球杆平衡系统
Ball and Beam

      球杆平衡系统是用于研究多种不稳定闭环系统相关控制概念的理想实验平台。
 
工作原理
       球杆平衡系统由球杆模块BB01和旋转伺服基础单元SRV02组成。球杆模块BB01由自由滚动的金属球和相当于电位计的导轨组成,导轨可以输出与球的位置成比例的电压。导轨的倾斜角可以通过改变伺服电机的齿轮角控制。球杆模块也可以和远程传感器模块SS01配对,BB01轨道上的球可以跟踪远程传感器模块SS01上的球移动。
 
系统组件
组件
描述
设备
旋转伺服基础单元(SRV02)
球杆模块BB01
控制器设计环境
基于MATLAB/Simulink的QUARC软件
或基于LabVIEW 的RCP Toolkit软件
文件资料
ABET标准的教师和学生手册
用户手册,快速启动
实时运行环境
Microsoft Windows®
或 NI Compact RIO、NI myRIO
数据采集卡
Quanser Q2-USB、Q8-USB、QPIDe
NI myRIO with Quanser Terminal Board
NI Compact RIO with Quanser Q1-cRIO
功率放大器
Quanser VoltPAQ-X1
完整的动态模型
Simulink预设控制器
LabVIEW预设控制器

实验课程
建模课题
控制课题
理论建模                                       
PID控制
传递函数表达式
多回路控制
线性化控制

模型验证


特点:
  • 可选用主从配置,需额外配置球杆模块SS01
  • 铝底盘和零件精密制造
  • 易于连接的线缆和连接器
  • 完全兼容MATLAB/Simulink和LabVIEW
  • 完整的控制器文件和教学手册
  • 开放控制器设计,可以自由设计控制器
 
设备参数
设备尺寸(长×宽)
50 cm × 22.5 cm 
导轨长度
42.5 cm
杠杆臂长度
12 cm
支撑臂长度
16 cm                     
轨道传感器测量范围
±5 V
球位置传感器偏置电压
±12 V
球位置测量电压范围  
±5 V
球杆模块重量
0.65 kg
球重量
0.064 kg