磁悬浮演示装置设计毕业设计报告
磁悬浮实验报告

磁悬浮实验报告磁悬浮技术是一种利用磁场来使物体悬浮的技术。
它有多种用途,包括高速列车、制冷系统、工业机械和高精度测量仪器等。
在本次实验中,我们将探究磁悬浮技术的原理和应用。
实验步骤首先,我们需要准备一个磁悬浮装置。
这个装置由一组磁铁和一个带有铜导线的磁悬浮盘组成。
当我们通电时,电流会在铜导线中产生磁场,这个磁场会与磁铁产生互斥力,导致磁悬浮盘悬浮在磁铁上。
接下来,我们需要测试磁悬浮盘的悬浮高度和稳定度。
我们将磁悬浮盘悬浮在磁铁上,然后使用尺子测量磁悬浮盘与磁铁之间的距离。
为了测试稳定度,我们会将磁悬浮盘轻轻推动并观察它是否在悬浮状态下保持稳定。
在实验过程中,我们还将更改电流和磁铁的位置,以测试它们对磁悬浮盘的影响。
我们会记录不同条件下磁悬浮盘的悬浮高度和稳定性,以便了解磁悬浮技术的应用性能。
实验结果我们发现,当电流增加时,磁悬浮盘的悬浮高度也会增加。
这是因为电流的增加会增强铜导线中的磁场,使磁悬浮盘与磁铁之间的互斥力变得更强,从而使磁悬浮盘上升。
我们还发现,当我们改变磁铁的位置时,磁悬浮盘的稳定性也会受到影响。
当磁铁放置在磁悬浮盘下面时,磁悬浮盘更加稳定,因为磁铁可以提供更强的互斥力。
但当磁铁放置在磁悬浮盘上方时,磁悬浮盘会变得不稳定,因为磁铁提供的互斥力不够强。
应用与前景磁悬浮技术有广泛的应用前景,特别是在交通运输领域。
磁悬浮列车是一种高速、少摩擦、低环境污染的交通方式。
它的速度可以达到时速600公里,比当前任何高速列车都要快。
由于磁悬浮列车可以悬浮在轨道上,所以它的能耗也比传统列车低。
此外,磁悬浮技术还可用于其他领域,比如磁悬浮制冷系统可以实现零排放,磁悬浮机械能够提供高度精确的运动控制,磁悬浮测量仪器可以用于高精度的测量和检测。
总结在本次实验中,我们了解了磁悬浮技术的原理和应用。
我们测试了磁悬浮盘的悬浮高度和稳定性,并记录了不同条件下的数据。
我们发现,磁悬浮技术具有广泛的应用前景,特别是在交通运输领域。
基于单片机的磁悬浮小球控制系统设计毕业论文

基于单片机的磁悬浮小球控制系统设计摘要随着越来越多的磁悬浮技术应用到现实生活中的各个领域,磁悬浮这个在几年前还是很陌生的一个词现在已经广为人知。
磁悬浮以悬浮力产生的原理分类可以分为超导磁悬浮和常导磁悬浮。
磁悬浮的控制系统是一个很复杂的问题。
本文研究的重点就是这两种磁悬浮的控制问题。
超导磁悬浮是利用处于超导状态下的超导体具有斥磁力的原理产生的。
超导磁悬浮的悬浮物体就是超导体本身,所以超导磁悬浮的控制重点就落在了超导体上。
本文从介绍超导磁悬浮的基本应用入手,逐步深入地介绍超导体的基本物理性质,然后介绍超导磁悬浮系统的控制方法、过程和原理。
与超导磁悬浮相比,常导磁悬浮的应用就更为广泛,因为常导磁悬浮的实现过程要简单得多。
常导磁悬浮可以分为应用电磁铁的磁悬浮和引用非电磁性磁铁(稀土永磁铁、普通磁铁等)的磁悬浮。
但是由于电磁铁便于控制和利用,所以利用电磁铁的磁悬浮义勇更为广泛。
本文在常导磁悬浮方面的研究是从一个实例入手,分析电磁铁式磁悬浮的原理,从而进一步研究电磁铁式磁悬浮的控制方法、过程和原理。
在本文的最后,我利用在大学里所学的知识,结合本文的研究重点——磁悬浮装置的控制问题,做出了一个简单的电磁悬浮装置。
这个悬浮装置的原理是利用对电磁铁电流的控制来实现一个铁球在空中的来回反复运动,达到视觉上的悬浮效果。
这虽然与实际的电磁铁悬浮控制方原理不同,但是利用这简单手段也能够达到相同的目的。
这个实例给了我们一个启示:简单的演示实验装置也能够说明磁悬浮列车等高新技术的工作原理,磁悬浮并不是遥不可及的。
关键词:常导磁悬浮,超导磁悬浮,磁悬浮的控制,演示实验装置,磁悬浮列车The design of control system of magnetic levitation ball basedon MCUABSTRACTAs more and more maglev technology is applied to each field in actual life, the word of magnetic suspension a several years ago was very strange has already widely known by the people. Magnetic suspension is classified and can be divided into superconductive magnetic suspension and electromagnetic magnetic suspension from the material which produces lift force. It is a very complicated problem to control the magnetism suspension system. The focal point that this text studies is that these two kinds of magnetic suspension demonstrate the design about question of controlling of the