磁悬浮演示装置设计设计报告
大学磁悬浮实验报告
大学磁悬浮实验报告实验报告大学磁悬浮实验报告一、实验目的本次实验的目的是研究磁悬浮原理以及悬浮高度与磁场大小的关系，进一步深化我们对磁场和力学的理解。
二、实验原理磁悬浮是利用了超导体和永久磁铁之间的相互作用力而实现的。
当超导体置于磁场中时，由于超导体本身特殊的电性质，从而可使磁场在超导体内不存在。
因此，超导体内的物体可以通过永久磁铁的磁场被悬浮起来。
根据悬浮高度与磁场大小的关系，我们可以通过调整磁铁磁场大小来控制物体的悬浮高度。
三、实验步骤1. 将永久磁铁放在台面上，保持水平。
2. 将超导体放在磁铁上方，调整超导体位置。
3. 均匀地撒上磁铁粉末，观察物体和磁铁之间的作用力，进一步调整物体的位置。
4. 测量物体悬浮的高度，记录数据。
5. 重复实验3-4步骤，分别记录不同磁铁大小下物体的悬浮高度。
四、实验结果经过多次实验，我们得出了如下的实验数据：磁铁大小（高度/cm）悬浮高度（cm）0 02 34 66 98 12从实验数据可以看出，物体的悬浮高度与磁铁大小成正比关系，而且比例系数大约为1.5。
五、实验结论通过本次实验，我们深入了解了磁悬浮的原理以及物体悬浮高度与磁场大小的相关性。
我们发现，通过调整磁铁大小可以控制物体的悬浮高度，这种现象可以应用于现实中，例如在磁悬浮列车和飞行器的设计中，将会发挥非常重要的作用。
六、实验感想本次实验让我深入了解了磁悬浮的原理，而且还体验了调整实验条件、记录数据和分析数据的整个过程。
在实验中，我深刻体会到了科学精神，也更加珍惜科学实验的机会，希望以后能再次参加这样有趣、实用的实验。
大学生磁悬浮实验报告
大学生磁悬浮实验报告引言磁悬浮是一种基于磁力原理实现物体悬浮的技术，通过使用磁场来控制物体在空中浮起或悬挂。
在工业生产和科学实验中，磁悬浮技术有着广泛的应用。
本实验旨在通过搭建一个简单的磁悬浮系统，探究磁悬浮的原理和应用，培养学生动手实践和科学探索的能力。
实验目的1. 了解磁悬浮的原理和应用；2. 学习搭建磁悬浮系统的方法；3. 掌握调节磁悬浮系统稳定性的技巧；4. 分析磁悬浮的优势和局限性。
实验原理磁悬浮是基于磁场的作用原理实现的。
通过控制磁场的强度和方向，可以实现物体的浮起或悬挂。
磁悬浮主要依靠磁场产生的力来支持物体的重量，使物体浮起或悬挂在空中。
磁悬浮系统一般由磁铁和磁悬浮物品（如磁铁，磁石，磁浮球等）组成。
实验器材1. 磁铁：用于产生磁场；2. 磁悬浮物品：如磁铁、磁石、磁浮球等；3. 实验平台：用于搭建磁悬浮系统；4. 磁力计：用于测量磁场的强度；5. 数据记录仪：记录实验数据。
实验流程1. 搭建实验装置：在实验平台上固定磁铁，并将磁悬浮物品放置在磁铁上方；2. 测量磁场强度：使用磁力计测量磁场的强度；3. 调节磁场：根据测量结果，调节磁铁的位置和方向，使得磁场均匀且适合磁悬浮；4. 实施磁悬浮：观察磁悬浮物品的状态，并记录实验数据；5. 分析实验结果：根据实验数据，分析磁悬浮的原理和特性。
实验结果在实验中，我们搭建了一个磁悬浮系统，使用磁铁产生磁场，将磁悬浮物品（磁浮球）悬挂在空中。
经过调节和观察，我们发现以下结果：1. 磁场调节：在调节磁场强度和方向时，我们发现磁力的大小与距离磁铁的距离成反比关系。
同时，改变磁铁的方向也会影响磁力的方向。
2. 磁悬浮状态：当磁场适合时，磁悬浮物品（磁浮球）能够稳定地悬挂在空中。
在调节后，我们观察到磁浮球在磁场中自由运动，无接触地悬浮着。
实验分析通过分析实验结果，我们可以得出以下结论：1. 磁悬浮的原理是利用磁场的力来支持物体的重量，使其浮起或悬挂在空中。
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。
磁悬浮转动演示仪的设计与测试
磁悬浮转动演示仪的设计与测试
高琳惠，阎泽琛，高琳然，程蒙蒙，张静茹，陈英杰
（曲阜师范大学 物理工程学院，山东 曲阜 ２７３１６５）
摘 要：磁悬浮转动演示仪运用了数字电子技术、电磁学等的理论知识和线性霍尔传感器的基本原 理，通 过 主、副 控 制电路，能够使不同质量磁性物体及同质量磁性物体在不同 位 置 稳 定 悬 浮；同 时 利 用 电 磁 驱 动 原 理，设 计 驱 动 和 制 动 电 路，能够使磁性悬浮体以不同角速度旋转和制动．测试了悬浮体转动的角速度与滑轨上 电 磁 铁 的 起 始 作 用 位 置、滑 轨 两 端 电 压 以 及 电 磁 铁 的 磁 场 间 的 关 系 ，实 验 结 果 与 理 论 分 析 一 致 ．
第 ３９ 卷
第４期
２０１９年４月
ＰＨＹＳＩ物ＣＳ Ｅ理ＸＰ ＥＲ实ＩＭ Ｅ验ＮＴＡＴＩＯＮ
Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．４ Ａｐｒ．，２０１９
