板球系统

模拟量控制系统

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环形倒立摆

产品介绍


      视觉与伺服系统是装备智能化的必要基础技术,该平台是机器视觉与控制技术在工程领域结合的典型模型。

固高派动开发的板球系统是一个多变量、非线性控制对象,通过调整平板来控制小球的实际位置和运动轨迹。以摄像头采集的图像信息和角度编码器采集的电机位置信号为反馈信息,得到小球的位置反馈,并以此为依据动态系统、经典控制理论、现代控制理论、运动控制、数字图像处理等课程实验和研究。

 

控制原理


板球系统是一个多变量、非线性控制对象,其控制目标是让一个自由滚动的小球能够平衡在具有两个自由度的平板上的特定位置,或者沿一定的轨迹运动。

作为一个具有量自由度的机械系统,板球系统通常用于对动态系统、经典控制理论和现代控制理论以及运动控制、数字图像处理等课程实验和研究,是高年级本科生、研究生乃至教师进行科学研究和实验的理想平台。

 

板球系统控制框图

板球系统控制软件界面

系统特点


●  采用视觉装置来检测小球位置

  采用“PC+运动控制器”的开放式控制平台,提供源代码,方便用户进行二次开发

  驱动关节采用直流伺服电机,采用进口直流驱动器

  二维转角采用1000线旋转编码器检测

  配备高性能图像采集卡和工业级摄像机

  系统运行简单、易于操作、使用安全

实验内容


  板球系统的坐标系建模

  板球系统的物理模型

  板球系统的动力学分析

●  电气模型建模

  控制结构及控制流程

  摄像机标定及小球位置控制计算

●  摄像机标定实验

  板球系统的PID控制实验

  可自行开发的实验

订购指南


 

产品名称

产品型号

标准配置

板球系统

GPB2001

运动控制器:通过CE认证,PCI插卡式,可控制轴数4轴,控制伺服周期为125um,插补周期250umPID控制周期125um,编码器采样周期125um,模拟量输出刷新周期125um,脉冲最大输出频率1MHz;轴通道增量式编码器输入4路,四倍频,最大频率8MHz;辅助增量式编码器输入4路,四倍频,最大频率8MHz;模拟量输入8路,输入范围±10V,分辨率12bit,模拟量输出4路,输出范围±10V,分辨率16bit;数字量输入16路,光耦隔离,输入电压+12~+24DCV,输入电流3.7~7.6mA,隔离电压5000V RMS;数字量输出16路,最大输出电流30mA;每轴带专用的正负限位、Home信号、驱动报警信号、驱动使能信号,驱动复位信号及编码器Index高速捕获信号;提供运动控制DOS系统下的函数库,Windows系统下的VCVBDelphi动态链接库,支持S-曲线模式、梯形曲线模式、速度控制模式及电子齿轮模式,支持点位运动、同步运动、PT运动、PVT运动、多轴同步运动、圆弧插补运动及直线运动及多轴协调运动轨迹速度规划。

本体:尺寸:525*391*635mm;球盘直径280mm;白色小球直径35mm;驱动方式:直流伺服电机:电机功率47W,最大功率87W,空载最高转速3582rpm;编码器线数:1000pulse/r;行星减速机减速比18X轴、Y轴安装夹角90°;控制精度±2mm

视觉:相机:尺寸1/2,有效像素752*582,每秒帧频50帧,接口PAL,彩色,供电电压12VDC±10% 60mA;镜头焦距:12mm;视觉采集卡:支持32位33/66MHz PCI总线模式,支持采集NTSCPALRS-170CCIR标准视频源,双视频解码器架构适用于超快的通道切换,可连接和切换16CVBS通道,8Y/C或混合输入通道,实时JPEG 2000图像压缩和解压缩,看门狗定时器用于全面监视系统的完整性,可配套软件开发包Matrox Imaging LibraryMIL/Active MILMIL-Lite/ActiveMIL-Lite,支持WindowsXPWin7 32位操作系统。

★提供软件:Windows7 32位操作系统,基C++的平台控制软件(含源代码)Easy-Motion/Setup软件

配置电脑要求:Windows XP/Windows 7 32位,带2个空闲PCI插槽(电脑非标配,需客户自购)

 

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