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文檔簡(jiǎn)介

1、精密機(jī)械課程設(shè)計(jì)學(xué)院:專業(yè):班級(jí):姓名:學(xué)號(hào):精密機(jī)械課程設(shè)計(jì)二級(jí)旋轉(zhuǎn)式倒立擺說(shuō)明書資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考,如有不當(dāng)或者侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。目錄序:倒立擺簡(jiǎn)介前 言:設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明一、二級(jí)旋轉(zhuǎn)式倒立擺概述:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明1.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)1.2機(jī)械結(jié)構(gòu)1.3硬件部分1.4軟件部分1.5相關(guān)計(jì)算二、二級(jí)旋轉(zhuǎn)式倒立擺的系統(tǒng)使用2.1注意事項(xiàng)2.1.1準(zhǔn)備階段注意事項(xiàng)2.1.2裝配電腦的要求2.1.3使用注意事項(xiàng)2.2 系統(tǒng)使用2.2.1開機(jī)操作與電位器零位的調(diào)整方法2.2.2系統(tǒng)操作與維護(hù)三、設(shè)計(jì)小結(jié)四、參考資料資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考,如有不當(dāng)或者侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。序倒立擺系統(tǒng)是理想的自

2、動(dòng)控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,使用它能全方位的 滿足自動(dòng)控制教學(xué)的要求。許多抽象的控制概念如系統(tǒng)穩(wěn)定性、可控 性、系統(tǒng)收斂速度和系統(tǒng)抗干擾能力等,都能夠經(jīng)過(guò)倒立擺直觀的表 現(xiàn)出來(lái)。倒立擺系統(tǒng)具有模塊性好和品種多樣化的優(yōu)點(diǎn),其基本模塊既可 是一維直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái),也能夠是兩維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。經(jīng)過(guò)增 加角度傳感器和一節(jié)倒立擺桿,可構(gòu)成直線單節(jié)倒立擺、旋轉(zhuǎn)單節(jié)倒 立擺或兩維單節(jié)倒立擺;經(jīng)過(guò)增加兩節(jié)倒立擺桿和相應(yīng)的傳感器,則可 構(gòu)成兩節(jié)直線倒立擺和兩節(jié)旋轉(zhuǎn)倒立擺。倒立擺的控制技巧和雜技運(yùn)動(dòng)員倒立平衡表演技巧有異曲同工之 處,極富趣味性,學(xué)習(xí)自動(dòng)控制課程的學(xué)生經(jīng)過(guò)使用它來(lái)驗(yàn)證所學(xué)的控 制理論和算法,加深對(duì)所學(xué)

3、課程的理解。由于倒立擺系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、易于設(shè)計(jì)和制造,成本廉價(jià),因此在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的高等院校,它 已成為常見(jiàn)的控制教學(xué)設(shè)備。同時(shí)由于倒立擺系統(tǒng)的高階次、不穩(wěn)定、多變量、非線性和強(qiáng) 耦合特性,許多現(xiàn)代控制理論的研究人員一直將它視為研究對(duì)象,并不 斷從中發(fā)掘出新的控制理論和控制方法。因此,倒立擺系統(tǒng)也是進(jìn)行控 制理論研究的理想平臺(tái)。直線運(yùn)動(dòng)型倒立擺外形美觀、緊湊、可靠性好。除了為每個(gè)子系 列提供模塊化的實(shí)現(xiàn)方案外,其控制系統(tǒng)的軟件平臺(tái)采用開放式結(jié)構(gòu), 使學(xué)生建立不同的模型,驗(yàn)證不同的控制算法,供不同層次的學(xué)生進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)和研究。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考,如有不當(dāng)或者侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。由于采

