电激励磁悬浮实验报告

开放性试验：

《磁悬浮原理实验仪制作及PID控制》

试验报告

实验内容：学生通过磁悬浮有关知识的学习，根据已有的试验模型，设计出磁悬浮实验仪器，并进行制作，进而在计算机上用PID技术进行调节和控制。

难点：PID控制程序的编写及调试。

创新点：该实验以机械学院数控所得科研成果为依托，以一种新颖的方式，用磁悬浮小球直观的展示了PID控制理论的应用。该仪器构造简单，成本低廉。此实验综合应用了电磁场、计算机、机械控制等相关知识，具有一定的研究创新性特点。该仪器有望成为中学物理实验仪器，和高校PID控制实验仪器。

关键问题

1. 悬浮线圈的优化设计 2. 磁悬浮小球系统模型 3. 磁悬浮小球的PID控制 电磁绕组优化设计 小球质量：钢

小球质量：15~20g 小球直径：15mm 悬浮高度：3mm

要求：根据悬浮高度、小球大小、小球重量设计悬浮绕组 绕组铁芯尺寸、线圈匝数、额定电流、线径。 电磁绕组优化设计：

由磁路的基尔霍夫定律、毕奥-萨格尔定律和能量守恒定律，可得电磁吸力为：

2 ?0AN2?i?F????

2?z?式中：μ0——空气磁导率，4πX10-7H/m； A——铁芯的极面积，单位m2；

北京工商大学演示实验

磁悬浮列车演示实验报告

【实验目的】

1.利用超导体对永磁体的排斥作用演示磁悬浮； 【实验器材】

1．超导磁悬浮列车演示仪，如下图所示。由两部分组成：磁导轨支架、磁导轨。其中磁导轨是用550 × 240 × 3椭圆形低碳钢板作磁轭，按图70-2所示的方式铺以18 × 10×6 mm的钕铁硼永磁体，形成磁性导轨，两边轨道仅起保证超导体周期运动的磁约束作用。

2．高温超导体，是用熔融结构生长工艺制备的，含Ag的YBacuo系高温超导体。之所以称为高温超导体是因为它在液氮温度77KC（-196℃）下呈现出超导性，以区别于以往在液氦温度42K（-269℃）以下呈现超导特性的低温材料。样品形状为：圆盘状，直径18 mm 左右，厚度为6 mm ，其临界转变温度为90K左右（-183℃）。

3．液氮。

上图：实验装置图 下图：磁导轨

【实验原理】 实验原理：

超导是超导电性的简称.它是指金属或合金在极低温度下(接近绝对零度)电阻变为零的性质.它是一种宏观量子现象,只有依据量子力学才能给与正确的微观解释.这就是BCS理论.

这是一台高临界温度超导磁悬浮的动态演示装置.该装置为一个盛放高临界温度超导体的简易列车模型,在具有磁束

研究生自动控制专业实验

地点：A区主楼518房间 姓名： 实验日期： 年 月 日 斑号： 学号： 机组编号： 同组人： 成绩： 教师签字： 磁悬浮小球系统

实验报告

主编：钱玉恒，杨亚非

哈工大航天学院控制科学实验室

磁悬浮小球控制系统实验报告

一、实验内容

1、熟悉磁悬浮球控制系统的结构和原理； 2、了解磁悬浮物理模型建模与控制器设计； 3、掌握根轨迹控制实验设计与仿真； 4、掌握频率响应控制实验与仿真； 5、掌握PID控制器设计实验与仿真； 6、实验PID控制器的实物系统调试； 二、实验设备

1、磁悬浮球控制系统一套

磁悬浮球控制系统包括磁悬浮小球控制器、磁悬浮小球实验装置等组成。在控制器的前部设有操作面板，操作面板上有起动/停止开关，控制器的后部有电源开关。

磁悬浮球控制系统计算机部分

磁悬浮球控制系统计算机部分主要有计算机、1711控制卡等； 三、实验步骤

1、系统实验的线路连接

磁悬浮小球控制器与计算机、磁悬浮小球实验装置全部

创意概念设计— 悬磁浮

1251120225 舒莎净 产品一班

这款Kewi Bra磁悬浮文胸的原理非常简单，它的外层主要用来 固定佩戴者胸部的位置及塑造胸部的曲线，而在Kewi Bra的内 层则通过两个磁性设备通过磁力支撑起佩戴者的乳房，最大可 承受5公斤的重量。