experimental provision.Superconductive magnetic suspension is to utilize the superconductor in superconductive state to upbraid magnetic force principles. To suspend object superconductor,so superconductive control focal point of magnetic suspension drop on the superconductor superconductive magnetic suspension. This text is from recommend that the using basically of superconductive magnetic suspension is started with, introduce the basic physical property of the superconductor , then the control method , course and principle to introduce superconductive magnetic suspension deeply progressively.Compared with superconductive magnetic suspension, the application that electromagnetic magnetic suspension is much more extensive , because the realization course that electromagnetic magnetic suspension is much simpler. Magnetic suspension that electromagnetic magnetic suspension and can be divided into the magnetic suspension which use the electro-magnet and quoted the non- electric magnetic magnet (tombarthite permanent magnet, ordinary magnet ,etc. ). But because the electro-magnet is more convenient and utilizes controlling, it is more extensive to use the magnetic suspension of the electro-magnet. The research in electromagnetic magnetic suspensionof this text is to proceed with a instance , analyse that according to the principle of electro-magnet type magnetic suspension , thus study electromagnetic type magnetic suspension control method , course and principle further.At the end of this text, I utilize knowledge studied in the university, combine the research focal point of this text - -Demonstrate the control question of the experimental provision , has made a simple electric magnetic suspension device in magnetic suspension. The principle of the device is to make use of control on electro-magnet electric current to realize moving repeatedly back and forth in the sky of an iron plate that this suspends, reach the result of suspending on the vision . This is it control square different principle to suspend with real electro-magnet, simple means this can achieve the the same goal too.This instance has given us one to enlighten: The simple demonstration experimental provision can state the operation principle of new and