磁力悬浮系统的pid控制策略设计及仿真

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1、磁力悬浮系统的PID控制策略设计及仿真毕业设计（论文）题目磁力悬浮系统的PID控制策略设计及仿真学生姓名专业班级电气工程及其自动化学号系（部）指导教师(职称)完成时间磁力悬浮系统的PID控制策略设计及仿真目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1磁悬浮技术简介11.2磁悬浮分类11.3控制方式分类21.4磁悬浮技术的应用与展望21.5本论文的工作任务及主要内容42磁悬浮球系统数学建模及稳定性分析52.1磁悬浮球系统的基本结构及工作原理52.2系统运动方程的推导52.3磁悬浮球系统稳的定性分析72.4磁悬浮球系统建模83传统PID控制器设计113.1控制方

2、案113.1.1电流控制器113.1.2电压控制器113.2PID控制器系统的模型建立123.3PID控制器、、这三个参数的选取143.4PID控制器对磁悬浮球系统控制性能的分析153.5利用MATLAB软件对PID参数进行系统仿真16磁力悬浮系统的PID控制策略设计及仿真3.5.1开环系统仿真173.5.2闭环系统仿真173.6PID参数整定184模糊PID控制器磁悬浮球控制系统214.1模糊控制的基本原理214.2模糊PID控制器结构214.3模糊PID的实现224.4PID参数模糊调整规则225MATLAB仿真245.1模糊PID在MATLAB下的实

3、现245.2磁悬浮系统即时控制及分析24结束语27致谢28参考文献29磁力悬浮系统的PID控制策略设计及仿真磁力悬浮系统的PID控制策略设计及仿真摘要磁悬浮技术具有以下优点：无摩擦、无磨损、无需润滑以及寿命较长等。其主要的应用领域有：能源、交通、机械工业、航空航天及生命科学等。磁悬浮系统隶属于机电一体化系统。其中，控制器是磁悬浮系统中至关重要的一个环节，而且，其性能的好坏直接决定了磁悬浮产品是否能实际应用。为此，本文以磁悬浮球系统为平台，对磁悬浮系统控制器进行研究。在实际工业生产过程中，PID控制器已经是最广泛和最先进的控制器。大多数工业控制器PID控制器

4、或修改。虽然在控制范围内，各种新控制器的不断涌现，但PID控制器以其结构简单，易于实施，鲁棒性强等优点处于主导地位。在分析了磁悬浮球系统结构和工作原理的基础上，建立其控制系统的数学模型，然后以此为研究对象，确定控制方案，设计了PID控制器。在完成了线性PID控制稳定悬浮之后，为提高系统的稳定性和鲁棒性，本论文尝试了非线性控制，初步对模糊控制理论进行了研究，通过MATLAB软件对加入模糊PID控制器的系统做了设计，并进行了系统仿真。最后，思考了以后研究工作的重点，并发表了自己的见解。关键字磁悬浮（球）系统/模糊PID控制器/MATLAB仿真II磁力悬浮系统的

5、PID控制策略设计及仿真MAGNETICLEVITATIONSYSTEMBASEDONPIDCONTROLLERSIMULATIONABSTRACTMagneticsuspensiontechnology,whichhasaseriesofadvantagessuchascontact-free,nofriction,nowear,noneedoflubricationandlonglifeexpectancy,iswidelyconcernedandadoptedinhigh-techareassuchasenergy,transportation,ae

6、rospace,industrialmachineryandlifescience．Themagneticlevitationballsystemisoneoftypicalmechatronicproducts,amongwhichtheperformanceofthecontrollerisveryimportanttotheapplicationofthemagneticproducts.Sothisthesisfocusesonthecontrollerofthemagneticlevitationballsystem.SincePIDcontro

7、llershavebeentheprocessofindustrialproductionhasbeenmostwidelyandmostsophisticatedcontroller.MostindustrialcontrollersarePIDcontrollersormodified.Whileinthecontrolarea,avarietyofnewcontrollerscontinuetoemerge,butthePIDcontrollerisitssimplestructure,easytoimplement,robust,etc.,inad

8、ominantposition.Intheanalysisofth