基于磁悬浮摆件的设计与研究

基于磁悬浮摆件的设计与研究

摘要

“磁悬浮”在一般人印象里都是特别简单的，只是运用磁铁“同性相斥，异性相吸”的性质，使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”。但其实磁悬浮问题还是非常复杂性的，做到悬浮是非常不容易的一件事。

随着越来越多的磁悬浮技术应用到现实生活中的各个领域，磁悬浮这个在几年前还是很陌生的一个词现在已经广为人知。本文将研究的重点就是通过磁悬浮摆件来研究磁悬浮的控制问题。磁悬浮摆件是一种典型的机电一体化系统，运用磁悬浮的科学手段，也就是磁路定律和磁场区域产生磁力的动力学原理，由控制器和执行器两部分而组成。只要让磁场方向和上方的磁铁几何重心保护在一条直线上，且此时的磁力和上方的磁铁的重力相同时，即可让上方的特体悬浮在空中某一点。用手轻碰上方的地球仪却能有轻微的转动，而后又会回复到回点。

本文从介绍磁悬浮的基本应用入手，逐步深入地介绍磁悬浮的基本物理性质，然后介绍磁悬浮系统的控制方法、过程和原理。通过对磁悬浮摆件的研究和设计，来了解磁悬浮的基本构造和原理，证明磁悬浮并不是遥不可及的。

关键词：磁悬浮系统、电磁感应、红外测距、负反馈系统