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控制类设备

环形倒立摆
发布时间:2019-12-01 15:16浏览次数:

倒立摆环形倒立摆.jpg是一款经典的自动控制理论实验装置,适合自动控制及相关专业的本科、研究生等学习经典控制理论和现代控制理论之用。通过设计控制器控制摆杆角度和支撑点位移,使学生理解和掌握自动控制理论的基本原理和应用方法;通过选择不同方法,确定不同参数,观察不同的实验效果,可以深入理解控制方法之间的差异以及参数对控制系统性能指标的影响。

环形倒立摆是在环形运动模块的基础上,增加倒立摆运动组件,组成一级至三级环形倒立摆,环形倒立摆具有转动无限制的优点。环形倒立摆输入为电机的加速度,输出为电机的速度和位置以及各摆杆的角速度和角度。该系统是典型的单输入、多输出、强耦合的非线性系统。
 

系统特性

 

 

工业理念设计,工业标准零部件及制造工艺

模块化设计,可增减摆杆组件,构成单级或多级倒立摆

底座圆盘使手臂行程没有限制,可以无限次转动

利用行星齿轮和皮带轮进行减速传动,降低系统运行噪声

学生通过Matlab可以设计并实验PID控制、根轨迹法、LQR控制算法和其它自动控制算法。通过选择不同方法,确定不同参数,观察不同的实验效果,可以深入理解控制方法之间的差异以及参数对控制系统性能指标的影响。

学生用DSP、ARM、FPGA、MCU或其它实时控制平台,将Matlab环境下完成的算法构建成自己的控制器来控制倒立摆系统

 

 

实验内容

 

非线性系统的建模与分析

现代控制理论实验

智能控制算法实验

起摆控制实验

 

倒立摆四个姿态之间的互相转换
环形倒立摆3.jpg


Matlab Simulink 控制软件

环形倒立摆2.jpg
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