4、用了運(yùn)動(dòng)控制器和伺服電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制,以及齒型帶傳 動(dòng),固高公司的倒立擺系統(tǒng)還是一個(gè)典型的機(jī)電一體化教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái), 能夠用來(lái)進(jìn)行各種電機(jī)拖動(dòng)、定位和速度跟蹤控制實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生理解 和掌握機(jī)電一體化產(chǎn)品的部件特征和系統(tǒng)集成方法。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考,如有不當(dāng)或者侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。前言設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明:現(xiàn)代科技發(fā)展,推動(dòng)傳統(tǒng)教學(xué)方式的改革,迫使教學(xué)著眼培養(yǎng)學(xué)生 的創(chuàng)造能力和實(shí)際操作能力。本次課程設(shè)計(jì)是精密機(jī)械設(shè)計(jì)課的重 要組成部分,是打好技術(shù)基礎(chǔ)和進(jìn)行技能訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)。我們小組研制的二級(jí)旋轉(zhuǎn)式倒立擺系統(tǒng),是一個(gè)典型的機(jī)電一體 化系統(tǒng),采用內(nèi)置DSP運(yùn)動(dòng)控制器和力矩電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制。二

5、級(jí) 旋轉(zhuǎn)式倒立擺,及其功能擴(kuò)展后的位置伺服系統(tǒng),為自動(dòng)控制理論,計(jì) 算機(jī)控制系統(tǒng)等課程的教學(xué)和研究,提供了這類課程全方位的教學(xué)實(shí) 驗(yàn)平臺(tái),同時(shí)它讓學(xué)生理解和掌握機(jī)電一體化產(chǎn)品的部件特征和系統(tǒng) 集成方法。倒立擺及其功能擴(kuò)展的位置伺服系統(tǒng)作為一種自動(dòng)控制教學(xué)實(shí)驗(yàn) 設(shè)備,能夠全面地滿足自動(dòng)控制教學(xué)的要求。許多抽象的控制概念如系 統(tǒng)穩(wěn)定性、可控性、系統(tǒng)收斂速度和系統(tǒng)抗干擾能力等,都能夠經(jīng)過(guò) 實(shí)驗(yàn)裝置直觀的表現(xiàn)出來(lái)。倒立擺的控制技巧,極富趣味性,很適合學(xué)習(xí)自動(dòng)控制課程的學(xué)生 使用它來(lái)驗(yàn)證所學(xué)的控制理論和算法,加深對(duì)所學(xué)課程的理解。基于 DSP的旋轉(zhuǎn)式倒立擺系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠,成本低 廉、

6、體積小,是高等院校理想的自動(dòng)控制教學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。除教學(xué)用途之外,由于倒立擺系統(tǒng)的高階次、不穩(wěn)定、多變量、非資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考,如有不當(dāng)或者侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。線性和強(qiáng)耦合等特性,許多控制理論的研究人員一直將它作為研究對(duì) 象,并不斷從中發(fā)掘出新的控制理論和控制方法,相關(guān)的成果在航天科 技和機(jī)器人學(xué)方面獲得了廣泛的應(yīng)用。因此,倒立擺設(shè)備也是進(jìn)行控制 理論研究的理想平臺(tái)。二級(jí)旋轉(zhuǎn)式倒立擺系統(tǒng)能夠方便地構(gòu)成一個(gè)位置控制系統(tǒng)的被控 對(duì)象,并配置由運(yùn)算放大器組成的校正網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)箱,構(gòu)成位置控制系統(tǒng) 進(jìn)行經(jīng)典控制理論(調(diào)節(jié)原理)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。也可用VC+6.0實(shí)現(xiàn)模擬 運(yùn)算放大器校正網(wǎng)絡(luò)的功能。經(jīng)過(guò)微機(jī)配置的調(diào)節(jié)原理實(shí)驗(yàn)軟件,在計(jì) 算機(jī)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、時(shí)域特性、頻域特性分析和品質(zhì)校正的實(shí) 驗(yàn)。另外,配置計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等課程的相 關(guān)軟件,用于控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)類課程的實(shí)驗(yàn)。綜上所述,二級(jí)旋轉(zhuǎn)式倒立擺系統(tǒng)的系列產(chǎn)品是一個(gè)多功能的教 學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),產(chǎn)品使用DSP芯片來(lái)控制倒立擺,有利于系統(tǒng)的小型化, 控制更加

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