球杆系统

关键词: 固高科技球杆系统

简介：球杆系统是为自动控制、机械电子、电气工程等专业的基础控制课程而设计的教学实验设备，因具有开环不稳定的特性，需要设计控制器才能控制小球的位置，可满足自动控制原理、现代控制工程等课程的实验要求，也可以作为电机学、电机与拖动、模式识别等课程的实验设备。 ...
品牌	RobLab
产地	China
型号	PXF0445
折扣	其他电询

咨询专家:

	黄工-工业总线-工业自动化-实时仿真 ID：2937
	机电电子工程专业硕士，机械设计制造及其自动化/计算机双学士，高级工程师具有丰富的从业、管理经验，曾在机电工程公司，资深设计代理公司工作。历任组织、经理等岗位，同时具有深厚的理论基础和项目项目研发经历。...
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	赵工-总线系统-嵌入式系统-工业自动化 ID：2940
	机械电子工程，嵌入式系统专家，高级工程师嵌入式项目开发，ARM，Freescale，Infilion等系列单片机系统开发，DSP嵌入式系统开发，FPGA系统开发，项目经验丰富。 ...
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产品说明:

球杆系统是为自动控制、机械电子、电气工程等专业的基础控制课程而设计的教学实验设备，因具有开环不稳定的特性，需要设计控制器才能控制小球的位置，可满足自动控制原理、现代控制工程等课程的实验要求，也可以作为电机学、电机与拖动、模式识别等课程的实验设备。

概述

球杆系统分为执行系统和控制系统两大组成部分。
执行系统是一个典型的四连杆机构，横杆由一根带刻度的不锈钢杆和一根直线位移传感器组成，可以绕其左边的支点旋转，通过控制横杆的角度，就可以控制小球的在横杆上的位置。执行系统采用直流伺服电机驱动，通过控制电机轴的转角，就可以实现对横杆角度的控制。控制系统采用智能伺服运动控制器，它是基于最新DSP 控制器技术的24-36V，3A全数字智能伺服驱动单元，可以控制直流无刷、有刷或永磁同步交流电机。通过直线位移传感器采集小球的位置，控制器根据位置误差计算控制量，控制电机轴的转角，从而控制横杆的角度，使小球稳定在目标位置。
球杆系统实验软件采用嵌入式实时控制系统和MATLAB实时控制系统，嵌入式数字控制系统采用IPM Motion Studio图形化显示界面。MATLAB实时控制系统采用Simulink进行实时控制，方便用户进行各项基础实验以及算法开发。

系统特点

外形美观大方，开放式的机械和电气结构。
系统运行简单、易于操作、使用安全。
可以满足本科教学实验，课程设计，毕业设计以及算法研究等要求。
主要零部件采用工业常用零部件，系统运行可靠，使用寿命长。

系统模型

不考虑摩擦等因素的影响，该系统是一个典型的惯性系统，小球位置与电机输出转角的传递函数为：

主要技术指标

有效控制行程	400mm	小球直径	30mm
控制精度	±1mm	电机额定功率	70W
同步带减速比	4	电源	AC220V 50HZ 1A（可配AC110V）
重量	<10Kg	长´宽´高	530mm´200mm´332mm

系统控制结构

控制软件界面

IPM Motion Studio控制界面：

MATLAB控制界面：

数字控制参考实验内容

系统建模，采用牛顿力学等方法对系统进行建模分析
系统的开环响应特性分析
PID控制器设计
根轨迹控制器设计
频率响应控制器设计
用户自定义控制算法

该系统还可与模拟量控制系统搭配（详见模拟量控制系统宣传页），主要参考实验内容如下：

信号跟随与滤波处理
典型环节的阶跃响应实验
模拟P、PD、PID控制器实验

定购指南

产品代码	产品名称	产品描述
GBB1004	球杆系统	ABB-MB-1004 球杆系统本体 ABB-EB-1004 电控模块 RL-S-UP-IPM IPM Motion Studio软件开发平台 RL-S-UP-MAT RobLabSimulink通用软件实验平台 AANA-1001 （可选配模拟量控制系统）
GBB1014	球杆系统与调速控制实验平台	ABB-MB-1014 球杆系统与调速控制本体 ABB-EB-1014 电控模块 RL-S-UP-IPM IPM Motion Studio软件开发平台 RL-S-UP-MAT RobLabSimulink通用软件实验平台 RL-S-UP-LAB LabVIEW实验软件