磁悬浮演示装置设计毕业设计报告
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Key words：suspension；PID control；Hall sensor；ARM processor
第
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。
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：
Abstract: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.
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；
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。
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
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 design
1.2
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。
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.
1、搭建实验装置的实物平台；
2、实现对磁铁的悬浮控制；
来自百度文库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；
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。
第
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。
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：
Abstract: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.
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；
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。
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
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 design
1.2
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。
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.
1、搭建实验装置的实物平台；
2、实现对磁铁的悬浮控制；
来自百度文库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；
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。