邵雪卷, 孟凡斌, 陈志梅, 张井岗

(太原科技大学 电子信息工程学院, 山西 太原 030024)

基于dSPACE的磁悬浮系统实验平台设计

邵雪卷, 孟凡斌, 陈志梅, 张井岗

(太原科技大学 电子信息工程学院, 山西 太原 030024)

针对磁悬浮系统的位置控制,设计了以dSPACE为核心的实时控制平台,并通过PID和内模控制算法的成功应用,表明了其合理性及有效性。介绍了实验平台的结构、平台的设计和应用。该系统为控制系统的教学和先进控制策略的研究提供了一个良好的实验平台。

磁悬浮系统； 实验平台； dSPACE

磁悬浮是一种利用磁力使物体处于悬浮平衡状态的技术,由于悬浮物和支撑之间没有机械接触,避免了二者之间的摩擦损耗。近年来,该项技术在轨道交通运输、精密加工、航空航天、生命医学等领域得到了广泛应用[1]。但磁悬浮是一类非线性不稳定系统,具有一定的控制难度,因此先进控制策略在该系统上的研究与应用,具有重要的理论价值与现实意义。从教学的角度而言,学生在进行磁悬浮系统运动控制实验过程中,可以掌握控制系统的一般设计方法,理解“线性系统”和“非线性系统”的区别,增强动手能力。

以往在进行控制算法验证时只进行Simulink仿真研究[2-3],虽然可以取得较好离线仿真结果,但是该方法的置信度有限。若采用以DSP为核心的实验平台[4],不仅需要编写大量程序,而且调试过程还要反复修改代码。若采用基于Matlab的磁悬浮实验平台[5-6],又将面临系统实时性差、参数调节复杂、管理界面不友好等问题。……