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《磁懸浮小球系統(tǒng)的pid控制畢業(yè)論文》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目:磁懸浮小球系統(tǒng)的PID控制姓名:學(xué)號：專業(yè):自動(dòng)化指導(dǎo)教師:職稱:日期:華科學(xué)院太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)院（直屬系）：電子信息工程系時(shí)間：2013年2月27日學(xué)生姓名指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)（論文）題目磁懸浮小球系統(tǒng)的PID控制主要研究內(nèi)容掌握磁懸浮小球?qū)嶒?yàn)裝置的軟、硬件結(jié)構(gòu)，能分析系統(tǒng)的控制特性；理解PID控制算法的理論知識和PID控制現(xiàn)場調(diào)試方法；能運(yùn)用PID控制算法實(shí)現(xiàn)磁懸浮小球系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。研究方法理論分析與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合主要技術(shù)指標(biāo)(或研究目標(biāo))學(xué)會控制系統(tǒng)控制特性進(jìn)行分析的一般方法和步驟，在此基礎(chǔ)上選擇合適的
2、控制算法；掌握一般控制系統(tǒng)PID控制算法的仿真研究和實(shí)驗(yàn)過程中控制器參數(shù)的調(diào)節(jié)方法。教研室意見教研室主任（專業(yè)負(fù)責(zé)人）簽字：年月日說明：一式兩份，一份裝訂入學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)，一份交學(xué)院（直屬系）。中文摘要本文針對磁懸浮小球系統(tǒng)設(shè)計(jì)了PID控制器，實(shí)現(xiàn)了對對磁懸浮小球的控制。在分析磁懸浮系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理的基礎(chǔ)上，建立了磁懸浮小球控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計(jì)了PID控制器，運(yùn)用MATLAB軟件進(jìn)行仿真，得出較好的控制參數(shù)，并對磁懸浮控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，結(jié)果表明了設(shè)計(jì)方法的有效性。關(guān)鍵詞：磁懸浮系統(tǒng)；PID控制器；MATLAB仿真AbstractBa
3、sedonmagneticlevitationballsystem,wedesignedaPIDcontrollerwhichcancontrolmagneticlevitationball.Onthebasisofanalyzingthemagneticsuspensionsystemstructureandworkingprinciple,establishedamathematicalmodelofmagneticsuspensionballcontrolsystemanddesignedaPIDcontroller.UsingMATLABtos
4、imulateandcontrolthemagneticsuspensionballcontrolsystemtimely,andgetbettercontrolparameters.Theresultshowsthattheproposedmethodiseffective.Keywords：Magneticsuspensionsystem;PIDcontroller;Matlabsimulation目錄第1章引言11.1前言11.2磁懸浮的分類及應(yīng)用前景11.3磁懸浮技術(shù)的研究現(xiàn)狀21.4磁懸浮的控制方法和發(fā)展趨勢31.5課題的提出和意義4第2章磁
5、懸浮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與建模72.1磁懸浮系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)72.1.1磁懸浮實(shí)驗(yàn)本體72.1.2磁懸浮實(shí)驗(yàn)電控箱82.1.3磁懸浮實(shí)驗(yàn)平臺82.2磁懸浮系統(tǒng)工作原理82.3磁懸浮系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型92.3.1控制對象的運(yùn)動(dòng)方程92.3.2系統(tǒng)的電磁力模型92.3.3電磁鐵中控制電壓與電流的模型102.3.4電磁鐵平衡時(shí)的邊界條件112.3.5電磁鐵系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型112.3.6電磁鐵系統(tǒng)物理參數(shù)12第3章控制器設(shè)計(jì)133.1控制器方案選擇133.1.1電流控制器133.1.2電壓控制器133.1.3方案的確定143.2PID控制器設(shè)計(jì)143.2.1PID控制基礎(chǔ)153.
6、2.2PID控制參數(shù)整定方法與步驟16第4章基于MATLAB的控制系統(tǒng)仿真194.1MATLAB簡介194.2Simulink介紹204.3MATLAB下數(shù)學(xué)模型的建立204.4開環(huán)系統(tǒng)仿真214.5閉環(huán)系統(tǒng)仿真224.6PID參數(shù)整定264.7磁懸浮系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制30第5章結(jié)論33參考文獻(xiàn)35致謝37第1章引言第1章引言1.1前言磁懸浮技術(shù)屬于自動(dòng)控制技術(shù)，它是隨著控制技術(shù)的發(fā)展而建立起來的。磁懸浮的作用是利用磁場力使某一物體沿著或繞著某一基準(zhǔn)框架的一軸或幾軸保持固定位置[1]。由于懸浮體和支撐之間沒有任何接觸，克服了由摩擦帶來的能量消耗和速度限制，
7、具有壽命長、能耗低、無污染、無噪聲、不受任何速度限制、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，因此目前世界各國已廣泛開展磁懸浮控制系統(tǒng)的研究。隨著控制理論的不斷完善和發(fā)展，采用先進(jìn)的控制方法對磁懸浮系統(tǒng)進(jìn)行的控制和設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)具有更好的魯棒性。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，帶來了磁懸浮控制系統(tǒng)向智能化方向的快速發(fā)展。目前，關(guān)于磁懸浮技術(shù)的研究與開發(fā)在國內(nèi)外都處于快速發(fā)展之中。磁懸浮技術(shù)從原理上來說不難以理解，但是真正將其產(chǎn)業(yè)化卻是近幾年才開始的。1.2磁懸浮的分類及應(yīng)用前景磁懸浮可分為以下3種主要應(yīng)用方式[2]：①電磁吸引控制懸浮方式這種控制方式利用了導(dǎo)磁材料與
8、電磁鐵之間的引力，絕大部分磁懸浮技術(shù)采用這種方式。雖然原理上這種吸引力是一種不穩(wěn)定的力，但通過
