导读:本文包含了磁悬浮球系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:系统,线性,函数,模型,参数,权重,建模。
磁悬浮球系统论文文献综述
王军峰,徐越群,刘佳[1]（2019）在《磁悬浮球控制系统标定实验及建模》一文中研究指出为对磁悬浮球控制系统进行研究,根据磁悬浮球系统的工作原理及所处实际环境,进行传感器标定和小球平衡点测试实验,确定模型的参数,为后续的参数寻优及控制器设计仿真做出基础工作。(本文来源于《智库时代》期刊2019年20期）
汪野,叶桦,仰燕兰[2]（2019）在《基于磁悬浮球系统的电子秤的设计与实现》一文中研究指出为了消除传统电子秤中摩擦力对称量精度的影响,提高小质量物体称量精度,本文提出了一种新型的基于磁悬浮球系统的电子秤设计方案并加以实现。通过自制光电传感器、驱动电路、控制算法、电磁线圈和带载磁性球成功搭建了磁悬浮球系统,使磁性小球悬浮于空间固定位置,然后根据电磁铁磁性强弱与驱动电流之间的线性关系,以及磁性小球在电磁铁磁场范围内受力与小球重力平衡的关系得到驱动电流与小球所受重力之间的对应关系,再利用标准标定砝码对整个测量系统进行标定,实现了物体重量的测量。本文成功的将磁浮球系统应用到称量领域,可以避免摩擦阻力对于称量的干扰,在小质量称量情况下具有实用意义。(本文来源于《自动化技术与应用》期刊2019年01期）
齐贵美[3]（2018）在《磁悬浮球系统的建模与控制》一文中研究指出本文考虑了磁悬浮球系统的建模及控制器的设计问题.首先利用Lagrange-Maxwell方程建立了磁悬浮球系统的非线性动力学模型.然后,基于该模型我们运用非线性backstepping的方法,通过选取合适的Lyapunov函数,分别给出了叁类非线性跟踪控制策略:1)位移-速度-磁通反馈控制当叁个状态量均可测时,我们直接利用backstepping控制方法,通过选择合适的Lyapunov函数设计控制器,使得闭合回路中所有信号有界.通过调节参数使得模型的轨迹尽可能的跟踪到参考信号,使闭环系统达到稳定.但是精确测量状态在工程上仍是一项挑战.因此,我们考虑设计滤波器.2)位移-速度反馈控制我们考虑设计相应的滤波器(?),来克服无法精确测量电流(或磁通)这一难题.我们利用backstepping的控制方法,对磁悬浮球系统设计了速度-位移反馈跟踪控制方案.3)位移反馈控制进一步地,在方案二的基础上.考虑当电流(或磁通),小球速度均不可测时,我们设计增广滤波器(?)_1,(?)_2.利用backstepping方法,设计了第叁种控制策略,即,位移反馈跟踪控制.在以上叁种情形下,我们选择合适的初始值保证闭环系统中所有信号是有界的,并且通过调节参数使得跟踪误差任意小,得到磁悬浮球系统的局部稳定性结果.最后我们分别通过仿真实验验证了本文给出的叁种控制策略的有效性.(本文来源于《烟台大学》期刊2018-03-31）
宋文华[4]（2017）在《新型磁悬浮球系统半实物仿真实验平台的设计》一文中研究指出磁悬浮球系统是典型的具有强不确定性的单自由度非线性系统,对比于多自由度磁悬浮系统,磁悬浮球系统具有数学模型简单,机械结构易于实现等优点,目前磁悬浮球系统实验平台已成为高校相关专业进行经典控制理论教学与先进控制算法验证的经典平台。但传统磁悬浮球系统实验平台存在功率放大器效率低、硬件电路复杂,传感器精度低、输出线性度差以及控制器过渡依赖于PCI接口等缺点。随着高校实验教学要求的提高,传统磁悬浮球实验平台已经满足不了当下的教学实验需求了。因此展开新型磁悬浮球系统实验平台的研究和设计有着非常重要的现实意义。本文深入分析了传统磁悬浮球实验平台的功率放大器、传感器和控制器存在的缺点。为改进磁悬浮球实验平台的系统性能,本文基于RTW半实物仿真技术设计了一套基于USB通讯接口的低成本、高精度新型磁悬浮球系统半实物仿真实验平台。