high technology , such as maglev train ,etc. too, magnetic suspension is not out of reach.KEY WORDS:electromagnetic magnetic suspension , superconductive magnetic suspension ,the control of magnetic suspension,demonstrate the experimental provision, the maglev train目录前言......................................................................... 错误!未定义书签。
磁悬浮实验报告

磁悬浮实验报告磁悬浮实验报告引言:磁悬浮是一种利用磁力使物体悬浮在空中的技术,它具有许多潜在的应用领域,如高速列车、磁悬浮轮椅等。
本实验旨在通过搭建一个简单的磁悬浮装置,探索磁悬浮的原理和特性。
一、实验材料和装置本实验所需材料包括磁铁、磁铁座、导线、电池和磁悬浮平台。
磁悬浮平台由一块磁铁和一个导线构成,磁铁座用于固定磁铁。
二、实验步骤1. 将磁铁座固定在平面上,确保它稳定不动。
2. 将磁铁放在磁铁座上,确保它与座位紧密贴合。
3. 将导线绕在磁铁上,形成一个圆圈,并确保导线两端不相连。
4. 将导线的一端连接到电池的正极,另一端连接到电池的负极。
5. 打开电池开关,观察磁悬浮平台的运动情况。
三、实验结果在实验过程中,我们观察到磁悬浮平台在电流通过导线时开始悬浮在空中。
当电流通过导线时,产生的磁场与磁铁的磁场相互作用,产生一个向上的力,使磁悬浮平台悬浮在空中。
当电流关闭时,磁悬浮平台会下降并与磁铁接触。
四、实验分析磁悬浮的原理是基于磁场的相互作用。
当电流通过导线时,产生的磁场会与磁铁的磁场相互作用,产生一个向上的力,使物体悬浮在空中。
这种相互作用力可以通过安培定律来解释。
安培定律指出,当电流通过导线时,产生的磁场会产生一个力,作用在与磁场相互作用的物体上。
磁悬浮的关键是控制磁场的强度和方向。
在本实验中,我们通过改变电流的方向和大小来控制磁场的强度和方向。
当电流通过导线时,产生的磁场与磁铁的磁场相互作用,产生一个向上的力,使物体悬浮在空中。
当电流关闭时,磁悬浮平台会下降并与磁铁接触,因为没有磁场的相互作用力来支撑它。
磁悬浮技术在实际应用中有许多潜力。
例如,磁悬浮列车可以通过减少与轨道的摩擦来实现高速运行,从而提高列车的速度和效率。
此外,磁悬浮技术还可以应用于医疗设备,如磁悬浮轮椅,使患者在移动时更加舒适。
然而,磁悬浮技术也存在一些挑战和限制。
首先,磁悬浮装置的制造和维护成本较高。
其次,磁悬浮装置对环境的要求较高,需要一个稳定的磁场和平整的表面。
磁悬浮实验原理磁悬浮实验实验报告范文

磁悬浮实验原理磁悬浮实验实验报告范文实验报告课程名称:__工程电磁场与波____指导老师:_____姚缨英_____实验名称:磁悬浮_实验类型:________同组学生姓名:____一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的1、观察自稳定的磁悬浮物理现象;2、了解磁悬浮的作用机理及其理论分析的基础知识;3、在理论分析与实验研究相结合的基础上,力求深化对磁场能量、电感参数和电磁力等知识点的理解。
二、实验原理(1)自稳定的磁悬浮物理现象由盘状载流线圈和铝板相组合构成磁悬浮系统的实验装置,该系统中可调节的扁平盘状线圈的激磁电流由自耦变压器提供,从而在50hz正弦交变磁场作用下,铝质导板中将产生感应涡流,最终表征为盘状载流线圈自稳定的磁悬浮现象。
(2)基于虚位移法的磁悬浮机理的分析将盘状载流线圈和铝板组合看成一个磁系统。
为简化分析,将铝板看作为一半无限大完纯导体。
事实上当激磁频率为50hz时,只有当铝板表面相对扁平盘状线圈足够大,而厚度b远大于该频率下铝板的透入深度d,才能作这一理想化假设。
在此前提下,应用镜像法,可导得该磁系统的自感为式中,a——盘状线圈被理想化为单匝圆形线圈时的平均半径;n——线匝数;r——导线被看作圆形导线时的等效圆半径。
当通入盘状线圈的激磁电流增大到使其与铝板中感生涡流合成的磁场,对盘状载流线圈作用的电磁力足以克服线圈自重时,线圈即浮离铝板,呈现自稳定的磁悬浮物理现象。
此时,作用于盘状载流线圈的向上的电磁力必然等于该线圈的重量。
现应用虚位移法来求取作用于该磁悬浮系统的电动推斥力。
对盘状载流线圈和铝板组合的磁系统,其对应于力状态分析的磁2场能量为wm=l某i/2。
式中,i为激磁电流的有效值。
其次,取盘状载流线圈与铝板之间相对位移h(即给定的悬浮高度)为广义坐标,按虚位移法可求得作用于该系统的电动推斥力,也就是作用于盘状载流线圈的向上的电磁悬浮力从而,由稳定磁悬浮状态下力的平衡关系,即式中,m——盘状线圈的质量(kg);g——重力加速度(9.8m/2);即可得对于给定悬浮高度h的磁悬浮状态,系统所需激磁电流为三、实验内容(1)观察自稳定的磁悬浮物理现象(2)实测对应于不同悬浮高度的盘状线圈的激励电流四、操作方法和实验步骤1、观察自稳定的磁悬浮物理现象在给定厚度为14mm的铝板情况下,通过调节自耦变压器以改变输入盘状线圈的激磁电流,从而观察在不同给定悬浮高度h的条件下,起因于铝板表面层中涡流所产生的去磁效应,而导致的自稳定的磁悬浮物理现象2、实测对应于不同悬浮高度的盘状线圈的激磁电流在厚度为14mm的铝板情况下,以5mm为步距,对应于不同的悬浮高度,逐点测量稳定磁悬浮状态下盘状线圈中的激磁电流,记录其悬浮高度h与激磁电流i的相应读数。
