YGP-6252 # Esperimento sulla levitazione magnetica

La tecnologia della levitazione magnetica è una disciplina meccatronica per eccellenza, che integra elettromagnetismo, tecnologia elettronica, ingegneria di controllo, elaborazione del segnale e dinamica. Il progresso della tecnologia elettronica, dell’ingegneria di controllo, dell’elaborazione del segnale, della teoria elettromagnetica e di nuovi materiali elettromagnetici ha dato impulso alla tecnologia della levitazione magnetica, consentendone un’applicazione diffusa in numerosi campi. Questi includono treni maglev, cuscinetti magnetici attivi, bilance a levitazione magnetica, apparecchiature di trasporto a levitazione magnetica, strumenti di misurazione della levitazione magnetica e polsi robotici a levitazione magnetica, con i treni maglev che ne sono l’esempio più importante. Il funzionamento di un treno maglev comprende principalmente sottosistemi di levitazione e propulsione. Questo esperimento si concentra sul sottosistema di levitazione e sul suo controllo. La configurazione sperimentale facilita la levitazione magnetica stabile e regolabile ad ampio raggio, che elimina l'interferenza della forza esterna durante i test e consente una misurazione accurata delle caratteristiche di equilibrio del sistema. I parametri di controllo PID sono regolabili in modo indipendente, offrendo agli utenti una piattaforma prototipale ingegneristica reattiva che favorisce l'apprendimento della strategia di controllo più diffusa nell'automazione: il controllo PID.

1. - Comprendere le metodologie per l'analisi dei circuiti magnetici per eseguire calcoli semplificati della forza magnetica del sistema.
   - Comprendere i principi operativi dei sensori di spostamento a correnti parassite e caratterizzare il loro comportamento in uscita.
   - In condizioni sospese, valutare le caratteristiche di equilibrio di una sfera d'acciaio, indagando le interdipendenze tra forza magnetica, corrente e distanza del traferro.
   - Acquisire la conoscenza dei principi di controllo PID per la levitazione magnetica e chiarire l'influenza delle singole regolazioni dei parametri P, I e D sulle prestazioni di controllo della levitazione.
   - Dimostrare il controllo automatico dell'altezza di levitazione e presentare una dimostrazione di levitazione di oggetti di forma irregolare.

1. - Utilizza sensori di posizione a correnti parassite per il controllo stabile dell'altezza di levitazione.
   - Impiega la tecnologia di controllo PID per una precisione di levitazione precisa e stabile.
   - Genera campi magnetici utilizzando elettromagneti, con regolazioni dinamiche ad alta velocità dell'intensità del campo in base alle informazioni di feedback sulla posizione.
   - Raggiunge un gap di levitazione stabile e preciso, adatto per applicazioni di controllo ad alta precisione.
   - Tutti i parametri di levitazione sono regolabili, facilitando la comprensione da parte degli studenti dei principi della levitazione magnetica.
   - Dimostra la levitazione di oggetti di forma irregolare, offrendo una significativa espandibilità e una novità accattivante.