并在平台中进行了 PID与LADRC控制算法验证,实验结果表明新型实验平台相对于传统平台性能更优越。本论文完成的具体工作和主要结论有:(1)采用电路简单、效率高的PWM型功率放大器,高精度、高线性度输出的激光传感器,以及支持RTW模型代码自动生成的TMS320F28027 DSP主控制器构建了一套新型磁悬浮球本体。接着对RTW开发环境进行了配置,并利用RTW工具集中的C2802x工具箱开发出了新型磁悬浮球系统半实物仿真平台的目标模型和Simulink工具箱。(2)完成了新型磁悬浮球系统的数学建模,同时为简化系统模型,本文依据功率放大器标定实验的实验结果,将系统的叁阶系统模型转化为经典二阶模型。之后对系统的数学模型进行了深入的分析,分别为新型实验平台设计了 PID和LADRC控制算法验证实验。对两种控制算法的实验结果进行了对比分析,实现了对新型实验平台全面的性能测试。(3)对全文进行了总结,并对有待进一步研究的问题进行了展望。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2017-11-09）
张鋆豪,张文安[5]（2017）在《磁悬浮球系统的线性自抗扰控制与参数整定》一文中研究指出研究了磁悬浮球系统的线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)及其参数整定问题.磁悬浮系统固有的非线性、开环不稳定性、系统参数摄动和外界干扰不确定性使得传统的控制方法难以取得良好的控制效果,对象模型的不确定性又限制了最优控制等现代控制理论的有效应用.为此,文章采用LADRC实现磁悬浮球系统的控制,并利用传递函数的方法,探讨了系统动态特性与控制参数之间的关系.最后,通过仿真与实验对比LADRC与时间加权绝对误差值积分(integral time absolute error,ITAE)最优PID控制器的控制效果,结果表明LADRC在响应快速性抑制外部扰动、抑制输出噪声、对模型不确定性的鲁棒性和相位滞后等方面均优于PID控制器.(本文来源于《系统科学与数学》期刊2017年08期）
张鋆豪,张文安[6]（2017）在《磁悬浮球系统的线性自抗扰控制与参数整定》一文中研究指出本文研究了磁悬浮球系统的线性自抗扰控制(Linear active disturbance rejection control,LADRC)及其参数整定问题。磁悬浮系统固有的非线性、开环不稳定性、系统参数摄动和外界干扰不确定性使得传统的控制方法难以取得良好的控制效果,对象模型的不确定性又限制了最优控制等现代控制理论的有效应用。为此,本文采用LADRC实现磁悬浮球系统的控制,并利用传递函数的方法,探讨了系统动态特性与控制参数之间的关系。最后,通过仿真与实验对比LADRC与时间加权绝对误差值积分(IntegralTime Absolute Error,ITAE)最优PID控制器的控制效果,结果表明LADRC在响应快速性、抑制外部扰动、抑制输出噪声、对模型不确定性的鲁棒性和相位滞后等方面均优于PID控制器。(本文来源于《第36届中国控制会议论文集（D）》期刊2017-07-26）
田磊[7]（2016）在《基于磁悬浮球系统的滑模变结构控制研究》一文中研究指出随着科学技术的不断进步,交通运输业的发展也越来越迅速。为了满足日益增大的交通流量,必须对交通系统不断进行优化,主要体现在减少交通工具与道路间的摩擦,提高交通工具和交通设施的利用率。提高交通运输的效率,主要是提高交通工具的运输速度。降低交通工具的噪声污染和使用功耗,延长使用寿命。随着对交通运输要求的日益提高,磁悬浮技术应声而出。磁悬浮性能的好坏主要取决于控制系统,因此开展磁悬浮控制方法与技术的研究具有重要意义。针对磁悬浮球的位置,基于滑模控制的原理进行控制研究。首先,针对磁悬浮球进行数学建模,根据受力分析得到磁悬浮球的数学模型,这是控制设计的基础。其次,针对滑模控制的基本原理,研究滑模控制器设计问题,采用反步迭代控制原理设计基于磁悬浮球的控制器,并通过李雅普诺夫稳定性理论证明算法的有效性。最后通过MATLAB中的进行验证并分析系统稳定性,验证算法的有效性和可行性。(本文来源于《河北科技大学》期刊2016-12-10）