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文 章 编 号 ：１００５４６４２（２０１９）０４００３６０５
１．２ 副 控 制 电 路 由于电磁铁 Ｌ１ 的 线 圈 匝 数 一 定 且 其 所 能 承
受的电压一定等 因 素，对 磁 性 悬 浮 体 的 质 量 范 围 有 一 定 限 制．为 了 扩 大 磁 性 悬 浮 体 质 量 的 范 围， 设计了副控制电路．
地展现磁性悬浮 体 的 悬 浮、旋 转 和 由 旋 转 到 静 止 稳定悬浮状态的 转 变 等 现 象，使 学 生 更 深 刻 地 理 解磁悬浮原理及通电线圈外部磁场的相关性质， 体验与感悟物理 学 的 魅 力，培 养 学 生 应 用 知 识 的 意 识 ，提 高 学 生 的 实 践 和 创 新 能 力 ，研 制 了 磁 悬 浮 转 动 演 示 仪 ，以 此 作 为 开 发 相 关 教 学 教 具 的 载 体 ．
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。
大学磁悬浮实验报告
1. 了解磁悬浮列车的原理和结构。
2. 通过实验演示磁悬浮现象，验证超导体对永磁体的排斥作用。
3. 掌握磁悬浮列车的运行机制和影响因素。
二、实验原理磁悬浮列车利用超导体在低温下的特性，实现列车与轨道之间的无接触悬浮。
当超导体冷却至一定温度时，其电阻降为零，形成超导态。
此时，超导体内的电流产生强大的磁场，与轨道上的永磁体相互作用，产生排斥力，使列车悬浮于轨道之上。
三、实验器材1. 超导磁悬浮列车演示仪（含磁导轨支架、磁导轨）2. 高温超导体（含Ag的YBacuo系高温超导体）3. 液氮四、实验步骤1. 将超导磁悬浮列车演示仪放置在平稳的工作台上。
2. 使用液氮将高温超导体冷却至临界温度（约90K）。
3. 将冷却后的高温超导体放置在磁导轨上，确保其与轨道平行。
4. 打开电源，使磁导轨产生磁场。
5. 观察高温超导体在磁场中的悬浮状态。
五、实验结果与分析1. 当高温超导体冷却至临界温度时，其在磁场中悬浮，证实了超导体对永磁体的排斥作用。
2. 通过调整磁导轨的磁场强度，可以观察到悬浮高度的变化。
当磁场强度增大时，悬浮高度也随之增大。
3. 实验过程中，高温超导体在磁场中的悬浮稳定性较好，但受到外界温度、磁场强度等因素的影响。
1. 磁悬浮列车利用超导体在低温下的特性，实现列车与轨道之间的无接触悬浮。
2. 超导体对永磁体的排斥作用是实现磁悬浮的关键因素。
3. 磁悬浮列车的悬浮高度和稳定性受到外界因素的影响。
七、实验注意事项1. 实验过程中，操作人员需穿戴防护用品，如手套、护目镜等。
2. 使用液氮时，注意防止泄漏和低温冻伤。
3. 调整磁导轨磁场强度时，需缓慢进行，避免对高温超导体造成损伤。
八、思考题1. 磁悬浮列车在实际应用中，如何解决高温超导体冷却问题？2. 磁悬浮列车在高速运行时，如何保证其稳定性和安全性？3. 除了磁悬浮技术，还有哪些新型高速轨道交通技术？九、实验总结本次磁悬浮实验成功演示了超导体对永磁体的排斥作用，验证了磁悬浮列车的原理。
磁悬浮报告
磁悬浮报告一、磁悬浮的诞生利用磁力使物体处于无接触悬浮状态的设想是人类一个古老的梦，但实现起来并不容易。
因为磁悬浮技术是集电磁学、电子技术、控制工程、信号处理、机械学、动力学为一体的典型的机电一体化技术(高新技术)。
然而随着电子技术、控制工程、信号处理元器件、电磁理论及新型电磁材料的发展和转子动力学的进展，磁悬浮逐渐的变成了现实。
而具体的磁悬浮技术是起源于德国，在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。
二、磁悬浮的基本原理：磁悬浮指的是一系列技术，它包括了借助磁力的方法悬浮，借助磁力的引导以及驱动等等，而磁悬浮的基本技术原理是来源于电磁感应效应，自从1831年法拉第在试验中观察到了电磁感应现象，即当通过一线圈回路的面积的磁通量发生变化时候，线圈回路中便会产生相应的感应电动势，而这个时候如果回路线圈是闭合的话，在回路中便会产生了相应的感应电流。
而法拉第电磁感应的条件概括为：变化的电流、变化的磁场、运动的稳恒电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。
而经过了多次的实验，法拉第发现，回路中的感应电动势的大小与通过回路中的磁通量的变化成正比，感应电动式的方向有楞次定律决定，即：感应电动势产生的感应方向总是是感应电流磁场通过回路的磁通量，阻碍原磁通量的变化，其表达是如下：=-k t d d ϕε式中的ϕ为通过回路的磁通量，t 为时间，k 为比例系数，负号表示的是方向，而采用适当的单位比例系数K 将为1。
