Đồ án tốt nghiệp - Mô hình nâng vật bằng đệm từ trường

Tên môn học: Khóa luận tốt nghiệp

Giá: 95.000đ

Tổng thanh toán:

95.000đ

Người đăng tải:

#10377

Chi tiết tài liệu :

Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa - Mô hình nâng vật bằng đệm từ trường - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (HCMUTE)

Định dạng	PDF
Dung lượng	3.93 MB
Số trang	81
Ngành	CNKT điều khiển và TĐH

Lượt xem	4
Ngày đăng	15/03/2026

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG

MÔ HÌNH NÂNG VẬT BẰNG ĐỆM TỪ TRƯỜNG

GVHD: ThS. NGUYỄN TRẦN MINH NGUYỆT
SVTH: PHẠM QUỐC HÙNG MSSV: 12151025
PHẠM THÁI BẢO
MSSV: 12151007

SKL 0 0 4 5 0 8

Tp. Hồ Chí Minh, năm 2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHO ĐÀO TẠO CH T Ư NG C O

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MÔ HÌNH NÂNG VẬT BẰNG ĐỆM TỪ TRƯỜNG

GVHD: ThS. NGUYỄN TRẦN MINH NGUYỆT
SVTH: PHẠM QUỐC HÙNG MSSV: 12151025
PHẠM THÁI BẢO
12151007

Tp. Hồ Chí Minh, năm 2016

Luận văn tốt nghiệp

Nâng vật bằng đệm từ trường

Chương 1 TỔNG QUAN
1.1.

Đặt vấn đề

Khoa học công nghệ ngày nay không ngừng phát triển, một trong những ứng dụng
phổ biến và ngày càng tân tiến hơn đó là công nghệ điện từ trường. Với phát minh tàu
cao tốc sử dụng đệm từ trường, đã mở ra nhiều hướng phát triển cho các nhà khoa học
nghiên cứu ra những thiết bị có ích với công nghệ này. Đệm từ trường đã không còn
quá xa lạ với chúng ta bởi ứng dụng của nó trở nên quá phổ biến. Sau đây là một số
ứng dụng thực tiễn mà công nghệ này đem lại.

1.2.

Những ứng dụng thực tế

Hệ thống maglev đang trở thành ứng dụng được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống như
tàu maglev, vòng bi từ tính, cô lập rung động, … Vòng bi từ tính bố trí tải đầy vào máy
quay. Hệ thống treo từ tính tạo ra hành động bay lên trong thiết bị chuyển động thẳng
như hệ thống giao thông vận tải tốc độ cao. Bởi vì nó không có tiếp xúc nên không cần
bôi trơn do đó loại bỏ được ma sát. Tất cả hệ thống bay lên từ thực tế vốn là hệ thống
vòng lặp không ổn định dựa trên điều khiển phản hồi.
Một số ứng dụng khác như: sử dụng trong tua bin gió lớn và nhỏ ở nhà, văn phòng
hoặc công nghiệp. Hệ thống giao thông siêu tốc như tàu điện ngầm. Vũ khí tên lửa hoặc
máy li tâm của lò phản ứng hạt nhân. Sử dụng trong thang máy hay quảng cáo hay đồ
chơi .v.v… Hiện nay công nghệ này được thấy trong rất nhiều ứng dụng ở các ngành
khác nhau. Mục đích của nó là để giảm rung động và ma sát. Ứng dụng hiện đang sử
dụng hiệu quả nhất đó là tàu điện ngầm với tốc độ cao lên tới 603Km/h.

Luận văn tốt nghiệp

Nâng vật bằng đệm từ trường

Hình 1.1 Tàu Maglev

Hình 1.2 Cấu tạo tàu Maglev

Tàu maglev là ứng dụng hiệu quả nhất của magnetic levitation. Tàu maglev không chỉ
nhanh mà còn thoải mái thân thiện đặc biệt là không gây ô nhiễm môi trường
...

...
h 2.2 Thí nghiệm của Holmes

6

Hình 2.3 Bay lên bởi lực đẩy

6

Hình 2.4 Bay lên bởi lực hút

7

Hình 2.5 Siêu dẫn levitation

8

Hình 2.6 Sơ đồ khối hệ thống

9

Hình 2.7 Sơ đồ khối bộ điều khiển PID

10

Hình 2.8.1 Đáp ứng nấc của hệ hở có dạng S

14

Hình 2.8.2 Dạng đáp ứng của hệ thống có khâu tích phân lý tưởng

15

Hình 2.9 Đồ thị dạng xung khi điều khiển bằng PWM.

16

Hình 2.10. Cấu tạo và hình dáng rờ le.

19

Hình 2.11. Mạch cầu H dùng rờ le.

20

Hình 2.12 Transistor npn.

22

Hình 2.13. Phân cực E chung cho npn BJT.

22

Hình 2.14. Khóa điện tử BJT.

24

Hình 2.15. Mạch C chung.

25

Hình 2.16. Mạch E chung dùng BJT pnp.

26

Hình 2.17 MOSFET.

27

Hình 2.18 Hình ảnh thực tế của board Cortex M4

28

Hình 2.19 Sơ đồ khối của Vi điều khiển Tiva™ TM4C123GH6PM

32

-Hình 3.1 Sơ đồ khối hàm truyền của hệ thống

33

Hình 3.2 Mô hình điện của hệ thống [5]

33

Luận văn tốt nghiệp

Nâng vật bằng đệm từ trường

Hình 3.3 Sơ đồ mạch RL

39

Hình 3.4 Sơ đồ khối hàm truyền đối tượng

40

Hình 3.5 Root locus của hệ thống khi chưa có PID

42

Hình 3.6 Root locus của hệ thống khi có bộ điều khiển PID

44

Hình 3.7 Khối chuyển đổi D/A bằng Simulink [20]

45

Hình 3.8 Khối chuyển đổi A/D bằng Simulink [20]

45

Hình 3.9 Khối hàm truyền hệ thống [20]

46

Hình 3.10 Sơ đồ chi tiết hệ thống bằng Simulink [20]

46

Hình 3.11 Sơ đồ khối LIMIT [20]

48

Hình 3.12 Mô phỏng với Kp = 26.86, Ki = 111.92, Kd = 1.61, Ts = 0.002s

49

Hình 3.13 Mô phỏng với Kp = 26.86, Ki = 0, Kd =0, Ts = 0.002s

50

Hình 4.1 Kích thước cuộn dây

51

Hình 4.2 Lõi thép

52

Hình 4.3 Số liệu cuộn dây

52

Hình 4.4 Cảm biến Hall A1302 và sơ đồ khối

54

Hình 4.5 Mạch cảm biến

55

Hình 4.6 Đặc tuyến cảm biến thực nghiệm

56

Hình 4.7 Giới hạn của lực từ

56

Hình 4.8 Mạch cách li nguồn xung

57

Hình 4.9 Sơ đồ nguyên lí của opto

58

Hình 4.10 Sơ đồ mạch nguồn LM2576

58

Hình 4.11 Mạch cầu H IBT-2

59

Hình 4.12 Kit Arm

60

Hình 4.13 Điều xung PWM

61

Hình 4.14 Sơ đồ chi tiết mạch điện điều khiển

62

-Hình 5.1 Hệ thống được kết nối và vận hành

70

Hình 5.2 Mạch kết nối với vi điều khiển

71