磁悬浮应用实例一：
前几天女儿去上海玩带回一玩具：磁悬浮。经过测试，此玩具适合成年人玩，至少要是大孩子。一般女士手上力量不足的，很少能稳定地把磁陀螺旋转起来。
首先是旋转磁陀螺的手法，要稳定。陀螺大家都会转，但是在磁悬浮平台上必须准确在
中心很小区域操作，而且未旋转前磁场还有很大的扭力把陀螺吸倒。一般女士手上力量小的
就过不了这关，总是被磁场吸倒，要想使劲发力结果是动作变形，陀螺飞出去了。
陀螺旋转稳定后就可以轻轻托起进入飞行状态。第一次不会成功，要有不少调整步骤。首先陀螺自己向任何方向飞出平台就要调整平台平面，向哪个方向飞了就把那个方向垫高。
基本稳定后还有调整陀螺重量。如果陀螺上下跳动，就加重，如果飞不起来就减轻。慢慢调，别急。
最后的总结：大家对中国玩具以及工具的设计都大发感慨，总是把什么事情都变成手艺活，不能有简单的可操作性的设计。最主要的批判就集中在调整磁场水平平衡用的２个楔子，完全不稳定，稍微磕碰就前功尽弃，必须要你练成一插准的手艺才行。为什么不设计４个大个的调整螺钉来支撑平台呢？又稳定，又可以记录下旋转刻度，下次可以迅速就绪。
磁悬浮应用实例二：
美妙的筋斗云，创意磁悬浮云朵沙发床
还记得七龙珠中小悟空的筋斗云吗？哈，只有心无邪念心灵纯净的人才能驾驭它,，而性感坏坏的布尔玛永远都无缘享受了。其实作为一种高新技术，磁悬浮已经走下神坛进入到了民用领域，今天乐土网介绍的这款筋斗云沙发床，采用了真正的磁悬浮原理，它真的可以飘在空中。
这个创意将沙发床做成云朵的形状。想象一下这样的云朵，这样的柔软舒服，你可以在沙发床上面做很多美妙的事情，而不用担心像布尔玛那样掉下来。哈哈太美妙太梦幻了吧！
磁悬浮小球控制仿真报告 一．仿真要求 采用根轨迹和频域法仿真磁悬浮小球系统 二．系统建模 磁悬浮系统方程可以由下面的方程描述： 22 d x(t)m F(i,x )mg dt =+动力学方程 2 i F(i,x )K( )x = 电学力学关联方程 (,)+=F i x mg 0 边界方程 ()()=+1 di U t Ri t L dt 电学方程 对2x i K x i F )(),(=泰勒展开： )x -)(x x ,(i F )i -)(i x ,(i F )x ,F(i x)F(i,000x 000i 00++= )x -(x K )i -(i K )x ,F(i x)F(i,0x 0i 00++= 平衡点小球电磁力和重力平衡，有 (,)+=F i x mg 0 |,δδ=== 00i 00i i x x F(i,x)F(i ,x )i ；|,δδ===00 x 00i i x x F(i,x) F (i ,x )x 对2 i F(i,x )K()x =求偏导数得： ==- 20x x 003 02Ki K F (i ,x )x ==0 i i 00202Ki K F(i ,x )x 此系统的方程式如下： x x 2Ki i x 2Ki )x -(x K )i -(i K dt x d m 30 2 02000x 0i 22-=+= 拉普拉斯变换后得：
)()()(s x mx 2Ki s i mx 2Ki s s x 3 2 2002 -= 由边界方程 )20 2 0x i K(mg -= 代入得系统的开环传递函数： 200 x(s)-1 = i(s)a s -b 定义系统对象的输入量为控制电压in U ，系统对象输出量为x 所反映出来的输出电压为out U ，则该系统控制对象的模型可写为： out s s a 2in a 00 U (s)K x(s)-(K /K ) G(s)= ==U (s)K i(s)a s -b 00000 i i a = , b =2g x 特征方程为：200a s -b =0 解得系统的开环极点为：s =取系统状态变量分别为1out 2out x =u ,x =u 系统的状态空间表示法如下： ?11in s ?2200 a 0 1 0x x =+u 2g 2g?K 0-x x x i ?K ???????? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ??????? ][121x x x 0 1y =??? ? ??= 代入实际参数，可以得到 in 2121U 124990x x 0098010 x x ???? ? ?+???? ?????? ??=???? ? ????.. 系统的状态方程可以写为
磁浮工程创优规划方案 编制： 审核： 批准： 中国铁建股份公司磁浮工程设计施工总承包项目部 二○一四年十月二十日
目录 一、概述 (1) 二、磁浮工程概况 (1) （一）工程基本情况 (1) （二）主要工程量 (2) （三）磁浮工程申报鲁班奖主要优势 (2) 三、创优目标 (3) （一）质量目标 (3) （二）创优目标分解 (3) 四、优质申报途径 (3) 五、围绕创优目标分解及各阶段主要工作分工 (4) 六、创优保证措施 (4) （一）建立、健全质量组织机构、体系，落实质量责任制 (4) （二）总包项目部岗位具体分工与职责 (5) （三）各标段项目部职责 (5) （四）各级创优责任人 (5) （五）创优规划方案实施措施 (5) 七、创优考核措施 (8) （一）设立创优保证基金，提供资金保障 (8) （二）创优保证资金组成 (8) （三）创优奖励处罚措施 (8) 八、有关要求 (9)
