毕业设计---基于磁悬浮球装置的控制算法研究

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1、 编编 号：号： 审定成绩：审定成绩： xxxx 大学大学 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 设计（论文）题目：设计（论文）题目： 基于磁悬浮球装置的控制算法研究基于磁悬浮球装置的控制算法研究 学学 院院 名名 称称 ： xxx 学学 生生 姓姓 名名 ： xx 专专 业业 ： xxxxxxxx 班班 级级 ： xxx 学学 号号 ： xxx 指指 导导 教教 师师 ： xx 答辩组答辩组 负责人负责人 ： xx 填表时间：填表时间：2010 年年 6 月月 xxxx 大学教务处制大学教务处制 xxxx 大学本科毕业设计（论文）大学本科毕业设计（论文） - I - 摘摘 要要 磁悬浮系统是一个

2、复杂的非线性、自然不稳定系统，其控制器性能的好坏直 接影响磁悬浮技术的应用，其研究涉及控制理论、电磁场理论、电力电子技术、 数字信号处理以及计算机科学等众多领域。由于磁悬浮系统对实时性的要求很 高，在很大程度限制了先进控制算法的开发和应用。为了满足日益复杂的控制要 求和提高控制系统的实时性，本文以单自由度磁悬浮球系统为研究对象，在分析 磁悬浮系统构成及工作原理的基础上，建立了数学模型并对其控制器进行了研 究，以期望达到更好的控制效果。 本文首先分析了磁悬浮系统的工作原理， 建立了系统的数学模型和线性化模 型， 并在此基础上利用 MATLAB 软件以及其中的 SIMULINK 仿真工具箱对模型

3、开环和闭环系统进行了仿真。然后,根据得出的系统传递函数，在 SIMULINK 环 境下搭建系统开环传递函数，并据此进行 PID 控制器的设计和调节，以及用根 轨迹法和频率响应法控制系统。 【关键词】【关键词】磁悬浮球 PID 控制器 根轨迹 频率响应 xxxx 大学本科毕业设计（论文）大学本科毕业设计（论文） - II - ABSTRACT The magnetic levitation system is a complex, nonlinear, naturally unstable system. And the controllers performance directly infl

4、uences the wide applications of the magnetic levitation technology. The research on such a system involves control theory, electromagnetism, electric and electronic technology, digital signal processing, computer science and so on. Because the magnetic levitation systems real time demand is rigorous, the development and application of advanced controllers is limited. In order to meet the requirement of complex controller and improving the real-time performance,