陈嘉淏，李冰林，高 峰

(南京林业大学 汽车与交通工程学院，南京210037)

0 引 言

随着中国经济的快速发展，特别是工业化的进程，各种驱动装置对其体积、成本、环境污染等要求越来越高，混合磁悬浮技术采用电磁和永磁混合驱动，可以减小装置体积、实现悬浮位置可控，具有无摩擦、噪音低，能高速运转等特性［1］。在中国制药、工业、食品、国防等众多行业和领域有着广阔的应用空间和市场前景［2］。在各类磁悬浮控制装置中，需使控制对象的悬浮位置可控，同时为了满足实际需求，精度和稳定性控制显得十分重要［3］。同时在开发磁悬浮系统控制平台与台架试验过程中，实时对其参数进行监测，有利于系统调试以及直观地观测到系统运行的效果和稳定性［4］。

本文以斥力式混合磁悬浮系统为设计对象，通过设计霍尔传感电路来检测悬浮体的移动，采用四象限H桥驱动电路实现对电磁线圈的驱动，采用PID控制器实现对悬浮体的悬浮位置的稳定性控制。设计上位机软件对磁悬浮体运行系统的状态和控制参数进行监测，实时地获取磁悬浮体的位置和控制电流参数值，获得磁悬浮体的实时运行状态，为其控制提供保证。

1 混合磁悬浮体的控制系统结构

斥力式混合磁悬浮系统结构如图1所示。系统外圈为永磁环，永磁环内圈均布4个电磁线圈，还包含圆柱永磁悬浮体和检测3个方向位移大小的霍尔传感器。当悬浮体处于中心时，永磁环给悬浮体提供偏置磁场，在轴向产生推力的同时，在径向会对悬浮体四周产生一个向心推力，由于这个推力在悬浮体四周均匀产生，使悬浮体在径向所受的力基本抵消达到平衡［5］。……