中国铁建股份公司设计施工总承包项目部 磁浮工程创优规划方案 一、概述 磁浮工程线作为中低速磁浮技术首次在我国应用于城市轨道交通的试点项目之一，具有科技含量高、技术要求严、施工难度大、国无经验可借签的特点，工程成功与否，直接关系到我国具有自主知识产权的中低速磁浮技术能否广泛应用于国城市交通系统，意义重大深远。该工程由中国铁建股份公司以设计施工总承包的模式承建，工程质量的好坏，对企业的发展具有重要影响，为确保全面实现项目建设的目标，拟创建中国建设工程鲁班奖为整个项目的质量总目标，全面强化项目建设过程中的质量、安全、技术创新管理。特制定《磁浮工程创优规划方案》。 二、磁浮工程概况 （一）工程基本情况 磁浮工程线路自南站东广场北侧引出至劳动路南侧后折向东起行，跨过浏阳河后走行至劳动路路中，沿劳动路路中走行4.6公里至黄兴大道交叉前转向北，设榔梨站后随即下穿沪昆客专，之后线路沿黄兴大道路中走行1.1公里抵机场高速南侧，之后线路折向东上跨黄兴大道东半副车道，后沿机场高速公路南侧走行，过收费站后向北上跨机场高速公路，沿机场大道西侧走行0.5公里后上跨机场大道垂直接入T1、T2航站楼间连廊，线路长18.539公里，全线高架，地面敷设，共设置车站3个，分别为南站、榔梨站、黄花机场站；预留会展
浅谈磁悬浮技术及控制方法 11 浅谈磁悬浮技术 浅谈磁悬浮技术 及控制方法 及控制方法 演讲者孙振刚 时间com 电气工程教研室 电气工程教研室 2012-09-17 1 1 22
目录 目录 磁悬浮技术概述 磁悬浮技术概述 磁悬浮基本概念 磁悬浮基本概念 材料磁特性 材料磁特性 磁悬浮类别 磁悬浮类别 实例分析磁悬浮列车 实例分析磁悬浮列车
电磁悬浮系统的控制方法 电磁悬浮系统的控制方法 单点悬浮系统 单点悬浮系统 多点悬浮系统 多点悬浮系统 2012-09-17 2 2 33 一磁悬浮技术概述 一磁悬浮技术概述 1 基本概念 利用磁场力使物体沿着一个轴或几个轴保持一定
位置的技术措施 磁悬浮技术是集电磁学电子技术控制工程 信号处理机械学动力学为一体的典型的机电 一体化高新技术 2012-09-17 3 3 44 2 材料磁特性 顺磁性 抗磁性 磁畴未磁化磁畴 磁化 2012-09-17 4 4
55 抗磁性 抗磁性是一些物质的原子中电子磁矩互相抵消 合磁矩为零但是当受到外加磁场作用时电子 轨道运动会发生变化而且在与外加磁场的相反 方向产生很小的合磁矩这样表示物质磁性的磁 化率便成为很小的负数量抗磁性是物质抗拒 外磁场的趋向因此会被磁场排斥所有物质 都具有抗磁性可是对于具有顺磁性的物质 顺磁性通常比较显著遮掩了抗磁性只有纯抗 磁性物质才能明显地被观测到抗磁性当外磁场 存在时抗磁性才会表现出来 2012-09-17 5
5 66 抗磁性 具有抗磁性的反磁性物质是Faraday在Earnshaw 提出理论之后几年发现的 1872年时Lord Kelvin指出反磁性物质不需要遵守Earnshaw的 理论因此反磁性物质可以在静磁场里浮起来 然而由基本的解释得知所有的物质都有反磁 性只是其磁性很小因此一直到1939年 Braunbek才成功的利用了足够强的磁场将小块 的石墨及铋磁浮了起来 2012-09-17 6 6
上海磁悬浮列车 磁悬浮列车是一种利用磁极吸引力和排斥力的高科技交通工具。简单地说，排斥力使列车悬起来、吸引力让列车开动。磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体（N极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥——结果是一“推”一“拉”。磁悬浮列车运行时与轨道保持一定的间隙（一般为1—10cm），因此运行安全、平稳舒适、无噪声，可以实现全自动化运行。磁悬浮列车的使用寿命可达35年，而普通轮轨列车只有20—25年。磁悬浮列车路轨的寿命是80年，普通路轨只有60年。此外，磁悬浮列车启动后39秒内即达到最高速度，目前的最高时速是552公里。据德国科学家预测，到2014年，磁悬浮列车采用新技术后，时速将达1000公里。而一般轮轨列车的最高时速为350公里。 “常导型”磁悬浮列车 世界第一条磁悬浮列车示范运营线——上海磁悬浮列车，建成后，从浦东龙阳路站到浦东国际机场，三十多公里只需6～7分钟。上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”（简称“常导型”）磁悬浮列车。是利用“异性相吸”原理设计，是一种吸力悬浮系统，利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁，和铺设在轨道上的磁铁，在磁场作用下产生的吸力是车辆浮起来。 列车底部及两侧转向架的顶部安装电磁铁，在“工”字轨的上方和上臂部分的下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流使电磁铁和轨道间保持1厘米的间隙，让转向架和列车间的吸引力与列车重力相互平衡，利用磁铁吸引力将列车浮起1厘米左右，使列车悬浮在轨道上运行。这必须精确控制电磁铁的电流。 悬浮列车的驱动和同步直线电动机原理一模一样。通俗说，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变成电磁体，由于它于列车上的电磁体的相互作用，使列车开动。 列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引，同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥。列车前进时，线圈里流动的电流方向就反过来，即原来的S极变成N 极，N极变成S极。循环交替，列车就向前奔驰。 