磁悬浮球控制系统

发布于:2021-07-26 23:01:35

北京交通大学硕上毕业论文 磁悬浮球控制系统 摘要 随着磁悬浮列车和磁悬浮轴承的发展,      人们逐渐对磁悬浮系统有 了更深的认识,但这些磁悬浮系统都是以磁悬浮球为研究基础的。 本论文主要完成P      D F 控制方法在电磁悬浮系统中的应用以及直径 为1 .  5 m 磁悬浮球的结构设计。从磁悬浮球实验入手, 进一步验证P D F 控制的实用性和在磁悬浮系统中的应用前景, 进一步优化磁悬浮球的 结构设计。 在控制部分,      本文在先完成建立被控对象数学模型的基础上, 利 用“ 根轨迹法”和 “ 根结构理论”,设计出P D F 控制器,设计和制造 出实验所需的电磁铁和悬浮装置, 最后完成模拟控制电路的设计和调 试。 并从理论和实验两个方面对这种控制方法进行多方面的分析, 结 果证明P D F 控制是一种具有响应速度快、控制稳定性好和鲁棒性强等 优点的控制方法, 在这些方面要优于传统的控制方法,在磁悬浮领 域具有一定的应用前途。 在结构设计部分,      本文对磁悬浮球支撑架和球体内机构部分进行 了有限元分析和优化设计,以达到我们所需的结构强度和其他要求。 〔 关键词」 P D F 控制、电磁悬浮、鲁棒性、 结构设计、有限元分析 第 1页 北京交通大学硕士毕业论文 磁悬 浮球 控制 系统 Ab s t r a c t Wi      t h  t h e  d e v e l o p m e n t  o f  e l e c t r o m a g n e t i c  s u s p e n d e d  t r a i n  a n d b e a r i n g s ,  t h e  p e o p l e  c o m e  t o  k n o w  t h e  e l e c t r o m a g n e t i c  s u s p e n d e d s y s t e m.  B u t ,  t h e  e l e c t r o m a g n e t i c  s u s p e n d e d  b a l l  i s  f o u n d a t i o n  o f  t h e a b o v e  t w o  e l e c t r o m a g n e t i c  s u s p e n d e d  s y s t e m s . T      h e  m a i n  w o r k  o f  t h i s  t h e s i s  i s  t o  s t u d y  t h e  a p p l i c a t i o n  o f  P D F c o n t r o l  o f  e l e c t r o m a g n e t i c  s u s p e n s i o n  a n d  d e s i g n  t h e  i m p l e m e n t  o f e l e c t r o m a g n e t i c  s u s p e n d e d  b a l l  w h i c h  d i a m e t e r  i s  1 . 5 m . T      h e  a u t h o r  v e r i f i e s  t h e  p r a c t i c a l  o f  P D F  c o n t r o l  a n d  p r o s p e c t  i n e l e c t r o m a g n e t i c  s u s p e n s i o n  t h r o u g h  e x p e r i m e n t s  o f  e l e c t r o m a g n e t i c s u s p e n d e d  b a l l  a n d  o p t i m i z e s  t h e  i m p l e m e n t s . O      n  c o n t r o l  s y s t e m  a s p e c t ,  o n  t h e  b a s e  o f  t h e  s y s t e m  a n a l y s i s ,  a m a t h e m a t i c a l  m o d e l  i s  s e t  u p .  A  P D F  c o n t r o l  s y s t e m  i s  a l s o  d e s i g n e d  b y t h e  m e t h o d  o f  " r o o t  l o c u s "  a n d  " r o o t  c o n f i g u r a t i o n  t h e o r y "  r e s p e c t i v e l y . T h e n  a n  e l e c t r o m a g n e t  a n d  a  d e v i c e  o f  e l e c t r o m a g n e t i c  s u s p e n s i o n s y s t e m  a r e  d e s i g n e d  a n d  i m p l e m e n t e d .  A t  l a s t  t h e  a n a l o g u e  c o n t r o l  c i r c u i t i s  s e t  u p  a n d  t u n e d .  T h e  e x p e r i m e n t  r e s u l t  v e r i f i e s  t h a t  P D F  c o n t r o l  i s  a c o n t r o l  m e t h o

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