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球板控制系统

时间:2018-10-11 10:22来源:未知 作者:Tsingso 点击:
放在桌子上的球并不会落在地上,因为它被桌子所稳定,将球处于桌子上所要求位置并使其平衡稳定,这个问题是控制工程中最重要和最经典的问题之一。
 运用先进的控制技术使球所在平板上达到稳定控制,这是现代工业控制中非常重要的技术。学生有机会通过本实验系统,方便地学习控制理论的基本知识。

 
开源控制软件
 
完全基于开源系统软件的LabVIEW,使学生可以修改和测试他们自己开发的控制算法。学生可以理解控制器类型对系统的影响,并可以轻松涵盖控制器设计的概念,该系统还适用于研究生高级控制算法的设计,如鲁棒控制,自适应控制,模糊控制等。

直观的软件和界面
 
本系统方便的用户界面使学生易于理解平衡问题的高级控制技术,除了球的位置控制,学生还可以使球做矩形和圆形轨迹控制,学生也可以选择在平板上画出自己的路径,让球路径的跟随运动。

特征
 
v 已经组装好的控制平台,易于学生进行二次开发
v 使用NI LabVIEW实现先进的数字控制技术
v 采用四线触摸屏的位置传感器
v 采用无刷直流伺服电机驱动平板,这对学生来说是很熟悉的。
v 软件中集成了矩形路径和圆形路径选项。
v 使学生能够在NI myRIO平台上创建自己的实时算法
v 开放式架构,提供广泛的课件,适用于与控制系统相关的工程学科的本科课程 

课程

v 球板系统的组成部分
· 无刷直流伺服电机
· 触摸屏和传感器
· NI myRIO
· 电源箱
· 机械本体
 
v PWM的基础知识
· PWM信号理论
· 使用NI myRIO生成PWM信号
· 用PWM信号驱动伺服系统
 
v 系统建模
· 拉格朗日方法
· 牛顿运动定律
· 执行器建模
· 获得传递函数
v 控制系统中的反馈
· 从触摸屏读取球的位置
· 微分滤波
 
v 性能度量
· 时域特性
· 稳态响应与稳态误差
 
v 控制系统设计
· 线性控制的设计
· PID控制和模糊控制
· 比较不同控制算法仿真和实际系统响应
 
v 控制系统验证
· 频率响应分析
· 实验波特图
截止频率确定

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