直驱球杆系统

磁悬浮系统

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直线电机一级倒立摆

球杆系统适用于机电类相关专业本科生、研究生学习机电控制系统设计,控制类相关专业本科生、研究生学习控制理论之用。由于驱动球杆系统需要较大的力矩,所以传统直流电机会发热严重,并且驱动器体积较大。固高派动优化了控制模型,推出了直驱伺服电机,替代原有直流电机+减速机的结构,更适合球杆系统设计实验需求。

 固高派动新型球杆系统GBB3001采用先进的DDR电机,采用减速机代替之前使用的同步带传动机构,与数学建模更加吻合,让学生在进行仿真的操作时可以更加接近真实控制对象。同时取消同步带结构也使得系统稳定性和可靠性更高。


系统特性


 新的结构设计采用DDR电机,替代原有同步带“减速机”设计,使物理结构更加接近数学建模。学生可以更好的理解机电系统的动态特性。新颖的外观设计可以更好的激发学生学习和实验的兴趣。

  专业的工业设计,除了让产品具有精美的外观,同时也保证了产品的安全性。在实验过程中,小球始终处于受控状态。

  学生可以学习和设计PID控制器、根轨迹控制器、频域调节法控制器等,并且在Matlab环境下进行实验。通过实际的控制效果,学生可以真正感受到自动控制理论的魅力。

  固高派动的球杆实验系统提供了整套的实验对象和控制系统,以及在Matlab环境下的控制算法例程,除了这些已经具备的资源,学生可以搭建自己的DSP、ARM、FPGA、MCU等实时控制系统,并在球杆实验对象上进行验证。


控制原理


球杆系统是一种典型的单输入、单输出系统,直驱电机的角度是输入量,小球的实际位置是输出量。小球可以在平衡杆上自由滚动,在平衡杆的凹槽内,有线性电阻传感器,可以检测小球在平衡杆上的位置。当平衡杆偏离水平的位置后,在重力作用下,小球会沿平衡杆滚动。把小球的实际位置反馈给控制器,通过设计的控制器,计算产生合适的控制量,控制电机转动,使小球稳定在平衡杆的任意位置。下图为PID控制器的Matlab控制界面。

Matlab Simulink 直驱球杆PID控制示例

实验内容


  系统建模

  PID控制器设计

  根轨迹法控制器设计

  频域响应法控制器设计

  状态空间法控制器设计 


订购指南



产品型号

产品名称

标准配置

GBB3006

直驱球杆系统

直驱球杆系统本体

GT-400 运动控制器

电控模块

Easy Motion Studio 软件开发平台

Googol Simulink 实验平台

用户手册及线缆


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