如果回路是N 匝串联，则磁通量的发生变化时，每匝线圈都将产生感应电动势，若通过每匝线圈的磁通量相同，则有：=-Nt d d ϕε 上式中假设每一匝的比例系数均为1，而线圈匝数为N 。
而磁悬浮技术就是在电磁感应技术的发展中产生了。
磁悬浮技术的系统，是由转子、传感器、控制器和执行器4部分组成，其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。
假设在参考位置上，转子受到一个向下的扰动，就会偏离其参考位置，这时传感器检测出转子偏离参考点的位移，作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号，然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，从而驱动转子返回到原来平衡位置。
磁悬浮实验报告
磁悬浮实验报告磁悬浮技术作为一种现代高科技，近年来在交通运输领域引起了广泛的关注。
它通过利用磁力产生的吸引力和排斥力，使物体悬浮在空中，消除了传统固体接触的摩擦力，从而实现了高速、低能耗的运输方式。
本文将探讨磁悬浮技术的原理、应用以及可能的未来发展。
磁悬浮技术的原理基于磁力的相互作用，分为吸引力和排斥力。
当两个物体之间存在磁场并且同极相对时，它们会产生排斥力，使物体悬浮在空中；而当磁场相对反向时，会产生吸引力，使物体保持平衡。
这种通过磁场产生的力量可以用来控制物体在空中的位置和运动，并且可以通过调节磁场的强弱和方向来实现对物体的稳定悬浮。
磁悬浮技术在交通运输领域的应用可谓丰富多样。
最常见的应用就是磁悬浮列车。
相比传统的轮轨列车，磁悬浮列车的优势在于速度更快、噪音更低，且不会受到地面轨道的限制。
在磁悬浮列车上，人们可以享受平稳舒适的乘坐体验，同时也能感受到飞行的刺激。
此外，磁悬浮技术也可应用于货物运输系统，如物流等。
通过磁悬浮技术，货物可以在空中运输，减少了地面设施的需求，大大提高了运输效率。
然而，尽管磁悬浮技术在交通运输领域展现出了巨大的潜力，但其应用还受到诸多限制。
首先是成本问题。
磁悬浮技术的实现需要大量的资金投入，包括对轨道、磁力发生器、电力系统等的建设与维护。
这使得磁悬浮技术在很多地方仍然无法实现商业化运营。
其次是技术问题。
磁悬浮技术的复杂性和可靠性要求十分高，对系统的设计、控制和维护提出了更高的要求。
再者，磁悬浮技术还面临着环境适应性的挑战。
不同的气候、地理环境对磁悬浮系统的运营都有着一定的要求，这需要进一步的研究和改进。
未来，磁悬浮技术的发展趋势令人期待。
随着技术的不断进步和成本的降低，磁悬浮技术有望在更多领域得到应用。
例如，磁悬浮轨道可以用于城市交通系统，解决交通拥堵问题；磁悬浮技术也可以被应用于航天器、卫星的制造和控制领域，提高航天器的稳定性和精度。
此外，磁悬浮技术还可以与其他先进技术相结合，如人工智能、大数据等，从而实现智能化、高效化的运输系统。
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磁悬浮演示装置设计设计报告毕业设计题目：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：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；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：毕业设计答辩目录摘要 (I)Abstract (II)第1章概述 (1)1.1磁悬浮的研究背景 (1)1.2磁悬浮研究的现状 (1)第2章系统方案 (3)2.1 系统总体方案设计 (3)2.2 霍尔传感器 (3)2.3 信号处理方案 (4)2.4 线圈驱动器选型 (5)2.5 主控芯片选择 (5)第3章系统硬件设计 (7)3.1 主控模块设计 (7)3.2电源设计 (8)3.3 传感器电路设计 (8)3.4 控制线圈驱动模块设计 (8)3.5霍尔元件与控制线圈的安装 (9)第4章软件设计 (10)4.1 编程语言的选择 (10)4.2 主程序设计 (10)4.3 模块程序设计 (11)第5章调试与运行 (15)5.1 编程工具CCS的介绍 (15)5.2程序调试与下载 (16)5.3 PID调试与结果 (17)第6章结论与展望 (19)参考文献 (20)致谢 (21)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。
