[發明專利]一種磁懸浮球控制系統

無效

• 申請號: 201210493493.8
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103856111A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 楊亮;吳坤朋
• 申請（專利權）人: 哈爾濱功成科技創業投資有限公司
• 主分類號: H02N15/00
• 分類號: H02N15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種磁懸浮控制系統，尤其是一種磁懸浮球控制系統，具體的說是應用于磁懸浮列車與磁懸浮軸承的控制系統。

背景技術

目前，磁懸浮技術可以利用磁場力使某一物體沿著或繞著某一基準框架的一軸或幾軸保持固定位置。由于懸浮體和支撐之間沒有任何接觸，克服了由摩擦帶來的能量消耗和速度限制，具有壽命長、能耗低、無污染、無噪聲、不受速度限制、安全可靠等優點。因此，目前世界各國己廣泛開展磁懸浮控制系統的研究。

隨著控制理論的不斷完善和發展，采用先進的控制方法對磁懸浮系統進行的控制和設計，使系統具有更好的魯棒性。隨著電子技術的發展，特別是電子計算機的發展，帶來了磁懸浮控制系統浮向智能化方向的快速發展。目前，關于磁懸技術的研究與開發在國內外都處于快速發展之中，但目前的技術仍處在發展階段，存在著工人勞動強度高，工作效率低，自動化水平有限，磁懸浮效果不理想的諸多技術難題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明公開了一種磁懸浮球控制系統，在鐵芯和電磁鐵線圈構成的電磁鐵中，通入電流，電磁鐵周圍會產生磁場，位于磁場中的鋼球會受到電磁力的吸引作用，只要這個電磁力與鋼球自身的重力相等，鋼球就可以懸浮在空中，而處于平衡狀態。

本發明的目的是這樣實現的：

一種磁懸浮球控制系統，其組成包括：鐵芯1、電磁鐵線圈2、光源3、光電傳感器4、數字控制器XC164CM5、功率放大器6和被控對象鋼球7。

上述的一種磁懸浮球控制系統，其特征在于所述的鐵芯1和電磁鐵線圈2連接構成電磁鐵，通上電流后，會在周圍產生磁場，而位于磁場中的被控對象鋼球7會受到電磁力的吸引作用，只要這個電磁力與鋼球自身的重力相等，鋼球就可以懸浮在空中，而處于平衡狀態。

上述的一種磁懸浮球控制系統，其特征在于所述的光源3和光電傳感器4連接組成了位置傳感器，實時檢測鋼球的位置，并將位置信號放大后，送給控制電路處理，處理結果用來控制電磁鐵線圈中的電流大小，從而控制鋼球所受的電磁力大小。

上述的一種磁懸浮球控制系統，其特征在于所述的數字控制器XC164?CM?5和功率放大器6連接組成了控制電路，處理被控對象鋼球7的位置信號。

本發明由光源和光電傳感器組成位置傳感器，實時檢測鋼球的位置，將位置信號放大后，送給控制電路處理，處理結果用來控制電磁鐵線圈中的電流大小，從而控制鋼球所受的電磁力大小。當鋼球位置低于設定的平衡位置時，光電傳感器接收到的光通量增多，位置信號變大，控制電路使電磁鐵線圈中的電流增大，從而增大對鋼球的電磁吸引力，使鋼球上升回到原平衡位置；當鋼球位置高于設定的平衡位置時，光電傳感器接收到的光通量減少，位置信號變小，控制電路使電磁鐵線圈中的電流減小，從而減小對鋼球的電磁吸引力，使鋼球下降回到原平衡位置。有效的減輕了工人勞動強度，提高工作效率，可實現較高程度的自動化，提高現有的磁懸浮水平，解決了現有技術存在的技術難題。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述：

一種磁懸浮球控制系統，其組成包括：鐵芯1、電磁鐵線圈2、光源3、光電傳感器4、數字控制器XC164CM5、功率放大器6和被控對象鋼球7。

所述的鐵芯1和電磁鐵線圈2連接構成電磁鐵，通上電流后，會在周圍產生磁場，而位于磁場中的被控對象鋼球7會受到電磁力的吸引作用，只要這個電磁力與鋼球自身的重力相等，鋼球就可以懸浮在空中，而處于平衡狀態。

所述的光源3和光電傳感器4連接組成了位置傳感器，實時檢測鋼球的位置，并將位置信號放大后，送給控制電路處理，處理結果用來控制電磁鐵線圈中的電流大小，從而控制鋼球所受的電磁力大小。

所述的數字控制器XC164?CM?5和功率放大器6連接組成了控制電路，處理被控對象鋼球7的位置信號。