稳定性由导向系统来控制。“常导型磁吸式”导向系统，是在列车侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。列车发生左右偏移时，列车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用，产生排斥力，使车辆恢复正常位置。列车如运行在曲线或坡道上时，控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制，达到控制运行目的。 “常导型”磁悬浮列车的构想由德国工程师赫尔曼?肯佩尔于1922年提出。 “常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。只是把电动机的“转子”布置在列车上，将电动机的“定子”铺设在轨道上。通过“转子”，“定子”间的相互作用，将电能转化为前进的动能。我们知道，电动机的“定子”通电时，通过电磁感应就可以推动“转子”转动。当向轨道这个“定子”输电时，通过电磁感应作用，列车就像电动机的“转子”一样被推动着做直线运动。 上海磁悬浮列车时速430公里，一个供电区内只能允许一辆列车运行，轨道两侧25米处有隔离网，上下两侧也有防护设备。转弯处半径达8000米，肉眼观察几乎是一条直线；最小的半径也达1300米。
磁悬浮系统的PID控制
本科毕业设计（论文）题目: 磁悬浮系统的PID控制 姓名: 学号: 专业: 指导教师: 职称: 日期: 华科学院
摘要 磁悬浮技术具有无摩擦、无磨损、无需润滑以及寿命较长等一系列优点，在能源、交通、航空航天、机械工业和生命科学等高科技领域有着广泛的应用背景。 本设计毕业设计在分析磁悬浮系统构成及工作原理的基础上，建立其数学模型，并以此为研究对象，设计了PID控制器，确定控制方案，运用MATLAB软件进行仿真研究，得出较好的控制参数。最后，本文对以后研究工作的重点进行了思考，提出了自己的见解。 关键词：磁悬浮系统控制器MATLAB软件PID控制
Abstract Magnetic suspension technology, which has a series of advantages such as contact-free, no friction, no wear, no need of lubrication and long life expectancy, is widely concerned and adopted in high-tech areas such as energy, transportation, aerospace, industrial machinery and life science．On the basis of analyzing of magnetic suspension system’s structure and working principle, its system mathematical model was established, this thesis describe PID controller designed and get control scheme. It get the better control parmeters by MATLAB software simulation studies.The key research works for further study are proposed at last． Key Word：Magnetic Levitation Ball System Digital Controller MATLAB PID Control
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。 2、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采用标准线连接，电源部分有标准电源线，考虑实验设备的使用便利，在试验前，实验装置的线路已经连接完毕。 2、启动实验装置 通电之前，请详细检察电源等连线是否正确，确认无误后，可接通控制器电源，随后起动计算机和控制器，在编程和仿真情况下，不要启动控制器。 3、系统实验的参数调试 根据仿真的数据及控制规则进行参数调试（根轨迹、频率、PID等），直到获得较理想参数为止。 四、实验要求
1、学生上机前要求 学生在实际上机调试之前，必须用自己的计算机，对系统的仿真全部做完，并且经过老师的检查许可后，才能申请上机调试。 学生必须交实验报告后才能上机调试。 2、学生上机要求 上机的同学要按照要求进行实验，不得有违反操作规程的现象，严格遵守实验室的有关规定。 五、系统建模思考题 1、系统模型线性化处理是否合理，写出推理过程？ 答：磁悬浮系统的模型可描述如下 ()()()()()2221d x t m F i,x mg dt i F i,x K x di U t Ri t L dt ?=+??????=? ?????=+??? (1) 又有系统平衡的边界条件如下 ()0F i,x mg += (2) 由级数理论，将非线性函数展开为泰勒级数，在平衡点()00,i x 对系统进行线性化处理。对(1)式作泰勒级数展开并省略高阶项可得 0000(,)(,)(-)(-)i x F i x F i x K i i K x x =++ (3) 又由(2)式可知，对2i F(i,x )K()x =求偏导数得 2000000320022x x i i Ki Ki K F (i ,x )K F(i ,x )x x ==-==， (4) 则由(1)式可得 22000022300 22(-)(-)i x Ki Ki d x m K i i K x x i x dt x x =+=- (5) 对(5)进行拉普拉斯变换并带入编辑方程可得系统的开环传递函数 2001x(s )-i(s )a s -b = (6) 定义系统对象的输入量为功率放大器的输入电压也即控制电压in U ，系
