白皓：磁悬浮系统的PID控制
第1章 绪论：通过磁悬浮技术综述，介绍了磁悬浮方式的分类，磁悬浮控制技术的分类及磁悬浮技术的应用及展望；
第2章 磁悬浮系统的结构与建模：以磁悬浮系统为例，介绍了磁悬浮系统的构成及工作原理，对这一系统建立数学模型，并分析了该系统的稳定性；
第3章 控制器的设计：介绍了PID控制器的结构及对磁悬浮系统的影响，并对理想PID控制器，数字PID的构成及参数整定做了介绍，最后得出了适合本系统的PID参数；
第4章 基于MATLAB的控制系统仿真：介绍了MATLAB软件、设计出PID控制器并仿真，得出仿真结果进行对比；
第5章 总结与展望：对本论文所做的工作及贡献作了总结，并对进一步的研究与开发作了思考，提出了自己的见解。
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太原科技大学本科生毕业设计（论文）
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白皓：磁悬浮系统的PID控制
第2章 磁悬浮系统的结构与建模
2.1 简介
本文所使用的磁悬浮实验装置系统，是由固高科技有限公司所生产的磁悬浮实验装置GML1001。此磁悬浮实验装置由LED光源、电磁铁、光电传感器、功放模块、模拟量控制模块、数据采集卡和被控对象(钢球)等元器件组成，其结构简单，实验控制效果直观明了，极富有趣味性。它是一个典型的吸浮式悬浮系统。此系统可以分为磁悬浮实验本体、电控箱及由数据采集卡和普通PC机组成的控制平台等三大部分。系统组成框图见图 2-1。
图2-1 磁悬浮实验系统框图
2.1.1 磁悬浮实验本体
电磁铁绕组中通以一定的电流会产生电磁力,控制电磁铁绕组中的电流,使之产生的电磁力与钢球的重量相平衡,钢球就可以悬浮在空中而处于平衡状态。但是这种平衡状态是一种不稳定平衡。此系统是一开环不稳定系统。主要有以下几个部分组成：箱体、电磁铁、传感器、激光发生器、悬浮体。磁悬浮实验本体见图2-2。
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图2-2 磁悬浮实验本体
2.1.2 磁悬浮实验电控箱
电控箱内安装有如下主要部件：直流线性电源、传感器后处理模块、电磁铁驱动模块、空气开关、接触器、开关、指示灯等电气元件。磁悬浮实验电控箱见图2-3。
图2-3 磁悬浮实验电控箱
2.1.3 磁悬浮实验平台
与IBM PC/AT机兼容的PC机（公司不提供），带PCI总线插槽，PCI1711数据采集卡及其驱动程序演示实验软件。
磁悬浮系统是一个典型的非线性开环不稳定系统。电磁铁绕组中通以一定的电流会产生电磁力，控制电磁铁绕组中的电流，使之产生的电磁力与钢球的重力相平衡，钢球就可以悬浮在空中而处于平衡状态。但是这种平衡状态是一种开环不稳定
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