一、任务
设计并制作一套磁悬浮实验装置，由底座台和悬浮盘构成，在实验装置启动后悬浮盘悬浮，并可以完成一定的动作，如图 1 所示。要求底座台不得安装永 磁体，为底座台提供的电源电压不大于 30V/DC，底座台外形尺寸最大值不得超 过 18cm。悬浮盘为无源系统，不得加装电池，也不得外接电线，悬浮盘的直径 不超过 10cm。
二、要求
（1）悬浮盘能够悬浮超过 2秒，悬浮高度h大于 1cm。(10 分)
（2）悬浮盘能够稳定浮，悬浮高度h不小于 2cm，且稳定时间在 10 秒以上。(20分)
（3）悬浮盘稳定悬浮的状态下,在悬浮盘中心处放置重量约 20 克加载物体悬浮盘可以稳定悬浮 10 秒以上。(15 分)
（4）可以数字设定悬浮盘悬浮高度，可调整悬浮高度范围不小于 2cm，可调整精度不小于 0.2cm，稳定时间在 10 秒以上。(20 分)
（5）处于悬浮稳定状态后，底座台和悬浮盘可以手动整体倾斜，倾斜角度越大越好。(15 分)
（6）尽量降低磁悬浮实验装置的功率，在悬浮盘稳定悬浮高度不小于 2cm前提下，磁悬浮实验装置的底座台供电功率越小越好。(10 分)
（7）其他。(10 分)
（8）报告。(20 分)
三、说明
（1）磁悬浮技术，简称 EML 技术或 EMS 技术，是指利用磁力克服重力使物体悬浮的一种技术。磁悬浮技术实现形式比较多，主要可以分为系统自稳的被动悬浮和系统不能自稳的主动悬浮等
（2）实验装置的底座台不得使用永磁体，须全部采用电磁线圈构成的电磁铁来实现。电磁铁是通电产生磁场的一种装置，是在铁芯外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，通有电流的电磁铁具有磁性，并且可以通过改变电磁线圈的电流来改变磁场大小。为了实现题目要求，实验装置的底座台需要多个电磁线圈协调工作，电磁线圈个数不限，电磁线圈要求自己绕制。
（3）作品通过直流电源供电，由于对多个电磁线圈供电，需要对供电电路进行设计，控制多个电磁线圈的工作电流，实现磁悬浮系统的悬浮控制，整套磁浮装置要求自制。
（4）除了第 (5)项功能测试外，整个控制过程中底座台与地面保持平行测试过程中不允许移动。
（5）本题中悬浮高度是指悬浮盘平稳悬浮后，悬浮盘底面距底座台最高元器件上沿(面)的距离。
（6）第(3)项测试中的重物，可以用3 第或第五的一元硬币替代，每枚约6克。
（7）第(4)项测试盘高度设定功能时，可在装置处于稳定悬浮状态后，再设定基于此高度的相对高度，设置范围不小于 2cm。
（8）系统在进行各项功能测试时，启动 20 秒内必须进入稳定悬浮状态，逾期或者不能稳定的，不予测试。悬浮盘在某一高度平稳旋转，可视为稳定状态。