磁悬浮列车建设项目投资计划书 第一章磁悬浮列车项目基本情况 一、宏观环境分析 制造业高质量发展要解决两大生态问题。一是国内环境污染防治。我国经济的高速度增长背后是巨大的环境代价，表现为大气、水、土壤等全方位高强度污染，亟待打好污染防治攻坚战，实行绿色制造，推动工业文明向生态文明转变。二是国际碳减排压力。气候变化已成为当前人类面临的最大威胁，合作应对成为全球广泛共识，我国提出推动构建人类命运共同体，必然要在国际碳减排问题上发挥更大作用。我国于2005年超过美国成为全球碳排放量最大的经济体，2017年占世界碳排放总量的28%，承诺2030年碳排放达峰的任务依然艰巨。 二、项目承办单位 （一）公司名称 xxx有限公司 （二）公司简介 成立以来，公司秉承“诚实、信用、谨慎、有效”的信托理念，将“诚信为
本、合规经营”作为企业的核心理念，不断提升公司资产管理能力和风险控制能力。 （三）公司发展现状 上一年度，xxx有限公司实现营业收入12164.58万元，同比增长12.12%（1314.69万元） 。其中，主营业业务磁悬浮列车生产及销售收入为10531.44万元，占营业总收入的86.57%。 根据初步统计测算，公司实现利润总额3380.10万元，较去年同期相比增长500.80万元，增长率（实际利 润总额增长率）；实现净利润2535.07万元，较去年同期相比增长332.34万元，增长率15.09% 。 —上年度主要经济指标— 项目单位指标 —————————————————————————————— 完成营业收入万元12164.58 完成主营业务收入万元10531.44 主营业务收入占比86.57%
磁悬浮列车 1.磁悬浮技术的原理 磁悬浮技术的系统，是由转子、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。假设在参考位置上，转子受到一个向下的扰动，就会偏离其参考位置，这时传感器检测出转子偏离参考点的位移，作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号，然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此，不论转子受到向下或向上的扰动，转子始终能处于稳定的平衡状态。 2.磁悬浮技术的应用 国际上对磁悬浮轴承的研究工作也非常活跃。1988年召开了第一届国际磁悬浮轴承会议，此后每两年召开一次。1991年，美国航空航天管理局还召开了第一次磁悬浮技术在航天中应用的讨论会。现在，美国、法国、瑞士、日本和中国都在大力支持开展磁悬浮轴承的研究工作。国际上的这些努力，推动了磁悬浮轴承在工业上的广泛应用。 国内对磁悬浮轴承的研究工作起步较晚，尚处于实验室阶段，落后外国约20年。1986年，广州机床研究所与哈尔滨工业大学首先对“磁力轴承的开发及其在FMS中的应用”这一课题进行了研究。此后，清华大学、西安交通大学、天津大学、山东科技大学、南京航空航天大学等都在进行这方面的研究工作。 目前在工业上得到广泛应用的基本上都是传统的磁悬浮轴承(需要位置传感器的磁悬浮轴承)，这种轴承需要5个或10个非接触式位置传感器来检测转子的位移。由于传感器的存在，使磁悬浮轴承系统的轴向尺寸变大、系统的动态性能降低，而且成本高、可靠性低。此外，由于传感器的价格较高，从而导致磁悬浮轴承的售价很高，大大限制了它在工业上的推广应用。 2009年8月，参观者在北京看磁悬浮列车轨道，北京城建设计研究总院的总工杨秀仁透露，北京正在做一条磁悬浮线的长期规划———通往门头沟的S1轨道线路正在筹划，计划采用中国自主研发的磁悬浮技术。而由北京控股磁悬浮技术发展有限公司和国防科技大学合作的中低速磁浮列车，是中国唯一具有完全自主知识产权的磁悬浮列车。 3.磁悬浮技术的前景 随着电子元件的集成化以及控制理论和转子动力学的发展，经过多年的研究工作，国内外对该项技术的研究都取得了很大的进展。但是不论是在理论还是在产品化的过程中，该项技术都存在很多的难题，其中磁悬浮列车的技术难题是悬浮与推进以及一套复杂的控制系统，它的实现需要运用电子技术、电磁器件、直线电机、机械结构、计算机、材料以及系统分析等方面的高技术成果。需要攻关的是组成系统的技术和实现工程化。 磁悬浮轴承面向电力工程的应用也具有广阔的前景，根据磁悬浮轴承的原理，研制大功率的磁悬浮轴承和飞轮储能系统以减少调峰时机组启停次数；进行以磁悬浮轴
