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磁悬浮球系统是典型的具有强不确定性的单自由度非线性系统,对比于多自由度磁悬浮系统,磁悬浮球系统具有数学模型简单,机械结构易于实现等优点,目前磁悬浮球系统实验平台已成为高校相关专业进行经典控制理论教学与先进控制算法验证的经典平台。但传统磁悬浮球系统实验平台存在功率放大器效率低、硬件电路复杂,传感器精度低、输出线性度差以及控制器过渡依赖于PCI接口等缺点。随着高校实验教学要求的提高,传统磁悬浮球实验平台已经满足不了当下的教学实验需求了。因此展开新型磁悬浮球系统实验平台的研究和设计有着非常重要的现实意义。本文深入分析了传统磁悬浮球实验平台的功率放大器、传感器和控制器存在的缺点。为改进磁悬浮球实验平台的系统性能,本文基于RTW半实物仿真技术设计了一套基于USB通讯接口的低成本、高精度新型磁悬浮球系统半实物仿真实验平台。并在平台中进行了 PID与LADRC控制算法验证,实验结果表明新型实验平台相对于传统平台性能更优越。本论文完成的具体工作和主要结论有:(1)采用电路简单、效率高的PWM型功率放大器,高精度、高线性度输出的激光传感器,以及支持RTW模型代码自动生成的TMS320F28027 DSP主控制器构建了一套新型磁悬浮球本体。接着对RTW开发环境进行了配置,并利用RTW工具集中的C2802x工具箱开发出了新型磁悬浮球系统半实物仿真平台的目标模型和Simulink工具箱。(2)完成了新型磁悬浮球系统的数学建模,同时为简化系统模型,本文依据功率放大器标定实验的实验结果,将系统的三阶系统模型转化为经典二阶模型。之后对系统的数学模型进行了深入的分析,分别为新型实验平台设计了 PID和LADRC控制算法验证实验。对两种控制算法的实验结果进行了对比分析,实现了对新型实验平台全面的性能测试。(3)对全文进行了总结,并对有待进一步研究的问题进行了展望。