01
磁悬浮技术概述
发展史 · 基本原理 · 飞轮储能简介 · 课程框架
入门导论
02
电磁学基础
磁场概念 · 麦克斯韦简化 · 电磁铁 · 磁路分析
物理核心
03
传感器技术
电涡流/霍尔/电容式 · 选型标定 · 信号调理
检测电路
04
功率放大器
线性/开关功放 · H桥 · PWM · 设计实例
驱动电力
05
数字控制器基础
DSP/FPGA · ADC/DAC · 采样定理 · 控制周期
数字硬件
06
PID控制理论
PID原理 · 数字实现 · 抗积分饱和 · 参数整定
控制经典
07
现代控制方法
状态空间 · LQR · H∞ · 自适应控制
进阶鲁棒
08
磁悬浮轴承建模
单自由度模型 · 转子动力学 · 力-电流 · 参数辨识
建模分析
09
五自由度系统
结构布局 · 解耦控制 · 分散/集中 · 稳定性
系统设计
10
转子动力学
刚性/柔性转子 · 临界转速 · 不平衡 · 陀螺效应
力学旋转
11
飞轮储能原理
基本原理 · 动能公式 · 真空低损耗 · 电机一体化
储能能量
12
飞轮转子设计
复合材料/高强钢 · 应力分析 · 形状优化 · 爆破防护
机械安全
13
电机设计
永磁同步 · 无刷直流 · 高速设计 · 轴承集成
电机电磁
14
真空系统
真空度 · 泵选型 · 密封设计 · 散热影响
真空热
15
辅助轴承
机械/滚珠轴承 · 跌落保护 · 寿命 · 紧急停机
保护冗余
16
系统集成设计
机械/电气集成 · 热管理 · EMC设计
集成系统
17
控制系统硬件
控制板 · 传感器接口 · 功放接口 · CAN/以太网
硬件通信
18
控制软件架构
实时系统 · 任务调度 · 状态机 · 故障诊断
软件架构
19
起浮与降落控制
起浮流程 · 降落策略 · 接触检测 · 软着陆
控制流程
20
稳态悬浮控制
稳态精度 · 刚度阻尼 · 抗干扰 · 负载响应
性能悬浮
21
高速旋转控制
升/降速曲线 · 过临界 · 动平衡 · 振动抑制
高速稳定
22
故障保护与容错
传感器/功放故障 · 冗余设计 · 安全停机
安全容错
23
系统调试与测试
调试流程 · 开环/闭环测试 · 性能指标
测试验证
24
性能评估指标
悬浮精度 · 刚度阻尼 · 功耗 · 响应时间 · 可靠性
评估指标
25
应用案例1：飞轮储能UPS
系统架构 · 关键参数 · 运行数据
案例UPS
26
应用案例2：卫星姿态飞轮
空间环境 · 长寿命 · 在轨经验
航天姿态
27
应用案例3：高速电机一体化
电动涡轮 · 车载应用 · 挑战与方案
交通集成
28
前沿技术
高温超导 · 主动/被动混合 · 数字孪生 · AI应用
前沿创新
29
行业标准与安全
ISO 14839 · CE · 功能安全IEC 61508 · 防爆
标准合规
30
课程总结与展望
核心回顾 · 设计流程 · 未来趋势 · 学习资源
总结展望