磁悬浮系统建模及其PID控制器设计Magnetic levitation system based on PID controller simulation 摘要 磁悬浮技术具有无摩擦、无磨损、无需润滑以及寿命较长等一系列优点，在能源、交通、航空航天、机械工业和生命科学等高科技领域有着广泛的应用背景。 随着磁悬浮技术的广泛应用，对磁悬浮系统的控制已成为首要问题。本设计以PID控制为原理，设计出PID控制器对磁悬浮系统进行控制。 在分析磁悬浮系统构成及工作原理的基础上，建立磁悬浮控制系统的数学模型，并以此为研究对象，设计了PID控制器，确定控制方案，运用MATLAB软件进行仿真，得出较好的控制参数，并对磁悬浮控制系统进行实时控制，验证控制参数。最后，本设计对以后研究工作的重点进行了思考，提出了自己的见解。 PID控制器自产生以来，一直是工业生产过程中应用最广、也是最成熟的控制器。目前大多数工业控制器都是PID控制器或其改进型。尽管在控制领域，各种新型控制器不断涌现，但PID控制器还是以其结构简单、易实现、鲁棒性强等优点，处于主导地位。 关键字：磁悬浮系统；PID控制器；MATLAB仿真 设计报告内容 1. 简述磁悬浮球系统的工作原理； 2. 依据电磁等相关物理定理，列写磁悬浮系统的运动方程；
3. 根据磁悬浮系统的运动方程搭建被控对象在Simulink环境下的仿真模型； 4. 结合单位反馈控制系统的控制原理，为被控对象设计PID控制器。 5. 分析综述比例P、积分I、微分D三个调节参数对系统控制性能的影响。 设计报告正文 1. 简述磁悬浮球系统的工作原理； 磁悬浮控制系统由铁心、线圈、光位移传感器、控制器、功率放大器和被控对象(钢球)等元器件组成。它是一个典型的吸浮式悬浮系统。系统开环结构如图4所示。 图2系统开环结构图 电磁铁绕组中通以一定的电流会产生电磁力，控制电磁铁绕组中的电流，使之产生的电磁力与钢球的重力相平衡，钢球就可以悬浮于空中而处于平衡状态。但是这种平衡是一种不稳定平衡，这是由于电磁铁与钢球之间的电磁力的大小与它们之间的距离)(t x成反比，只要平衡状态稍微受到扰动(如：加在电磁铁线圈上的电压产生脉动、周围的振动、风等)，就会导致钢球掉下来或被电磁铁吸住，因此必须对系统实现闭环控制。由电涡流位移传感器检测钢球与电磁铁之间的
手把手教你DIY磁悬浮 吊悬电路图 R3为距离调节，这个距离是有一定的大小，小到磁铁会吸住上面的铁芯，大到上面电磁铁没有力吸住下机的磁铁。 R4 是放大调节器，在PID中可看作P。 R5R6组成电压中线中。 距离调节，也可这样做：R3去掉不用，直接调节A放大器的中线电压。 R8,C1这个值要通过调试才能达到完美。这个可增加稳定性 这个3503磁感应器在电动摩托车车把找到的，线性的，当没有磁力线通过时输出为电压的一半。
3503放在线圈（线圈可以加铁芯）的下面中心点，这个放置有正反面之分。吊悬用强磁铁。 线圈的圈数和线直径大慨个数，没有算出要多少才可以，多圈几圈正常下多可以用单组电路（整个完整电路应有两组这样的电路） 电路分析： 这个电路中可分成几个部份 R2,R3,D1,C1组成稳压供给3503和中线电压取样 A放大器与R8,R7组成输入放大 因霍尔是放在磁场中间，和霍尔自身的工艺因素，所出输不一定刚好是电压的一半，所以放大器的中性电压一定要用R6来调节 R9,R10,C3，组成PID Q1,Q3,B放大器可看成一个放大器，R1是RF，这样就好理解了，D2,D3是保护Q1,Q3的。 R11,R12,Q2,Q4,C放大器这是一组约为1：1放大，正好与B放大输出成反相 也可这样来说，后级的电路是推勉放大器 如果不用R11,R12,Q2,Q4,C放大器，这个电路其实就是吊悬电路改变而来的 在调试中先试一组电路 当磁铁在线圈上方左右移动时，手能感觉到磁铁被电磁铁在上方一个位置中吸卡住（有点轻微，要认真去感觉），调节R6可改变吸卡的位置，
霍尔放在相对一组线圈中间，上下也要居中（这个很关健） 如果线圈的磁力够推动磁铁的话可以放在下面大磁铁中（这个看起比较好看），但初做这个还是先放在大磁铁上面，当然这个前提是下面的环形磁铁的磁力足以托起上面的悬磁铁一定距离，够放住线圈。左右线圈输出的磁性是想反的。对悬磁铁来说正好一个线圈是拉，一个线圈是推。 当悬磁铁向左漂移时，电磁铁会把它拉到右过来（一个推，一个拉），当悬磁向右漂移时，电磁铁也会把它拉到左过来，这样的结果会使悬磁铁居在两个线圈拉力的中间。上下两个线圈也是这个道理。
磁悬浮――中国飞速发展的标志 2017-07-02２００年前，磁悬浮列车，是个未知词语……１９２２年，磁悬浮列车，已经被人所提出……１９７２年，磁悬浮列车，终于问世……而如今，磁悬浮列车已经在中国的上海腾飞！这是每一个作为中国人、上海人引以为荣的！磁悬浮列车在中国上海的腾飞，意味着什么呢?虽然德国和日本已经先后建造出了磁悬浮列车，但在他们都没有做到一个事情——第一次把磁悬浮列车投入商业运营的国家，并不是别的国家，而是我们的上海。 那为什么我们能在这一耗资巨大的工程项目中放出那么一大笔的巨款呢？这就证明了中国在世界排行上的地位正在上升，中国的经济变化是难以想象得。 举个例子：据日本方面的统计，建造１公里就要大概花费６０亿日元，合人民币４．２亿，比新干线高２０％。 这么昂贵的价钱我们弹指一挥，那足以说明中国经济的繁荣富强和飞速发展吧！磁悬浮列车的出现，无疑就是在向世人宣告：又一个运输方式的革命时代即将来临，中国已经让世界交通发展史掀开瓦特发明蒸汽机和莱特兄弟发明飞机以来的又一崭新一页。 磁悬浮列车的显著特点——速度，是飞快的。 那眨眼间的功夫，一辆磁悬浮列车便从轨道上呼啸驶过。 每小时500多公里已经成为了令人惊叹的中国速度，它就像磁悬浮列车那样，在短短的20年内就由一个小城市魔术般地变成了一座
崭新的国际性大都市！对我们来说，XX年12月31日实在是一个值得铭记的日子。 磁悬浮列车让上海扬了名，也让中国吐了气。 "世界第一"的光环无论走到哪儿都是耀眼的。 曾经几时，中国在世界上可排在１００多位以后的，而今天的中国，已经立足在世界排行的前１０名，东方雄狮已在世界崛起了！作为中国人，上海人，这是值得骄傲自豪的！总之，磁悬浮列车在上海成为了一道新的风景线，它也拉动了上海乃至中国的发展，我坚信如今的中国己在世界的轨道上飞驰了！