磁悬浮实验报告

开放性试验:《磁悬浮原理实验仪制作及PID控制》试验报告实验内容:学生通过磁悬浮有关知识的学习,根据已有的试验模型,设计出磁悬浮实验仪器,并进行制作,进而在计算机上用PID技术进行调节和控制。
难点:PID控制程序的编写及调试。
创新点:该实验以机械学院数控所得科研成果为依托,以一种新颖的方式,用磁悬浮小球直观的展示了PID控制理论的应用。
该仪器构造简单,成本低廉。
此实验综合应用了电磁场、计算机、机械控制等相关知识,具有一定的研究创新性特点。
该仪器有望成为中学物理实验仪器,和高校PID 控制实验仪器。
关键问题1.悬浮线圈的优化设计2.磁悬浮小球系统模型3.磁悬浮小球的PID控制电磁绕组优化设计小球质量:钢小球质量:15~20g小球直径:15mm悬浮高度:3mm要求:根据悬浮高度、小球大小、小球重量设计悬浮绕组绕组铁芯尺寸、线圈匝数、额定电流、线径。
电磁绕组优化设计:由磁路的基尔霍夫定律、毕奥-萨格尔定律和能量守恒定律,可得电磁吸力为:式中:μ0——空气磁导率,4πX10-7H/m ; A ——铁芯的极面积,单位m2; N ——电磁铁线圈匝数;z ——小球质心到电磁铁磁极表面的瞬时气隙,单位m ; i ——电磁铁绕组中的瞬时电流,单位A 。
功率放大器中放大元器件的最大允许电压为15V 。
为了降低功率放大器件上的压力差,减少功率放大器件的发热,设定悬浮绕组线圈电压该值为12V 。
约束条件:U =12V 电流、电压与电阻的关系电阻:L ——漆包线的总长度/m S ——漆包线的横截面积/m2d ——线径的大小/mε是漆包线线的电阻率,查表可知: ε=1.5*1.75*e-8,单位:Ω*m根据线圈的结构,可以得出漆包线的总长度为:2202⎪⎭⎫⎝⎛-=z i AN F μUi R=L R Sε=214S d π=11()ni L L a id dπ==+∑ 线圈的匝数为:综上所述,电磁力为:在线圈骨架几何尺寸和所加的电压固定的情况下,线圈漆包线线径d 越大,漆包线的长度L 越小,电磁力F 越大 。
磁悬浮实验实验报告

1. 了解磁悬浮技术的原理和基本操作。
2. 掌握磁悬浮实验的步骤和方法。
3. 通过实验,观察磁悬浮现象,分析磁悬浮系统的稳定性和悬浮高度与激磁电流的关系。
二、实验原理磁悬浮技术是利用磁力使物体悬浮在空中,避免物体与支撑面接触,从而减少摩擦和能量损耗。
实验中,通过改变激磁电流的大小,观察磁悬浮系统在不同悬浮高度下的稳定性。
三、实验器材1. 磁悬浮实验装置一套(包括磁悬浮盘、磁悬浮支架、激磁电流线圈、电源等)。
2. 测量工具(如尺子、万用表等)。
四、实验步骤1. 搭建实验装置,将磁悬浮盘放置在磁悬浮支架上,确保磁悬浮盘与支架平行。
2. 将激磁电流线圈绕在磁悬浮盘上,确保线圈与磁悬浮盘紧密贴合。
3. 连接电源,调整激磁电流的大小。
4. 观察磁悬浮盘在不同激磁电流下的悬浮状态,记录悬浮高度和激磁电流的对应关系。
5. 改变激磁电流的大小,重复步骤4,观察磁悬浮盘的悬浮状态。
五、实验结果与分析1. 观察到当激磁电流较小时,磁悬浮盘处于悬浮状态,但悬浮高度较低;随着激磁电流的增大,悬浮高度逐渐升高。
2. 当激磁电流过大时,磁悬浮盘开始接触支架,悬浮状态不稳定。
3. 通过实验数据可知,悬浮高度与激磁电流之间存在一定的关系,具体表现为:在一定范围内,激磁电流越大,悬浮高度越高。
1. 磁悬浮技术是一种利用磁力实现物体悬浮的技术,具有减少摩擦和能量损耗的优点。
2. 磁悬浮系统的稳定性与激磁电流的大小有关,在一定范围内,激磁电流越大,悬浮高度越高,系统越稳定。
3. 通过本实验,掌握了磁悬浮实验的步骤和方法,为后续研究磁悬浮技术奠定了基础。
七、实验总结本次实验成功地实现了磁悬浮现象的观察,通过实验数据的分析,得出了悬浮高度与激磁电流的关系。
在实验过程中,我们了解到磁悬浮技术的原理和应用,提高了对磁悬浮系统的认识。
同时,通过实际操作,锻炼了我们的动手能力和实验技能。
在今后的研究中,我们可以进一步探讨磁悬浮系统的优化设计,提高磁悬浮技术的稳定性和悬浮高度,为磁悬浮技术的发展和应用提供有力支持。
CDIO项目执行报告超导磁悬浮磁悬挂演示仪器的设计

CDIO项目执行报告超导磁悬浮磁悬挂演示仪器的设计作者:袁方直习嘉豪雷雪霁来源:《中国科技博览》2016年第23期1 ;引言随着人类文明的进步,人类互相间的交流越发重要,因此对人类交通工具的要求也越来越高,从而满足紧张而有序的社会对交通速度与安全性的要求,以及考虑到燃料日益缺乏,一种新兴的交通工具——超导磁悬浮列车就进入了我们的视野中。
把一块磁铁放在超导盘上,由于超导盘把磁感应线排斥出去,超导盘跟磁铁之间有排斥力,结果磁铁悬浮在超导盘的上方。
这种超导悬浮在工程技术中是可以大大利用的,超导悬浮列车就是一例。
让列车悬浮起来,与轨道脱离接触,这样列车在运行时的阻力降低很多,沿轨道“飞行”的速度可达500公里/小时。
