磁悬浮球试验系统

成果编号：12269

价格：面议

完成单位：合肥工业大学

单位类别：985系统院所、211系统院所

完成时间：2015年

成熟程度：研制阶段

服务产业领域：装备制造

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发布人：黄康离线

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磁悬浮实验装置由被控对象钢球、电磁铁、LED平行光源、硅光电池传感器、cSPACE控制卡以及驱动系统组成，它的原理是采用LED平行光源和光电传感器测量被控对象钢球与电磁铁之间的距离变化，控制系统采集变化的信号并进行PID、超前校正等控制器的运算，得到控制信号，通过放大器控制电磁铁绕组中的电流，使之产生与钢球的重力相平衡的电磁力，这样钢球就可以悬浮在空中而处于平衡状态。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新产品

合作方式：技术开发

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 1 项
已授权专利,其中:发明专利 0 项

成果简介

成果概况

创新要点

磁悬浮球实验系统采用cSPACE快速控制原型系统开发，具有MATLAB/Simulink图形化开发、自动生成可行性代码、参数在线调节、变量在线观测和自动存储的功能，使磁悬浮球电控单元的开发和控制算法的实现变得更加简捷和高效。系统控制效果直观，富有趣味性，是自动控制、计算机控制技术、机电一体化等课程很好的实验装置，也是控制理论研究的很好的实验平台。

主要技术指标

搭建磁悬浮球系统硬件试验平台，设计磁悬浮球系统控制器，要求满足阶跃响应超调量小于20%，响应时间小于1s，稳态误差小于0.1%。

其他说明

cSPACE快速控制原型和硬件在回路开发系统（以下简称cSPACE系统）基于TMS320F2812DSP开发，与dSPACE 公司的 DS1104卡相当，拥有AD、DA、IO、Encoder和快速控制原型开发、硬件在环仿真功能，通过Matlab/Simulink设计好控制算法，将输入、输出接口替换为公司的cSPACE模块，编译整个模块就能自动生成DSP代码，在控制卡上运行后就能生成相应的控制信号，从而方便地实现对被控对象的控制。运行过程中通过cSPACE提供的MATLAB接口模块，可实时修改控制参数，并以图形方式实时显示控制结果；而且DSP采集的数据可以保存到磁盘，研究人员可利用MATLAB对这些数据进行离线处理。

完成人信息

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