覃业梅,彭辉,阮文杰[8]（2016）在《基于线性函数型权重的RBF-ARX模型的磁悬浮球系统预测控制》一文中研究指出为了充分描述磁悬浮球系统具有非线性、开环不稳定性及响应快速性等特性,建立一个带线性函数权重的RBF-ARX(linear functional weight RBF networks-based ARX model,LFWRBF-ARX)模型。与一般的RBF-ARX模型不同之处在于,它引入1个与工作点状态相关的局部线性结构作为RBF网络输出层的权值。该模型随系统工作点的变化而变化,固定工作点时为局部线性ARX模型,当工作点变化时为全局非线性ARX模型。根据该模型的结构特点,采用结构化非线性参数优化方法(structured nonlinear parameter optimization method,SNPOM)来辨识模型的结构及线性、非线性参数。然后,以辨识的模型为基础,根据模型的局部线性及全局非线性特征设计预测控制器。仿真结果表明:以该建模方法建立的模型能很好地局部和全局描述磁悬浮球系统的动态特性,并能实现小球的稳定悬浮控制,比以一般ARX模型、RBF-ARX模型为基础的控制效果更好。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2016年08期）
孟凡斌[9]（2016）在《基于dSPACE的磁悬浮球系统预测函数控制》一文中研究指出磁悬浮是一类非接触支撑技术,避免了机械设备的摩损,延长了其使用寿命。在轨道交通运输、非接触式驱动、精密加工、航空航天、生命科学等领域有着广泛的应用。但是由于其非线性不稳定特点,存在一定的控制难度。预测函数控制(PFC)实时性好、鲁棒性强。本文选用固高科技磁悬浮球装置,将PFC其应用于此系统的位置控制中,并搭建dSPACE实时控制平台进行实验研究。首先,阐述课题的研究目的及意义,建立磁悬浮球的数学模型,并对其稳定性和能控性进行分析。其次,搭建基于dSPACE的磁悬浮球实时控制平台。该平台以dSPACE DS1103的软硬件资源为支撑,配合ControlDesk软件,可以方便地完成控制算法验证。再次,将PFC用于磁悬浮球系统中。针对磁悬浮球系统不稳定的特点,采用比例微分环节进行镇定,在此基础上设计了一个PFC控制器进行闭环控制。仿真和实验表明,该方法具有较好动态性能。最后,针对传统PFC存在的缺陷,结合实际情况对其进行了改进。一方面,由于磁悬浮球系统存在非线性不确定特点,采用传统PFC求解控制量时难以实现最优。对此,给出了模糊PFC策略,该方法采用离散模糊推理在线调节参考轨迹时间常数,实现了参考轨迹的自校正,通过“离线计算”仍保证了系统的实时性,提高了系统的快速性。另一方面,为了克服建模误差等引起的预测误差,给出了二自由度PFC方法。该方法在传统PFC基础上,采用内模控制原理设计了一个干扰抑制控制器,通过补偿控制量抑制预测误差,提高系统的控制品质。仿真和实验表明,该方法不但响应速度快、鲁棒性强,而且具有较高的控制精度。(本文来源于《太原科技大学》期刊2016-05-01）