magnetic suspension technique 本文介绍磁悬浮主轴系统的组成及工作原理，提出了一种在常规PID基础上的智能PID控制器的新型数字控制器设计。其核心部件是TI公司的TMS320LF2407A，设计了五自由度磁悬浮主轴系统的硬件总体框图。用C2000作为开发平台，设计在常规PID基础上的智能PID控制器。理论分析结果表明：这种智能PID控制器能实现更好控制效果，达到更高的控制精度要求。1 引言 主动磁悬浮轴承(AMB，以下简称磁轴承)是集众多门学科于一体的，最能体现机电一体化的产品。磁悬浮轴承与传统的轴承相比具有以下优点：无接触、无摩擦、高速度、高精度。传统轴承使用时间长后，磨损严重，必须更换，对油润滑的轴承使用寿命会延长、但时间久了不可避免会出现漏油情况，对环境造成影响，这一点对磁悬浮轴承就可以避免，它可以说是一种环保型的产品。而且磁轴承不仅具有研究意义，还具有很广阔的应用空间：航空航天、交通、医疗、机械加工等领域。国外已有不少应用实例。 磁悬浮轴承系统是由以下五部分组成：控制器、转子、电磁铁、传感器和功率放大器。其中最为关键的部件就是控制器。控制器的性能基本上决定了整个磁悬浮轴承系统的性能。控制器的控制规律决定了磁轴承系统的动态性能以及刚度、阻尼和稳定性。控制器又分为两种：模拟控制器和数字控制器。虽然国内目前广泛采用的模拟控制器虽然在一定程度上满足了系统的稳定性，但模拟控制器与数字控制器相比有以下不足：(一)调节不方便、(二)难以实现复杂的控制、(三)不能同时实现两个及两个以上自由度的控制、(四)互换性差，即不同的磁悬浮轴承必须有相对应的控制器、(五)功耗大、体积大等。磁轴承要得到广泛的应用，模拟控制器的在线调节性能差不能不说是其原因之一，因此，数字化方向是磁轴承的发展趋势。同时，要实现磁轴承系统的智能化，显然模拟控制器是难以满足这方面的要求。因此从提高磁轴承性能、可靠性、增强控制器的柔性和减小体积、功耗和今后往网络化、智能化方向发展等角度，必须实现控制器数字化。近三十年来控制理论得到飞速发展并取得了广泛应用。磁悬浮轴承控制器的控制规律研究在近些年也取得了显著的进展，目前国外涉及到的控制规律有：常规PID和PD控制、自适应控制、H∞控制等，国内涉及到的控制规律主要是常规PID及PD控制和H∞控制，但H∞控制成功应用于磁悬浮轴承系统中的相关信息还未见报道。 从当前国内外发展情况来看，国外的研究状况和产品化方面都领先国内很多年。国外已有专门的磁悬浮轴承公司和磁悬浮研究中心从事这方面的研发和应用方面工作，如SKF公司、NASA等。其中SKF公司的磁轴承的控制器所用控制规律为自适应控制，其产品适用的范围：承载力50～2500N、转速1,800～100,000r/min，工作温度低于220℃。NASA是美国航天局，他们开展磁悬浮研究已有几十年，主要用于航天上，研究领域包括火箭发动机和磁悬浮轨道推进系统(2002年9月已完成在磁悬浮轨道上加2g加速度下可使火箭的初始发射速度达到643～965km/h 。目前国内还没有一家磁悬浮轴承公司，要赶上国外磁悬浮轴承发展水平，必须加大人力、物力等方面的投入。国内对磁悬浮轴承控制器的控制规律研究起步较晚，当前使用较多的都是常规PID和PD控制，实际电路中也有使用PIDD的。控制精度相对来说不是很高，而且每个系统都必须对应相应的KP，KI，KD，调节起来很麻烦，使用者同样会觉得很不方便。为了使磁悬浮轴承产品化，必须解决上述问题，任何人都能很方便的使用，必须把它做成象“傻瓜型设备一样的产品”，这就得首先解决控制器的问题。解决此问题就是使控制器智能化。智能化的内容包括硬件的智能化和软件的智能化。本文仅讨论控制器在控制算法方面的智能化问题以及实现手段，可为最终解决磁悬浮轴承智能化奠定
小学科学二年级下册第五单元第16课《制作磁悬浮笔架》 皇华小学备课组坚永芹 教材分析： 通过对本册第二单元磁铁的学习，学生已基本了解了磁铁的基本性质，也初步尝试了利用磁铁的性质制作指南针为人类服务。但是在真实的生活情景下，磁铁的性质还有哪些真实应用，利用磁铁的性质还可以进行哪些发明和创新呢？本可利用磁悬浮笔架这个技术与工程活动，让学生了解科学、技术与工程活动紧密结合，能够为生活带来更多的便利，为什会带来更多的进步。 教学目标： 1.能利用磁铁美工刀等材料和工具,在教师的指导下完成磁悬浮笔架的制作。 2.能对自己和他人的作品提出改进建议。 3.能如实讲述事实，当发现事实与自己原有的想法不同时，能尊重事实,养成用事实说话的意识。 4.了解到人类可以利用科技产品让生活环境得到改善。 教学重难点： 重点：探究磁悬浮实验的工作原理。 难点：利用磁悬浮实验的工作原理，完成磁悬浮笔架的制作。 活动准备：环形磁铁、纸盒、美工刀，双面胶、铅笔 教学过程： 一、问题与猜测 教师先演示"小猫钓鱼"的游戏(用磁铁吸引曲别针) ,让学生回忆学过的有关磁铁的知识，再展示磁悬浮地球仪和磁悬浮飞机等，激发学生探究其中原理的欲望。 师:同学们,我们知道了每块磁铁上都有两个磁极。不同的磁极靠近时会相互吸引，相同的磁极靠近时会相互排斥。这节课,我们就来利用磁铁间的这种奇妙的性质,制作一个可以悬浮的笔架。 (教师板书:制作磁悬浮笔架。) （设计意图:带领学生回顾已学知识。从学生喜欢的玩具人手，激发学生的学习兴趣,引导学生对悬浮现象进行猜测和探究。） 二、探究过程
