2自由度球板系统是基于视觉控制的实验装置，利用视觉传感器，分析球在平板上的位置，适用于教授中级到高级的控制理论。学生可以将球杆实验的学习经验应用到球板系统中。学习并设计一个控制系统使自由滚动的球能够平衡在板上特定的位置，或者沿一定的轨迹滚动。
2自由度球板系统利用视觉传感器确定小球的位置，可以平衡在平板上自由运动的小球。板绕x轴和y轴的旋转由两个电机驱动，视觉传感器得到小球在板上的位置后反馈给控制系统，控制系统采用一定的控制策略控制板在x轴和y轴方向的转角，达到对小球在板上平衡位置和运动轨迹的控制。
工作原理
球板模块包含一个提供球自由移动的金属板，两台旋转伺服基础单元，金属板到伺服底座间使用二自由度环进行连接，通过控制伺服齿轮的运动可以使金属板按任意方向转动，更改金属板的倾斜角度来控制小球平衡位置。
数字摄像机安装在球板系统上方，使用高性能的图像采集卡可以实时抓取小球在平板上的位置坐标信息传输到PC端上，使小球跟踪任意轨迹运动，或使被抛到金属板上的小球保持平衡。
系统组成
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组件
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描述
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设备
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2个Servo Base Unit球板模块
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控制器设计环境
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基于MATLAB/Simulink的软件
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文件资料
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ABET标准的教师和学生手册
用户手册，快速启动指南
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实时运行环境 |
Microsoft Windows®
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完整的动态模型
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完整的动态模型
Simulink预设控制器
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系统详述
课程内容设置
建模课题 控制课题
线性化 PID
第一原理模块推导 多回路
第一原理求解 传感器控制分析
传递函数
特点
- 板安装在一个二自由度的万向节上，可以在两轴间自由旋转；
- 高分辨率光电编码器精确的测量平板在二维平面的位置；
- 高分辨率，高帧率的CCD数码摄像机，FireWire连接可以快速实时感应物体在二维平面的位置；
- 全面的系统模块文件以及MATLAB，Sinmulink和Maple的参数设置；
沪公网安备 31011202011813号