王晓乐[10]（2016）在《磁悬浮球系统控制算法的研究》一文中研究指出磁悬浮技术是磁悬浮列车、磁悬浮高速电机等应用领域的关键,磁悬浮控制技术作为磁悬浮技术的核心受到了人们的广泛关注。磁悬浮控制器开发难度大的原因在于磁悬浮系统本身的不确定性。因此,设计-个品质优良的控制器需要一个精度高的磁悬浮系统作为保障。磁悬浮球系统凭借实时控制要求度高的特点,成为了各种控制算法实施、检验的对象。本文以磁悬浮球控制系统为研究对象,寻求更高精度的控制算法以及更具针对性的控制性能评价方式。首先在磁悬浮球系统特性、构成以及工作原理等相关知识充分了解的基础之上,利用力学、电磁学等知识建立了系统的非线性数学建模及线性化后的模型,并借助MATLAB工具分析系统的可控性、可观性、稳定性。基于PID算法的磁悬浮球控制系统并不具备优质的动态性能,为了解决这个问题,将动态性能较高的模糊控制算法与其结合,构建了模糊PID控制器。接着以模糊PID控制的机理为着手点,剖析控制中出现的问题,并提出了叁种改善手段,利用其中一种改善方式即模糊变量论域范围的优化引出了变论域自适应模糊PID控制器。随后进行仿真验证,结果说明通过模糊变量论域范围的优化使控制系统的动静态性能更高,为后续的实时控制提供了理论依据。针对在不同类别信号输入的情况下,控制参数优化满意度量化程度低、控制系统性能评价指标缺乏针对性的问题,提出了一种新的控制算法即多类别满意优化控制算法,该算法采用基于遗传算法的PID控制器,得到全局中的最满意解。该算法将控制系统的待优化变量设定为Kp,Ki,Kd,分别在阶跃、正弦、方波、锯齿以及随机信号的输入下,通过预设的性能评价指标和满意度函数进行分类评价,最终得出满意的优化结果,并利用仿真进行了验证。最后针对设计控制器的有效性,利用磁悬浮球控制系统实时控制平台,对两种算法进行验证。基于变论域自适应模糊PID控制算法的实验结果表明该方法可以获取到常规控制算法难以达到的效果,同时给出了量化后的性能评价指标；基于多类别满意优化控制算法的实验结果表明遗传算法PID控制在针对无突变类的跟踪信号时控制器跟踪效果相对较好,针对突变类的跟踪信号时控制器跟踪效果相对较差,同时给出了不同类别信号对应的类别的评价性能指标集和相应指标集中每个指标的满意度。通过对应指标数据的直观显示,磁悬浮球控制系统的控制性能的评价情况变得更加的直接化、体系化。(本文来源于《西南交通大学》期刊2016-04-01）
磁悬浮球系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了消除传统电子秤中摩擦力对称量精度的影响,提高小质量物体称量精度,本文提出了一种新型的基于磁悬浮球系统的电子秤设计方案并加以实现。通过自制光电传感器、驱动电路、控制算法、电磁线圈和带载磁性球成功搭建了磁悬浮球系统,使磁性小球悬浮于空间固定位置,然后根据电磁铁磁性强弱与驱动电流之间的线性关系,以及磁性小球在电磁铁磁场范围内受力与小球重力平衡的关系得到驱动电流与小球所受重力之间的对应关系,再利用标准标定砝码对整个测量系统进行标定,实现了物体重量的测量。本文成功的将磁浮球系统应用到称量领域,可以避免摩擦阻力对于称量的干扰,在小质量称量情况下具有实用意义。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
磁悬浮球系统论文参考文献
[1].王军峰,徐越群,刘佳.磁悬浮球控制系统标定实验及建模[J].智库时代.2019
[2].汪野,叶桦,仰燕兰.基于磁悬浮球系统的电子秤的设计与实现[J].自动化技术与应用.2019
[3].齐贵美.磁悬浮球系统的建模与控制[D].烟台大学.2018
[4].宋文华.新型磁悬浮球系统半实物仿真实验平台的设计[D].浙江工业大学.2017
[5].张鋆豪,张文安.磁悬浮球系统的线性自抗扰控制与参数整定[J].系统科学与数学.2017
[6].张鋆豪,张文安.磁悬浮球系统的线性自抗扰控制与参数整定[C].第36届中国控制会议论文集（D）.2017
[7].田磊.基于磁悬浮球系统的滑模变结构控制研究[D].河北科技大学.2016
[8].覃业梅,彭辉,阮文杰.基于线性函数型权重的RBF-ARX模型的磁悬浮球系统预测控制[J].中南大学学报(自然科学版).2016
[9].孟凡斌.基于dSPACE的磁悬浮球系统预测函数控制[D].太原科技大学.2016
[10].王晓乐.磁悬浮球系统控制算法的研究[D].西南交通大学.2016
论文知识图
