磁懸浮球系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化控制研究.pdf

1、磁懸浮系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線形、自然不穩(wěn)定系統(tǒng)，同時(shí)又是非最小相位系統(tǒng)，其研究涉及控制理論、電磁場(chǎng)理論、電力電子技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等眾多領(lǐng)域。在控制過(guò)程中，它能有效地反映諸如可鎮(zhèn)定性、魯棒性、隨動(dòng)性以及跟蹤等許多控制中的關(guān)鍵問(wèn)題，是檢驗(yàn)各種控制理論的理想模型。 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)綜合了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)通信和自動(dòng)控制等多方面技術(shù)，具有很多優(yōu)點(diǎn)，近幾年來(lái)在工業(yè)控制領(lǐng)域、樓宇自動(dòng)化和家庭自動(dòng)化等方面得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)

2、控制系統(tǒng)也帶來(lái)了許多問(wèn)題，包括時(shí)延問(wèn)題、數(shù)據(jù)包丟失問(wèn)題、單包多包傳輸問(wèn)題等，所以網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究在理論和實(shí)際應(yīng)用方面都有重要的意義，是當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。 本文主要研究磁懸浮球系統(tǒng)的單機(jī)實(shí)時(shí)控制方法和網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)控制方法，并建立了一個(gè)以磁懸浮球?yàn)楸豢貙?duì)象的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 首先分析了磁懸浮球系統(tǒng)的工作原理，建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和線性化模型，并在此基礎(chǔ)上利用MATLAB軟件的Simulink仿真工具箱對(duì)模型進(jìn)行了仿真。

3、 然后介紹了MATLAB的RTW的工作原理以及環(huán)境配置方法，并利用MATLAB/RTW實(shí)現(xiàn)了磁懸浮球系統(tǒng)的單機(jī)實(shí)時(shí)控制，并成功實(shí)現(xiàn)了磁懸浮球系統(tǒng)的位置控制和跟蹤控制穩(wěn)定懸浮。 接著介紹了使用xPC Target建立磁懸浮球網(wǎng)絡(luò)遙控系統(tǒng)的方法，成功實(shí)現(xiàn)了磁懸浮球系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)遙控的穩(wěn)定懸浮，并開(kāi)發(fā)了在xPC Target實(shí)時(shí)內(nèi)核環(huán)境中的第三方設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，為用戶靈活地使用該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了一條途徑。此平臺(tái)提供了通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的功