球杆系统
概述球杆系统是为自动控制、机械电子、电气工程等***的基础控制课程而设计的教学实验设备,因具有开环不稳定的特性,需要设计控制器才能控制小球的位置,可满足自动控制原理、现代控制工程等课程的实验要求,也可以作为电机学、电机与拖动、模式识别等课程的实验设备。球杆系统分为执行系统和控制系统两大组成部分。执行系统是一个典型的四连杆机构,横杆由一根带刻度的不锈钢杆和一根直线位移传感器组成,可以绕其左边的支点旋转,通过控制横杆的角度,就可以控制小球的在横杆上的位置。执行系统采用直流伺服电机驱动,通过控制电机轴的转角,就可以实现对横杆角度的控制。控制系统采用智能伺服运动控制器,它是基于***新DSP控制器技术的24-36V,3A全数字智能伺服驱动单元,可以控制直流无刷、有刷或永磁同步交流电机。通过直线位移传感器采集小球的位置,控制器根据位置误差计算控制量,控制电机轴的转角,从而控制横杆的角度,使小球稳定到目标位置。球杆系统实验软件采用嵌入式实时控制系统和MATLAB实时控制系统,嵌入式数字控制系统采用IPMMotionStudio图形化显示界面。MATLAB实时控制系统采用Simulink进行实时控制,方便用户进行各项基础实验以及算法开发。系统特点l外形美观大方,开放式的机械和电气结构。l系统运行简单、易于操作、使用安全。l可以满足本科教学实验,课程设计,毕业设计以及算法研究等要求。主要零部件采用工业常用零部件,系统运行可靠,使用寿命长。)