（一）设计磁悬浮笔架 1、师提问:我们手中的铅笔可以飘浮在空中吗?谁能想到好方法?(学生积极回答。) 师:同学们的想法真棒。 (学生交流讨论，积极回答环形磁铁同学们能根据它联想到什么呢? 2、老师演示。我们可以先把假笔套在环形磁铁中，再把磁铁放在纸盒中，这样它们就会相互推开使铅笔悬浮在空中了。 3、(救师展示材料:环形磁铁、纸盒美工刀，双面胶、铅笔)师:哪位同学能说说这些工具的名称?(学生积极交流回答。) 师:哪位同学知道这些材料的作用? (学生小组内积极交流讨论。) 4、教师总结:美工刀可以用来切制纸盒;铅笔可以用来绘制线条:直尺可以用来测量物体的直径和厚度:纸盒可以用来做磁悬浮笔架的底座:双面胶可以用来固定位置。 （二）制作磁悬浮笔架 师:同学们，在开始制作前,老师遇到了一个难题.需要同学们一起帮忙解决:怎样能把磁铁牢固地固定在纸盒上呢? (学生积极讨论、汇报。) 师:可以用双面胶把磁铁粘在纸盒上,但是这个方法还不是太牢固。哪位同学还有其他的想法? (学生回答。) 师:我们可以先用直尺测量出环形磁铁的厚度和长度，再用铅笔在纸盒上绘制出宽度与环形磁铁厚度相同的、长度与纸盒相同的长方形，然后用直尺测量出环形磁铁的直径，用蜡笔在绘制的长方形两侧画出长度略小于环形碰铁直径的长方形，最后用美工刀将纸盒上绘制的4个长方形挖出来。 师提出活动要求: (1)学生小组内分工合作，互相配合。 (2)不能用美工刀嬉戏打闹，制作过程中要注意安全。 (3)安装磁铁时,，要注意磁铁的南北极方向。 (4)调试笔筒上两块磁铁间的位置,直至笔筒能悬浮。提示学生注意操作规范和安全。)学生开展实验活动，教师巡视并适时指导。 （设计意图:教师通过设置问题，发散学生思维;通过设计磁悬浮笔架的活动指向,培养
长沙磁浮工程PPP项目 实施方案 目录 1.项目概况 1 1.1. 项目背景 1 1.2. 项目选址和建设边界 1 1.3. 项目规模及建设内容 2 1.4. 项目进展 2 2.项目主要内容 3 2.1. 社会资本合作方的确定 3 2.2. 政府与社会资本分工协作内容 7
2.3. PPP项目运作方式选择 7 2.4. 项目授权、合作期限和经营范围 8 2.5. 项目公司设立 10 2.6. 资产权属安排 10 3.项目结构与边界条件 11 3.1. 风险分配机制 11 3.2. 项目交易结构 13 3.3. 项目合同结构 20 3.4. 项目监管体系 21 3.5. 项目边界条件 22 4.项目可行性分析 28 4.1. 各方参与意愿 29 4.2. 物有所值定性分析 30
4.3. 技术可行性分析 42 4.4. 经济可行性分析 50 4.5. 政府补贴多方案分析 56 4.6. 项目相关评估论证 60 5. 项目实施及操作 74 5.1. 总体实施进度安排 74 5.2. 融资管理 75 5.3. 履约管理与项目监管 76 5.4. 中期评估 77 5.5. 合同执行管理 77 5.6. 政府介入 78 6. 项目前景展望及政策需求 78 6.1. 项目预期效益 78
6.2. 政策需求及建议 79 1. 项目概况 1.1. 项目背景 为完善长沙市综合交通体系，提升黄花国际机场和长沙南站整体功能，有必要建设一条快速轨道线连接两大重要交通枢纽。而中低速磁浮交通系统具有成本较低、安全可靠、环境友好、适应性强等优势，国内外的研发和商业运行实践表明该技术已经较为成熟，具有在城市轨道交通领域发展的潜力。同时，中车株洲电力机车有限公司（下称“中车株机”）自主研发了我国首台可投入商业运营的中低速磁浮列车，其寻求利用先进技术与地理优势对中低速磁浮技术进行实践运用与 战略推广。长沙磁浮工程PPP项目（以下简称“本项目”）在上述背景下应运而生。 本项目的建成将首次实质性实现国内高铁与航空两大现代交通运输 体系的无缝对接，全方位构建“空铁联运”一体化网络，有利于推动长沙率先建成国内集高铁、航空、城际铁路、中低速磁浮交通、地铁、高速公路等综合交通于一体的现代化枢纽城市，强化长沙综合交通枢纽在全国的地位和影响力。 同时，本项目将建成国内第一条自主设计、自主制造、自主管理的中低速磁浮轨道线路，新型交通方式的成功运用有利于实现磁浮轨道交
磁悬浮应用实例一： 前几天女儿去上海玩带回一玩具：磁悬浮。经过测试，此玩具适合成年人玩，至少要是大孩子。一般女士手上力量不足的，很少能稳定地把磁陀螺旋转起来。 首先是旋转磁陀螺的手法，要稳定。陀螺大家都会转，但是在磁悬浮平台上必须准确在 中心很小区域操作，而且未旋转前磁场还有很大的扭力把陀螺吸倒。一般女士手上力量小的 就过不了这关，总是被磁场吸倒，要想使劲发力结果是动作变形，陀螺飞出去了。
陀螺旋转稳定后就可以轻轻托起进入飞行状态。第一次不会成功，要有不少调整步骤。首先陀螺自己向任何方向飞出平台就要调整平台平面，向哪个方向飞了就把那个方向垫高。 基本稳定后还有调整陀螺重量。如果陀螺上下跳动，就加重，如果飞不起来就减轻。慢慢调，别急。 最后的总结：大家对中国玩具以及工具的设计都大发感慨，总是把什么事情都变成手艺活，不能有简单的可操作性的设计。最主要的批判就集中在调整磁场水平平衡用的２个楔子，完全不稳定，稍微磕碰就前功尽弃，必须要你练成一插准的手艺才行。为什么不设计４个大个的调整螺钉来支撑平台呢？又稳定，又可以记录下旋转刻度，下次可以迅速就绪。 磁悬浮应用实例二： 美妙的筋斗云，创意磁悬浮云朵沙发床 还记得七龙珠中小悟空的筋斗云吗？哈，只有心无邪念心灵纯净的人才能驾驭它,，而性感坏坏的布尔玛永远都无缘享受了。其实作为一种高新技术，磁悬浮已经走下神坛进入到了民用领域，今天乐土网介绍的这款筋斗云沙发床，采用了真正的磁悬浮原理，它真的可以飘在空中。 这个创意将沙发床做成云朵的形状。想象一下这样的云朵，这样的柔软舒服，你可以在沙发床上面做很多美妙的事情，而不用担心像布尔玛那样掉下来。哈哈太美妙太梦幻了吧！