高温超导体发现以后,超导态可以在液氮温区(零下196度以上)出现,超导悬浮的装置更为简单,成本也大为降低。
我校于1994年成功地研制了高温超导悬浮实验车。
那么,磁悬浮具体表现是什么样的呢?磁悬浮在生活中容易见到吗?获得超导的条件又有哪些?对于学生以及本领域初学者来说,超导磁悬浮现象看似简单,但实际由于其种种限制条件,事实上在生活中我们并不能直观而透彻的观察到超导磁悬浮现象,而只有在实践过后对于磁悬浮的原理和相关知识才能有得以升华。
因此,我们设计了一种以超导磁悬浮/磁悬挂的观察为目的,以低温下的超导现象为媒介,设计了一种新型磁悬浮/磁悬挂演示器械,先利用液氮达到低温超导状态,再利用磁铁在其中的位置从而直观且简便的观察到磁悬浮/磁悬挂现象。
并且可以通过改善设备,可以测出磁力与距离间的关系,以此来得到关于超导磁力场的分布,验证其是否符合理论关系。
2 ;构思2.1 设计要求本选题是设计制作一个教学仪器,具体任务有:1)理解超导-永磁体之间磁力的物理本质;2)设计超导磁悬浮和磁悬挂综合演示教学仪器的方案,在能演示现象的基础上,尽量能对该物理过程的部分参数进行采集分析;3)将该方案付诸加工,并进行现象演示和实验数据采集。
基于solidworks的磁悬浮导轨磁悬浮导轨毕业设计

目录引言........................................................ - 1 -第1章绪论..................................................... - 2 -1.1 导轨简介 ................................................. - 2 -1.2精密工作台导轨发展和研究概况.............................. - 2 -1.3本论文研究目的与意义...................................... - 4 -第2章磁悬浮导轨总体结构设计................................... - 5 -2.1 前言 ..................................................... - 5 -2.2 磁悬浮导轨结构设计 ....................................... - 5 -2.2.1前言................................................ - 5 -2.2.2磁悬浮导轨工作原理 ................................. - 5 -2.2.3 导轨材料选择....................................... - 5 -2.3磁悬浮导轨方案选择........................................ - 7 -2.3.1各磁悬浮导轨方案介绍................................ - 7 -2.3.2 磁悬浮导轨方案选择................................. - 8 -第3章磁悬浮导轨各部件详细设计 .................................- 10 -3.1定导轨设计............................................... - 10 -3.1.1定导轨框架设计..................................... - 10 -3.1.2精度设计........................................... - 10 -3.2动导轨设计............................................... - 11 -3.2.1 动导轨结构设计.................................... - 11 -3.2.2 精度设计.......................................... - 11 -3.3 磁铁设计 ................................................ - 12 -3.3.1常用永磁材料....................................... - 12 -3.3.2各永磁材料特点..................................... - 12 -3.3.3永磁材料的选用..................................... - 14 -3.4 磁槽设计 ................................................ - 15 -3.4.1活动磁槽结构设计 .................................. - 15 -3.4.2活动磁槽料选用..................................... - 16 -3.5驱动系统选择与设计....................................... - 17 -3.5.1纳米电机简介与选择 ................................ - 17 -3.5.2柔性铰链结构设计与分析............................. - 19 -3.6载荷计算................................................. - 22 -3.6.1动导轨质量计算..................................... - 22 -3.6.2受力分析........................................... - 23 -3.6.3磁力计算........................................... - 23 -第4章磁悬浮导轨测试实验.......................................- 25 -4.1前言..................................................... - 25 -4.2 对磁悬浮导轨进行标定实验 ................................ - 25 -4.2.1导轨直线度测试..................................... - 25 -4.2.2导轨定位精度....................................... - 25 -4.3数据处理................................................. - 26 -第5章结论与展望...............................................- 27 -5.1 结论 .................................................... - 27 -5.2 展望 .................................................... - 27 -致谢............................................................- 28 -参考文献........................................................- 29 -附录A 附加图.............................................. - 30 -附录B 一篇引用的外文文献及其译文........................... - 32 -附录C主要参考文献摘要...................................... - 46 -摘要随着微机电系统(MEMS)及纳米技术的发展,对精密工作台的位移精度和动态特性等提出越来越高的要求。
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在多年研究工作下和转子动力学和控制理论的研究和随着电子元件的高度集成化,国内外在此技术上获得了巨大的进展。然而在还是在实现产品化和研究理论的过程中,此磁悬浮技术有还是遗留很多难题,众所周知的磁悬浮列车悬浮与推进的技术难题以及复杂的控制系统实现都不是很成熟,需要完成的研究是实现工程化和组成系统的技术提升,还需要运用电磁技术、电子技术、直线电机、机械技术、计算机技术、新型材料和系统分析等方面的技术研究成果。
Abstract:Magnetic levitation system is a complex nonlinear nature unstable system air control performance directly affects the application of magnetic levitation. The research includes control theory, field theory, electronic related technologies. magnetic levitation system for real-time demanding, to use advanced algorithms control algorithms enable stable levitation.
This paper introduces the principle of magnetic levitation system, built on the basis of a physical model using the Hall sensor magnetic levitation collect data use ARM processor to process data and control the position of the suspension. The system transfer function and the received data, and accordingly design function and regulation PID control, and ultimately suspension stability.
