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概述
球桿系統(tǒng)是為自動控制、機械電子、電氣工程等專業(yè)的基礎控制課程而設計的教學實驗設備，因具有開環(huán)不穩(wěn)定的特性，需要設計控制器才能控制小球的位置，可滿足自動控制原理、現(xiàn)代控制工程等課程的實驗要求，也可以作為電機學、電機與拖動、模式識別等課程的實驗設備。
球桿系統(tǒng)分為執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩大組成部分。
執(zhí)行系統(tǒng)是一個典型的四連桿機構，橫桿由一根帶刻度的不銹鋼桿和一根直線位移傳感器組成，可以繞其左邊的支點旋轉，通過控制橫桿的角度，就可以控制小球的在橫桿上的位置。執(zhí)行系統(tǒng)采用直流伺服電機驅動，通過控制電機軸的轉角，就可以實現(xiàn)對橫桿角度的控制�？刂葡到y(tǒng)采用智能伺服運動控制器，它是基于最新DSP 控制器技術的24-36V，3A全數(shù)字智能伺服驅動單元，可以控制直流無刷、有刷或永磁同步交流電機。通過直線位移傳感器采集小球的位置，控制器根據(jù)位置誤差計算控制量，控制電機軸的轉角，從而控制橫桿的角度，使小球穩(wěn)定到目標位置。
球桿系統(tǒng)實驗軟件采用嵌入式實時控制系統(tǒng)和MATLAB實時控制系統(tǒng)，嵌入式數(shù)字控制系統(tǒng)采用IPM Motion Studio圖形化顯示界面。MATLAB實時控制系統(tǒng)采用Simulink進行實時控制，方便用戶進行各項基礎實驗以及算法開發(fā)。
主要技術指標
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有效控制行程
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400mm
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小球直徑
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30mm
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控制精度
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±1mm
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電機額定功率
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35W
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同步帶減速比
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4
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電源
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AC220V 50HZ 1A（可配AC110V）
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重量
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<10Kg
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長´寬´高
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600mm´300mm´400mm
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系統(tǒng)控制結構
控制軟件界面
IPM Motion Studio及MATLAB控制界面
模擬量控制系統(tǒng)：
該模擬量控制系統(tǒng)采用典型的運算放大器和驅動芯片以及信號發(fā)生電路，可以搭建典型的信號跟隨電路，PID控制電路，完成模擬量控制實驗。
主要實驗內容：
- 信號跟隨與濾波處理。
- 典型環(huán)節(jié)的階躍響應實驗。
- 模擬P，PD，PID控制器實驗。
數(shù)字控制參考實驗內容
- 系統(tǒng)建模，采用牛頓力學等方法對系統(tǒng)進行建模分析。
- 系統(tǒng)的開環(huán)響應特性分析。
- PID控制器設計。
- 根軌跡控制器設計。
- 頻率響應控制器設計。
- 用戶自定義控制算法。
定購指南
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產品代碼
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產品名稱
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產品描述
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GBB1004
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球桿系統(tǒng)
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ABB-MB-1004 球桿系統(tǒng)本體
ABB-EB-1004 電控模塊
S-UP-IPM IPM Motion Studio軟件開發(fā)平臺
S-UP-MAT 固高Simulink通用軟件實驗平臺
AANA-1001 （可選配模擬量控制系統(tǒng)）
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附：智能伺服模塊的主要技術特征
- 內嵌智能全數(shù)字伺服驅動單元
- 適用于直流無刷、永磁同步交流和直流有刷電機
- 應用IPM Motion Studio可以電機的快速設置，調整和運動編程
- 強大的TML指令集用于定義和執(zhí)行運動程序
- 16種可編程事件觸發(fā)器，能使運動模式實時改變
- 自動子程序（TML中斷）用于監(jiān)控12種以上情況，如：保護觸發(fā)器，通訊或控制誤差等
- 運動程序可由數(shù)字輸入觸發(fā)
- 通過模擬輸入可在線進行運動參數(shù)的設定或調整
- 通過對原點信號輸入（CAPH）或編碼器INDEX信號輸入(CAPI)進行精確位置俘獲。
- 11個以上的通用數(shù)字I/O，可在TML級作為輸入或輸出進行編程
- 2個專用輸入作為限位開關信號輸入
- 3路模擬輸入用于外部參考值、反饋和力矩限制或作為通用模擬輸入
- 四倍頻編碼器接口
- RS232，RS485串口通訊接口
- 32K×16零等待SRAM內存，4K×16 EEROM用于存貯TML程序
- 緊湊、開放的結構設計（64mm×104mm）
- 標稱PWM轉換頻率：20KHZ，力矩環(huán)標稱刷新頻率：10KHZ，速度/位置環(huán)標稱刷新頻率：1KHZ
- 電源電壓： 5V DC(邏輯)/12～36V(功放)，最大持續(xù)電流：3A，峰值電流：（最長1秒）6.3A
- 最小負載電感：200μН
- 運行環(huán)境溫度：0～50℃
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