磁懸浮平衡裝置的設計與控制算法的研究.pdf

1、磁懸浮平衡裝置涉及到機械學、控制理論、數(shù)字信號處理等多領域的知識，每個環(huán)節(jié)都直接影響了磁懸浮平衡裝置的性能，它是一個復雜的機、電、磁綜合系統(tǒng)。本文結合磁懸浮技術的發(fā)展趨勢和實際應用背景，對磁懸浮系統(tǒng)的硬件結構、控制算法進行了較深入的分析和研究。詳細介紹了磁懸浮平衡裝置的組成、工作原理、數(shù)學模型，并在此基礎上設計了硬件結構、控制器算法，組建了整個控制系統(tǒng)。
　　首先介紹了磁懸浮平衡裝置的組成和工作原理，在此基礎上設計控制系統(tǒng)的硬件部

2、分，詳細介紹了PID控制器、驅動電路、PWM產生電路、開關功率放大器的設計方法，并給出了設計的原理圖。對電路板的測試結果表明電路板的性能可以滿足磁懸浮平衡裝置的要求。
　　其次控制器的性能直接影響整個系統(tǒng)的性能，本文將滑模變結構控制算法應用在磁懸浮平衡裝置中，其中包括基于反演設計的滑?？刂?、動態(tài)滑模控制和基于積分切換函數(shù)的自適應滑?？刂疲⑦M行了MATLAB仿真。仿真結果表明，系統(tǒng)由初始狀態(tài)到穩(wěn)定懸浮的時間過渡很短，輸出信號也可以