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 designAbstract: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.Key words：suspension；PID control；Hall sensor；ARM processor第1章概述1.1磁悬浮的研究背景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系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。
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。
1.2磁悬浮研究的现状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。
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。
现已广泛应用于工业基本都是传统的磁轴承（需要位置传感器磁轴承），轴承需要5个或10个接触式位置传感器来检测转子的排量。
由于传感器的，使轴向磁轴承系统大小的增加，从而降低了系统的动态性能，以及成本高和可靠性低。
由于结构上的限制，传感器不能被安装在磁性轴承的中间，方程式彼此耦合的系统中，控制器的设计更加复杂。
此外，由于传感器的价格较高，导致在一个非常高的价格的磁悬浮轴承，这大大限制了其在工业中的应用。
如何降低磁悬浮轴承的价格，它是国际上研究的热点话题。
近年来，结合最新的研究成果和无传感器检测磁轴承两个研究领域，一个新的研究方向的诞生——无传感器磁轴承。
即，没有必要根据获得的电磁线圈的电流和电压信号设计转子的特殊位移传感器，位移。
在显著的改进和增强在以下方面获得这样的磁性轴承：转子的轴向尺寸的减小，系统的动态性能提高;进一步提高磁悬浮轴承的可靠性;改进磁轴承控制器的设计；价格将会显著降低。
1.3课题要求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。
第2章系统方案2.1 系统总体方案设计本系统包括：永磁、控制线圈、霍尔元件、放大模块等。
可以实现浮子在没有支撑的情况下悬浮在空中系统框图如图2.1所示：图2.1系统框图具体施行方案如下：使用一块永磁提供悬浮物所需要的上推的力，通过两个互相垂直的霍尔元件检测悬浮物由于不稳定所造成的位置偏移。
使用LM358求差电路将获得的偏移电压放大从而获得霍尔元件得到的悬浮物的较小偏移量，并将电压控制在0-3.3处为ADC所能检测到的电压。
处理器获得放大后的电压后使用PID算法进行计算输出适当的PWM波到L298N电机驱动上使控制线圈获得x，y，轴上对悬浮物的拉力使其稳定在所需要的位置。
整个系统是个闭环的系统。
2.2 霍尔传感器霍尔传感器是对霍尔效应的应用。
霍尔效应是电磁现象的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。
在之后的研究表明导电流体和半导体等也有这种现象，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔传感器，应用广泛于工业自动化、电子检测及信息处理等技术方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的一种可行方法。
通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够分辨半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
霍尔元件硬件图：图2.2 霍尔元件霍尔元件获取的数据是根据随磁场的强度变化而变化，磁场增大，电压增大，磁场减小，电压电压，霍尔效应得到的值很小，需要经集成运算放大器处理，就能得到足以输出较强的信号。
若使霍尔集成电路起传感作用，需要方法来改变磁场强度。
霍尔效应传感器属于被动型传感器，它要有外部电源才能工作，这一特点使它能检测转速低的运转情况。
2.3 信号处理方案LM358是双运算放大器。
内部包括有高增益、独立的、内部频率补偿的双运算放大器，电源电压范围很宽的单电源电源可使用，也可适用于双电源工作模式，在正常工作条件下，电源电流与电源电压无相关。
它的范畴包括直流增益模块、传感放大器和其他可用单电源供电的运算放大器的情况。
LM358引脚图：图2.3 LM358引脚图2）求差电路求差电路是用来实现v i1、vi2两个电压相减的电路，又称差分放大电路。
在电路上来分析，可以看出该电路同向输入和反向输入一同工作的放大电路。
此项设计需要对接收到霍尔元件的偏移电压进行放大并且调节范围在0-3.3V，以便ARM处理器ADC检测和处理。