磁悬浮轴承的发展现状及应用研究 一、磁悬浮技术概述 磁悬浮，亦作磁浮，是运用磁铁“同性相斥，异性相吸”的性质，使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”，从而使物件不受引力束缚自由浮动，具有无接触、无摩擦、低能耗、低噪声、无需润滑、维护费用低、使用寿命长、高精度以及自动化程度高等优点。磁悬浮技术是集电磁学、电子技术、控制工程、信号处理、机械学、动力学等为一体的机电一体化综合性较强的高新技术，其研究源于德国，早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。1966年，美国科学家詹姆斯·鲍威尔和戈登·丹比提出了第一个具有实用性质的磁悬浮运输系统，此后，德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家为提高交通运输能力以适应经济发展需要加快筹划磁悬浮运输系统的开发。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的发展和转子动力学的进展，磁悬浮技术得到了长足的发展。至2012年世界上已有三种类型的磁悬浮，一是以德国为代表的常导电式磁悬浮，二是以日本为代表的超导电动磁悬浮，这两种磁悬浮都需要用电力来产生磁悬浮动力。第三种是中国的永磁悬浮，它利用特殊的永磁材料，不需要任何其他动力支持。 磁悬浮技术应用范围及其广泛，涉及工业、民用及军事各个领域，磁悬浮产品涵盖高速精密电主轴、磁悬浮飞轮电池、磁悬浮人工心脏泵，磁悬浮火车、卫星、远程导弹的制导与姿态控制，军事通讯用的UPS，航空发动机的高速转子，
潜艇的振动控制与传动噪音，坦克、装甲车的动力储能、磁悬浮冶炼、搬运技术等。当前，国内外对磁悬浮技术的研究热点是磁悬浮轴承和磁悬浮列车，而应用最广泛的是磁悬浮轴承。 二、磁悬浮轴承及其类型 磁悬浮轴承也称电磁轴承或磁力轴承，是利用磁场力将轴承无机械摩擦、无润滑的、悬浮在空间的一种新型高性能轴承，其作为一种新颖的支撑部件,是继油润滑、气润滑之后轴承行业的又一次革命性变化, 被誉为21世纪最有发展前景的高新技术之一。 磁悬浮轴承的原理是磁感应线与磁浮线成垂直，轴芯与磁浮线平行，转子的重量能够固定在运转的轨道上，利用几乎是无负载的轴芯往反磁浮线方向顶撑，形成整个转子悬空，固定在特定运转轨道上。 按照磁力的提供方式，磁悬浮轴承可分为三大类 : （一）主动磁浮轴承 (Active Magnetic Bearing，简称 AMB)，轴承磁场是可控的，通过传感器检测转轴的位置，由控制系统对电磁铁电流进行主动控制来实现转轴的稳定悬浮。 （二）被动磁浮轴承 (Passive Magnetic Bearing，简称PMB)，轴承部分自由度由超导磁体或永磁体来实现被动悬浮支承。 （三）混合磁浮轴承 (Hybrid Magnetic Bearing，简称 HMB)，轴承的机械结构中既包含了可控的电磁铁，又包含了提供偏置磁场的超导磁体或永磁体。 同时，按磁场力的来源分类，可以分为永久磁铁型、电磁铁和永久磁铁混合型以及纯电磁铁型三种；按受控的自由
3.1磁浮交通长大干线经济评价 3.1.1磁悬浮列车简介 磁悬浮列车是一种采用无接触电磁悬浮导向和驱动系统的高速列车系统，时速可达400公里以上，是一种当今世界速度最快的地面客运交通工具，具有能耗低、噪音小、安全舒适、低污染等优点。高速磁悬浮交通技术，是第一个完全不用轮子、采用非接触行进的列车系统，不是滚动而是浮动。她克服了传统的轮轨技术的羁绊，使轨道交通技术更适于环境保护，更经济、更快捷、更安全。 高速磁悬浮列车系统是根据电磁悬浮原理实现支撑和导向的。在车厢的两侧装有可单独控制的电磁铁，在导轨的下面装有定子组，支撑和导向就是靠它们之间的吸引力来实现的。悬浮磁铁从下面向上把车厢吸引向导轨，同时，导向磁铁将车厢横向就位。一个带冗余的电子控制系统保证车厢与导轨的悬浮距离为10毫米。与汽车或传统的火车不同，高速磁悬浮列车系统的推进系统不在车上，而是安装在轨道上。使其能够以很快的速度前进，并有良好的加速性，它可以有效地用于相对的短距离线路或停靠站较多的线路。 磁悬浮高速列车的技术概念已经消除了与传统运输方式的安全风险问题。导轨推进系统的原理使得撞车成为不可能。如果在同一区间有两列或多于两列的列车同时行驶，导轨上的电机会迫使它们在同一方向上按相同的速度行驶。因为磁悬浮高速列车导轨没有交叉，所以不会与其他交通系统相撞，车厢包着导轨也不会发生“脱轨”。与其他交通系统相比，磁悬浮高速列车系统作用在导轨和车厢上的负载极低，从而降低了总体运行风险。这要归功于悬浮和导向磁铁沿列车两侧的连接车厢的负载传输。 2003年年初，XX将建成中国乃至世界上第一条正式商业化运营的磁悬浮交通线。它包括：建设一条从浦东国际机场到市区龙阳路长约35公里的双线、高架磁悬浮铁路，与穿越黄浦江的地铁二号线衔接；初期引进德国高速、常导型的最新磁悬浮列车3列，每列为3辆。投资来源可能采用政府、社会、海外三方合作的办法解决。这一示X 运营线的启动意义深远。对XX而言，磁悬浮列车可以用7—8分钟时间将旅客送达目的地，而且票价远比出租车便宜，将吸引大量进出浦东的客流；同时，将改善XX的投资环境，提升XX的国际形象。更重要的是，XX将借助磁悬浮列车，推动相关高精尖技术及企业和产业的发展。它所积累的经验，将为我国城市轨道交通和干线高速交通体