Orbit的操作过程非常简单：首先用户 将衣服放入不碎玻璃制造的球体内，也 不需洗衣粉和水，然后透过顶上的触控 按键开机，最后把它放在环状机上的底 座板就可以了。 根据该公司的描述来看，Orbit开始工作 后，放入脏衣服的圆球会被磁浮力来推 动，而这个速度可以把二氧化碳与有机 物质产生出一种像干冰的气流。整个洗 衣过程不会产生噪音，时间也只需数分 钟而已。

这款产品尺寸仅有10.5cm×10.5cm×2cm,重量为908克。运用了 EZ Float技术，能够承受比较重的物体，还可以让物体在悬浮时旋 转。整个悬浮平台由精钢材料打造而成，能将大约369克的物体支撑 在空中。另外，产品还附带了一个直径约为10厘米的铁质盘，该小 铁盘可以漂浮在平台上方，把非铁质物体放在小铁盘上即可达到悬 浮展示效果，如玩具、模型、杯子等物体。

这款Yacht磁悬浮电磁炉是在传统电磁炉基础上创新

磁悬浮技术及其工程应用

徐晓美，朱思洪

（南京农业大学 工学院，南京 210031）

摘 要：磁悬浮技术是一门涉及多种学科的综合性技术。随着电子技术、控制工程、信号处理元器件、电磁理论及新型电磁材料和转子动力学的发展，磁悬浮技术得到了长足的发展，其已被广泛应用于航空、航天、精密仪器、仪表、机械制造和交通运输等领域。为此，在分析了磁悬浮技术原理及其特点的基础上，论述了磁悬浮技术在工程上的主要应用状况，并展望了磁悬浮技术的发展前景。 关键词：电磁学；磁悬浮技术；工程应用；发展前景

中图分类号：TM574 文献标识码：A 文章编号：1003─188X(2005)06─0192─03

1 磁悬浮原理及其特点

磁悬浮技术是利用电磁力将物体无机械接触地悬浮起来，该装置由传感器、控制器、电磁铁和功率放大器等部分组成。根据在磁悬浮系统中实现稳定悬浮的电磁力的状态（是静态的还是动态的），可将磁悬浮系统划分为无源（被动）和有源（可控）两种悬浮系统。

图1为简单的有源磁悬浮系统，它是由悬浮体、传感器、控制器和执行器4部分组成。其中，执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。现假设在某参考位置上，由于悬浮体受到一个向下的扰动，它将会偏离其参

磁悬浮列车文献综述

磁悬浮列车文献综述

高速磁悬浮列车的轻量化设计

摘要

当今的高速列车运行速度为200至320公里每小时，磁悬浮列车为400到

500公里每小时，而轮轨式列车的世界纪录为515公里每小时，磁悬浮列车为552公里每小时，只有当轻量化设计系统利用时才能达到这个速度，低轴重对基础装置的使用寿命至关重要，较低的整体重量对减小制动力和制动效率也是必要的，列车配置对座椅舒适度的影响也是相当明显的，对于给定配置的列车，尽管为了满足强度、刚度、消音等要求而增加额外的质量，但最后仍要强制性地轻量化设

计，与许多高速列车相比，如TGV复式，Talgo摆式，ETR500，Pendolino WMCL以及ICN等，磁悬浮列车TR08的特殊性就在于乘客的乘坐安全性，并且属于耐撞车辆的，因此未来的发展趋势显而易见。

简介

钢轮钢轨之间的相互作用是导致轨道列车的滚动阻力比橡胶轮胎与路面的

滚动阻力低5—10倍直接原因，这为单一机车牵引重载列车提供了可能性，在大量铁路干线中很少要显示坡度超过25‰的，在此基础上还有两个事实，铁路客车的皮重对长途大运量线路影响不是很大，而陡坡山区的铁路和频繁停车和加速的通勤服务车，轻量化设计却显得尤为重要。当长途列

