【求助】下推式磁悬浮无法保持稳定

zenstone

各位已经实验成功的兄弟，我最近也在做一个磁悬浮，用的是单片机ATmega1280 + 线性霍尔 + L298N
线圈用的是0.27的漆包线，不知道怎么数层数，目测跟大家的大小差不多
目前的状态是：用手前后左右移动漂浮物时，能感觉到各方向都有阻力，松开手的时候，振动非常大，立刻就飞了
尝试了调小放大倍数，但是感觉线圈的引力也相应减小，没法固定在某个位置
另外，线圈和磁铁必须离得很近，不然连这种效果都没有

1，磁铁的放置方法是这样吗，N对S，我试过把磁铁反过来放，那样貌似扭力非常大，容易翻跟头

磁铁的放法 (原文件名:citie.gif)

2，浮子的形状和重量分布有什么注意事项？

3，线圈中轴之间的距离，和浮子直径，这两个参数有没有要求？

问题有点多，请指教！多谢了

zenstone

另外一个问题
我的两个线性霍尔，是按咕唧霖同学的方法，摆成直角放在4个线圈中间
但是看那个“磁悬浮球解剖”，居然没发现哪里有传感器？！
不知到那两个铁片夹的白色的是什么器件？

dkld_720

1、你的放置方法是对的，但悬浮是一种力的平衡，我分析你的问题出在线圈离环形磁铁的距离太近了，你可以将环形磁铁放在线圈下面或将线圈稍微向上调一点，因为你的电磁铁的调整力与大环形磁铁的推力相比太小了，所以无法稳住。
2、浮子的形状和重量分布几乎没什么要求，单个圆形磁铁加点配重就能浮起来，没必要做成下小上大，多个等直径的磁铁放一起或下大上小都可以，我曾试验将20mm和35mm浮子按内切方式摞起来照样可以正常悬浮，可见要求很低的。
3、线圈中轴之间的距离会影响正常工作时的电流大小，我做的悬浮调整好后电流可以小到40mA（悬浮10厘米圆球）,浮子直径（磁铁直径）会影响到悬浮承重能力和扭力，我说的扭力就是悬浮重物重心太高时整体就会倾斜，而对抗倾斜的力就是扭力。另外悬浮物越重，电流就越大，因为校正时需要更多的能量。

zenstone

谢谢dkld_720 的指点，我现在把线圈移到圆形磁铁的上方了，仍然很不稳定
昨天做了一些小实验，发现线圈电流对霍尔传感器的影响很大
我的两个霍尔传感器的安装是参考这个图：
http://cache.ourdev.cn/bbs_upload554976/files_23/ourdev_512193.png

但是我发现调整一组线圈电流的时候，对另一个方向的传感器有很大的影响，
我是通过放大电路以后，用单片机的模拟输入来读数，然后计算一个输出的PMW方波
但是现在不放悬浮物，手动调节电流的时候，读数的波动已经和放悬浮物是一样的量级
估计我的传感器放置也可能有问题，我再检查检查

dkld_720

理论上线圈的磁通量与传感器的检测面平行，不会影响传感器输出的，传感器的高度最好在线圈中部，这样能尽可能的消除磁铁对传感器的影响。

由于我用的是模拟电路做的，我在调整参数的时候发现积分电路的电阻和电容参数也会导致悬浮物发抖，调整后就好了，没见你的放大部分，所以我没法直接分析你的电路。我本来也想用单片机做，但一片ATMEGA16的成本都远高于模拟电路的成本。所以就先用模拟电路试了试。这是我用PROTELL99设计的模拟电路的所有资料，你看对你有帮助没有。另外，根据悬浮物的重量不同要调整一下R8和R20的大小，即调整放大倍数，我的值为5K左右。
点击此处下载 ourdev_594851VWZ0G8.rar(文件大小:439K) (原文件名:磁悬浮2.rar)

zenstone

非常感谢 dkld_720
我的电路基本上是按《用ATmega8制作的下推式磁悬浮》中的图做的
http://cache.ourdev.cn/bbs_upload554976/files_24/ourdev_518585.png

区别在于我用的是一个开发板，芯片是ATmega168
可能是开发板的原因，我的采样频率只能到1k Hz左右，PMW的周期是2ms

学习一下你的模拟电路，真是太感谢了 :)

zenstone

to: dkld_720
非常感谢您的帮助，我的下推式也成功了，效果非常好，今天太累了，改天再发视频
我之前关键的错误在于PID的参数配置，一旦调到一个合适比例
之后很轻松就可以悬浮了
当时参考liguang70217 的代码，他是：
xPID.Kp = 4;
xPID.Ki = 0;
xPID.Kd = 30;

而这些参数跟不同的线圈电压，采样频率，浮子磁场强度等因素都有关系，我的参数是
xPID.Kp = 28;
xPID.Ki = 0;
xPID.Kd = 22;

非常感谢论坛的先行者们!

dkld_720

恭喜了！所以说其实磁悬浮挺简单的，只是需要细心分析而已。

crazy_b-boy

我和楼主的情况是一样的 但是不知道kp ki kd到底要多少 也没有个期望值 我改变kp 也不见效果 望楼主指教

zenstone

crazy b-boy
从我的经验来看，线圈之间距离增大以后，更容易稳定
另外，pid的值我在上面已经写了
大概在那个量级的前后都可以稳定

ykcxw1972

我也碰到楼主相同的问题了，还望大家指导指导，电话13064607808，4000579168，谢谢

czjiuyu

我是常州久煜自动化的，我们在做个和磁悬浮相关的产品，急需技术支持，麻烦和我联系好吗？陈立 18961496183

k11254

zenstone 发表于 2010-11-26 22:10
crazy b-boy
从我的经验来看，线圈之间距离增大以后，更容易稳定
另外，pid的值我在上面已经写了

楼主在吗，遇到相同的问题，最近一直没有什么进展，希望能指教一下
谢谢了

fgtzjl123

dkld_720 发表于 2010-11-3 08:33
理论上线圈的磁通量与传感器的检测面平行，不会影响传感器输出的，传感器的高度最好在线圈中部，这样能尽可 ...

积分电路有影响吗？我调试下来感觉是微分的影响最大。积分都没动过。