一种磁悬浮控制实验平台的设计与实现-电气工程与自动化-CSCIED科技核心评价数据库-手机版

一种磁悬浮控制实验平台的设计与实现

The design and implementation of a magnetic levitation control experimental platform

ES评分 0 浏览量：55 下载量：0

DOI	10.12208/j.jeea.20250226
刊名	电气工程与自动化 Journal of Electrical Engineering and Automation
年，卷(期)	2025, 4(7)
作者	葛辉, 刘程子, 宋梓航, 杨帆, 杨艳,
作者单位	南京邮电大学自动化学院江苏南京
摘要	本文研究了一种开放式磁悬浮控制实验平台，采用DSP核心处理器输出信号控制线圈的励磁电流，实现浮子的稳定悬浮。采用电流位置双闭环控制方法，使得平台具备一定的抗干扰能力。为匹配课程教学，配备LCD显示屏可实时显示悬浮关键信息，实现实验的可观测性；同时开放控制算法接口，可实现控制算法的变换与参数的修改。实验结果表明，系统可实现浮子在z方向4mm左右间隙内稳定悬浮，验证了控制策略的有效性与平台的可靠性。该平台为《新能源发电与控制技术》课程教学提供了实验载体，有助于提升学生的实践能力。
Abstract	This paper studies an open magnetic levitation control experimental platform, which uses a DSP as the core processor to output signals for controlling the excitation current of the coils, thereby achieving stable levitation of the floater. A dual closed-loop control method of current and position is adopted, endowing the platform with a certain anti-interference capability. To match curriculum teaching, an LCD display is equipped to real-time show key levitation information, realizing the observability of the experiment. Meanwhile, the control algorithm interface is open, allowing the modification of control algorithms and parameters. Experimental results indicate that the system can achieve stable levitation of the floater within a gap of approximately 4mm in the z-direction, verifying the effectiveness of the control strategy and the reliability of the platform. This platform provides an experimental carrier for the course "New Energy Power Generation and Control Technology" and helps improve students' practical abilities.
关键词	磁悬浮实验平台；控制算法；闭环控制；LCD显示
KeyWord	Maglev experimental platform; Control algorithm; Closed-loop control; LCD display
基金项目
页码	26-30

参考文献
相关文献

[1] 田世明,栾文鹏,张东霞,等.能源互联网技术形态与关键技术
[J].中国电机工程学报,2015,35(14):3482-3494.

[2] 马钊,周孝信,尚宇炜,等.未来配电系统形态及发展趋势
[J].中国电机工程学报,2015,35(06):1289-1298.

[3] 陈国平,董昱,梁志峰.能源转型中的中国特色新能源高质量发展分析与思考
[J].中国电机工程学报,2020, 40(17): 5493-5506.

[4] 王强.新能源发电系统控制技术要点及应用
[J].电力设备管理,2025,(06):125-127.

[5] 董大群,赵计生.新能源发电系统控制技术研究
[J].光源与照明,2024,(06):237-239.

[6] 张维煜,朱熀秋,袁野.磁悬浮轴承应用发展及关键技术综述
[J].电工技术学报,2015,30(12):12-20.

[7] 耿兴华,王克欣,钱希兴,等.基于STM32的电机控制实验平台设计与实现
[J].实验室科学,2022,25(03):66-69+74.

[8] 冯兴田,周广睿,李紫岩.基于光伏储能的LLC谐振变换器实验平台
[J].实验室科学,2023,26(03):98-101.

[9] 李秋洁,顾洲.基于旋转倒立摆的自动控制理论实验平台设计
[J].实验室科学,2021,24(02):111-113+119.

[10] 蒯松岩,杨厚卿,王浩.适用于多种交流电机的综合实验平台设计
[J].实验室科学,2020,23(05):202-206.

[11] 赵浩,郭鑫,吴忠云,等.基于仪器搭建的紫外-可见光谱探究型教学实验设计
[J].实验技术与管理,2023,40(01): 154-159.

[12] 李宗帅,齐鹏程,王修岩,等.永磁直流力矩电机控制教学实验平台设计
[J].实验室科学,2021,24(03):173-176.

[13] 唐晓丹,何青,聂焕,等.基于DSP的单铁磁悬浮实验平台设计与实现
[J].技术与市场,2022,29(10):34-36.

[14] 王一宇,王志涛,王瑞晨,等.自稳定横向磁通磁悬浮直线电机特性研究
[J].微电机,2018,51(05):12-16.

[15] 孙凤,吴利平,李东,等.三自由度磁力驱动平台的实验研究
[J].组合机床与自动化加工技术,2017,(08):55-58+63.

[16] 邵雪卷,孟凡斌,陈志梅,等.基于dSPACE的磁悬浮系统实验平台设计
[J].实验技术与管理,2016,33(12):67-71.

[17] 许建敏.分布式线圈磁悬浮位移平台多自由度运动控制研究
[D].西安电子科技大学,2024.

[18] 刘腾飞,蒋启龙,罗雨,等.自耦PID控制在磁悬浮系统中的应用
[J].控制理论与应用,2025,42(04):695-702.

引用本文

葛辉, 刘程子, 宋梓航, 杨帆, 杨艳. 一种磁悬浮控制实验平台的设计与实现 [J]. 电气工程与自动化. 2025; 4; (7). 26 - 30.

文献评论

相关学者

相关机构