| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 磁悬浮技术发展现状 | 第10-11页 |
| 1.2 课题研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.1 悬浮结构发展现状 | 第12页 |
| 1.2.2 控制方法发展现状 | 第12-13页 |
| 1.3 课题研究的提出 | 第13页 |
| 1.4 论文结构安排 | 第13-15页 |
| 第2章 磁悬浮地球仪原理及悬浮结构力学模型建立 | 第15-26页 |
| 2.1 磁悬浮地球仪结构及工作原理 | 第15-16页 |
| 2.2 悬浮结构中径向永磁力模型的建立 | 第16-23页 |
| 2.2.1 磁感应强度分析 | 第16-17页 |
| 2.2.2 磁场分割与磁路模型 | 第17-21页 |
| 2.2.3 气隙磁导与磁通计算 | 第21-23页 |
| 2.2.4 径向永磁力数学模型 | 第23页 |
| 2.3 悬浮结构中控制电磁力模型的建立 | 第23-25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-26页 |
| 第3章 悬浮结构力学特性分析与验证 | 第26-35页 |
| 3.1 悬浮结构中径向永磁力的特性分析与验证 | 第26-31页 |
| 3.1.1 径向永磁力理论计算分析 | 第26-27页 |
| 3.1.2 径向永磁力有限元验证 | 第27-30页 |
| 3.1.3 径向永磁力实验验证 | 第30-31页 |
| 3.2 悬浮结构中电磁力的特性分析与验证 | 第31-34页 |
| 3.2.1 电磁力理论计算分析 | 第31-32页 |
| 3.2.2 电磁力有限元验证 | 第32-34页 |
| 3.3 本章小结 | 第34-35页 |
| 第4章 系统动力学模型建立及零功率控制器设计 | 第35-44页 |
| 4.1 系统动力学模型的建立 | 第35-37页 |
| 4.2 系统的可控性分析 | 第37页 |
| 4.3 零功率控制器设计 | 第37-40页 |
| 4.3.1 动态分析 | 第38-39页 |
| 4.3.2 理论分析 | 第39-40页 |
| 4.4 仿真分析 | 第40-43页 |
| 4.5 本章小结 | 第43-44页 |
| 第5章 地球仪实验装置及控制系统硬件电路设计 | 第44-59页 |
| 5.1 磁悬浮地球仪的实验装置搭建 | 第44-46页 |
| 5.2 微控制器与位置传感器的选型 | 第46-48页 |
| 5.2.1 微控制器的选型 | 第46-47页 |
| 5.2.2 位置传感器的选型 | 第47-48页 |
| 5.3 控制系统硬件电路设计 | 第48-57页 |
| 5.3.1 微控制器部分的电路设计 | 第49-51页 |
| 5.3.2 电源部分的电路设计 | 第51-52页 |
| 5.3.3 SWD调试接口电路设计 | 第52-53页 |
| 5.3.4 光耦隔离电路设计 | 第53-54页 |
| 5.3.5 位置信号处理部分的电路设计 | 第54-55页 |
| 5.3.6 电磁铁驱动电路设计 | 第55-57页 |
| 5.4 PCB布线与实物图 | 第57-58页 |
| 5.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 第6章 控制系统软件设计 | 第59-73页 |
| 6.1 STM32固件库开发 | 第59-60页 |
| 6.1.1 STM32固件库介绍 | 第59页 |
| 6.1.2 STM32工程项目建立 | 第59-60页 |
| 6.2 外设驱动程序开发 | 第60-61页 |
| 6.2.1 系统运行指示灯程序开发 | 第61页 |
| 6.2.2 信号采样程序开发 | 第61页 |
| 6.3 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的移植与开发 | 第61-66页 |
| 6.3.1 μC/OS-Ⅱ移植 | 第62-63页 |
| 6.3.2 延时函数实现 | 第63-64页 |
| 6.3.3 μC/OS-Ⅱ下硬件中断的处理 | 第64-65页 |
| 6.3.4 原子性操作处理 | 第65-66页 |
| 6.4 控制系统应用程序开发 | 第66-72页 |
| 6.4.1 系统总体任务分析 | 第66-67页 |
| 6.4.2 位置数据采集和处理任务程序实现 | 第67-68页 |
| 6.4.3 位置数据发送任务实现 | 第68页 |
| 6.4.4 算法控制任务实现 | 第68-70页 |
| 6.4.5 任务优先级确定及最终程序实现 | 第70-72页 |
| 6.5 本章小结 | 第72-73页 |
| 第7章 系统调试与实验 | 第73-76页 |
| 7.1 控制板硬件调试 | 第73页 |
| 7.2 零功率控制实验与结果 | 第73-76页 |
| 第8章 结论 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-81页 |
| 在学研究成果 | 第81-82页 |
| 致谢 | 第82页 |