毕业设计
题 目:磁悬浮演示装置设计
院:电气信息学院
专业:电子信息工程班级:1101学号:25
学生姓名:余东升
导师姓名:李延平
完成日期:2015年 6月 10日
诚 信 声 明
本人声明:
1、本人所呈交的毕业设计(论文)是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果;
2、据查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业设计(论文)中不包含其他人已经公开发表过的研究成果,也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料;
3、我承诺,本人提交的毕业设计(论文)中的所有内容均真实、可信。
作者签名: 日期: 年 月 日
毕业设计(论文)任务书
题目:磁悬浮演示装置设计
姓名余东升学院电气信息学院专业电子信息工程班级1101学号201101030125
指导老师李延平职称讲师教研室主任刘望军
一、基本任务及要求:
课题内容是以TI公司的Tiva C平台为基础实现一个磁悬浮实验演示装置,具体要求如下:
磁悬浮在另一个运用范畴是电力工程,在磁悬浮轴承的基本原理上研究,制作出大功率的磁悬浮轴承能够很大程度减少调峰时机组启停次数。进行磁悬浮轴承系统的振动控制理论的研究,将其应用于汽轮机转子的振动和故障分析中,通过调整磁悬浮轴承的刚度来改变汽轮机转子结构设计的思想,从而改善转子运行的动态特性,提高机组运行的可靠性,避去可能出现的共振情况等,提供全新的电力技术难题解决方案。
6、第十二周至第十三周:完成单片机程序的编写及调试;
7、第十四周至第十五周:撰写设计说明书;
8、第十六周:毕业设计答辩
附录 程序22
磁悬浮演示装置设计
摘要:磁悬浮系统是一种非线性,复杂、自然不稳定系统,其空控制性能的好坏直接影响磁悬浮的应用。其研究包括控制原理,磁场理论、电子相关技术。磁悬浮系统对实时性的要求很高,要使用先进算法控制算法使磁悬浮稳定。
1、搭建实验装置的实物平台;
2、实现对磁铁的悬浮控制;
3、磁平衡的控制参数可调;
4、完成实物制作
二、进度安排及完成时间:
1、第一周至第二周:查阅资料、撰写文献综述和开题报告;
2、第三周至第四周:毕业实习;
3、第五周至第六周:各参数测试算法研究;
4、第七周至第八周:完成硬件的设计及模型组装;
5、第九周至第十一周:完成系统硬件电路的设计及调试;
Key words:suspension;PID control;Hall sensor;ARM processor
第
磁悬浮技术是将力学、机械学、电磁学、自动控制技术、传感器技术等高新技术有机就额和在一起,成为典型的机电一体化的技术。磁悬浮技术是利用磁场将意味体沿着某一基准的轴或者几轴保持固定,并且与周围支撑没有任何接触的技术,克服了由摩擦带来的能量损耗和速度上的限制,具有能耗低、寿命长、安全可靠等优点。目前,各国已在广泛的对磁悬浮进行研究,随着控制理论的不断的发展和完善,选用先进的控制方法对ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ统畸形的控制和设计,是系统具有更好的鲁棒性。在我国,磁悬浮技术技术研究起步较晚,水平相对落后。
本文首先介绍了磁悬浮系统的工作原理,在此基础上搭建物理模型,利用霍尔元件搜集磁悬浮的数据利用ARM处理器处理数据和控制悬浮体的位置。根据系统传递函数和接受到的数据,并据此函数进行PID控制的设计和调节,最终是悬浮体稳定。
关键词:悬浮体,PID算法,霍尔效应,ARM处理器
Maglev demonstration device design
随着电子技术的发展,特别是计算机技术的的迅速发展,促进了磁悬浮控制系统智能化的方向快速发展。磁悬浮技术开始由宇宙、军事等领域向一般工业方面发展。在很多领域有广泛应用,如:磁悬浮列车、磁悬浮承轴等。
磁悬浮块是一种单一方向控制的悬浮系统,只需要控制准确一个方向就可以完成块的准确悬浮。磁悬浮块实验数据分析容易,组成简单,在研究磁悬浮系统,对于多种控制算法方面的验证和实施具有重要的作用。