数电实验报告

一、实验目的

1、 了解交通灯的状态转换规律,学会用硬件描述语言来建立交通灯的模块。 2、 利用该软件进行可编程逻辑器件设计,完成交通灯的逻辑仿真功能。

3、 使用编译器将设计实现,下载到JDEE—10 实验箱上进行调试和验证所设计的十字

路口交通管理信号灯的功能。

二、实验设计

实验的主要任务是模拟十字路口信号灯的工作原理。信号灯工作主要分为以下几部分： 1、 时钟部分

利用硬件提供的4MHz晶振，经过21次分频后得到1Hz的信号源。

2、 计数部分

利用时钟产生的1Hz的信号，通过一个模为24的计数器即可实现每一盏红绿灯的24秒的循环状态。

计数器采用软件提供的计数器，模为24，其中有一个异步清零端，主要用途是为了实现拓展4，利用计数器的清零从而实现整个过程的清零，该清零端接在一个微动开关上，利用开启开关时产生的一个脉冲信号，使计数器异步清零。 3、 主红绿灯的控制部分

利用计数器提供的状态信息，每一个状态（即每一秒）对应一个数码管显示的信息。所以，该模块输入即为计数线，输出有数码管十位和个位的显示数字，以及确定数码管是否亮灯的信息（亮灯则输出高电平）。

该模块的源文件：

SUBDESIGN main ( incount[4

HENAN UNIVERSITY OF ECONOMIC AND LAW

河 南 财 经 政 法 大 学

实

《模拟电路》

验 报 告

姓 名：

班 级：110701班 学 号：201140701 专 业：计算机科学与技术 院 系：计算机与信息工程学院 指导教师：袁泽明

实验一 晶体二极管及三极管的特性与检测

一、实验目的

1、能鉴别二极管、三极管的极性及好坏；能用万用表测量二极管正反向电 阻的大致数据范围。

2、掌握二极管、三极管的特性。 二、实验仪器及设备

1、 万用表；

2、 晶体二极管、三极管若干。 三、预习要求

1、二极管的结构、特性、标识及主要参数。 2、三极管的结构、工作原理、标识及主要参数。 3、万用表的使用方法。 四、实验原理

1、晶体二极管极性判别就是利用二极管的单向导电的特性，用模拟万用表 （MF-30）的电阻档（R×100或R

数字电子技术实验报告

学号： 姓名： 班级：

实验一 组合逻辑电路分析

一、实验用集成电路引脚图

74LS00集成电路：

74LS20集成电路：

二、实验内容

1．ABCD接逻辑开关，“1”表示高电平，“0”表示低电平。电路图如下:

2

VCC5VVCCJ11Key = AJ22Key = BJ33Key = CJ47400N4Key = D0U5B67400N7400N5U6CU4AX1 2.5 V7

A=B=C=D=1时

（注：逻辑指示灯：灯亮表示“1”，灯不亮表示“0”。）

表格记录：

A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 X1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 3

结果分析：由表中结果可得该电路所实现功能的逻辑表达式为：F=AB+CD。

在multisim软件里运用逻辑分析仪分析，可得出同样结果：

XLC112U4A7400N5U6C3A B4U5B7400N

实验一：基本逻辑门电路实验 1、 测试74LS00逻辑关系

2、 测试74LS02逻辑关系接线图 3、 测试74LS86逻辑关系接线图

见实验数据

实验二 组合逻辑电路部件实验 实验目的：

掌握逻辑电路设计的基本方法

掌握EDA工具MAX-PlusII的原理图输入方法

掌握MAX-PlusII的逻辑电路编译、波形仿真的方法 设计并实现一个4位二进制全加器 二进制全加器原理

一个ｎ位二进制加法运算数字电路是由一个半加器和（ｎ－1）个全加器组成。它把两个ｎ位二进制数作为输入信号。产生一个（ｎ＋1）位二进制数作它的和。

一位加法器:

3—8译码器

实验三 时序电路设计 1：触发器实验 实验目的

1．掌握D触发器、JK触发器的工作原理。 2．学会正确使用D触发器、JK触发器。 D触发器：

JK触发器：

用D触发器DFF（或74LS74）构成的4位二进制计数器（分频器） (1) 输入所设计的4位二进制计数器电路并编译。

(2) 建立波形文件，对所设计电路进行波形仿真。并记录Q0、Q1、Q2、Q3的状态。 (3) 对所设计电路进行器件编程。将CLK引脚连接到实验系统的单脉冲输出插孔，4位二进制计数器输出端Q0、Q1、