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磁浮列车作为一种新型地面交通工具,已经在实践中得到了成功的应用。对于电磁吸浮型磁浮(EMS)系统,由于其本身固有的非线性和开环不稳定性,需要通过模拟或数字控制器对其进行稳定性控制。随着低价、高速、高精度超大规模数字器件的出现,数字控制正在取代广泛使用的模拟技术成为磁悬浮控制一个新的发展方向。 本文首先在单电磁铁悬浮系统(SMLS)非线性动态模型的基础上,通过在平衡点附近线性化和反馈线性化两种方法,建立了对应的磁悬浮线性系统模型。然后在线性化模型基础上通过状态反馈设计了实现系统稳定悬浮的闭环控制规律。同时通过仿真说明了由于系统非线性的影响,在不同线性化模型基础上设计的反馈控制策略应用于实际系统中时得到的闭环响应曲线的差别。为了使在s域设计的连续时间控制规律能够适用于数字控制系统,需要将其相应地转换至z域。通过对数字控制模型的建立和仿真说明了在不同采样频率以及有噪声干扰情况下的闭环稳定性,并证明了数字控制方法可以应用于SMLS控制。根据SMLS对数字控制的要求,设计了基于数字信号处理器TMS320C31的数字控制器。其功能包括信号采集、信号处理以及运算结果输出。实验结果证明通过该数字控制器完全可以实现对SMLS的稳定悬浮控制。