旋转伺服基础单元及其数字孪生
Rotary Servo Base Unit and QLabs Virtual Rotary Servo

       旋转伺服基础单元(SRV02)是Quanser旋转控制系列的基本元素。SRV02旋转伺服基本单元可以单独完成多个实验,也可以组合附加模块使用。
       SRV02包含三个主要实验课程:系统建模,位置控制和速度控制。每个课程的实验手册都包含背景理论知识,预设实验问题和实验练习以引导学生完成实验。使用实验设备与理论模型进行比对,使学生更容易将控制理论和实践相结合。
 
工作原理
       SRV02是一个齿轮伺服机构的设备。由一个装在坚固铝框内的直流电机进行驱动,电机通过内部齿轮箱的小齿轮驱动一个固定在负载轴上的较大齿轮。使用光电编码器和电位计测量输出轴的位置,速度计测量电机转速。
 
系统组件
组件
描述
设备
伺服模块(SRV02)
控制器设计环境
基于MATLAB/Simulink的QUARC软件
文件资料
ABET标准的教师和学生手册
用户手册,快速启动指南
实时运行环境
Microsoft Windows®
数据采集卡
Quanser Q2-USB
功率放大器
Quanser VoltPAQ-X1
完整的动态模型
Simulink预设控制器
 
课程设置
建模课题
控制课题
理论建模                                  
实验建模                                        
传递函数表达式
频率响应表达式
模型确认
PID控制
超前补偿器
 
特点

l 10种可选择的附加模块;

l 高分辨率光电编码器、电位计以及转速计测量位置和电机转速

l 负载和齿轮传动比可变;

l 可以选择增加滑环模块用于连续360°测量;

l 完全兼容MATLAB/Sumulink

l 开放结构设计,可以自己设计控制器。

 
设备参数
参数单位
设备尺寸(长××高)
15×15×18  
cm
设备重量
1.2
kg
额定电压
6
V
电机最大连续电流
1                      
A
电机最大速度
6000
RPM
电位计偏压电源
±12
V
电位计测量范围
±5
V
转速计偏压电源
±12
V
转速计测量范围
±5
V
转速计灵敏度
0.0015
V/RPM
编码器分辨率
4096
counts/rev
齿轮传动比(高速挡配置)
70
n/a

       旋转伺服基础单元数字孪生  QLabs Virtual Rotary Servo
       QLabs虚拟旋转伺服是一个完整的仪器,动态精确的数字孪生经典旋转伺服基础单元系统。它的操作方式与物理硬件相同,完全兼容MATLAB/Simulink,可以使用MATLAB/Simulink和其他开发环境进行虚拟旋转伺服的测量和控制。借助QLabs虚拟旋转伺服,您可以丰富传统实验室的讲座和活动,或将可信、真实的基于模型的实验室体验带入远程和在线控制系统课程。

课件设置
建模课题
控制主题
第一原理建模
实验推导
传递函数
频率响应
模型验证
PID控制器
超前补偿器
稳态误差

规格
应用程序下载
Quanser学术网站
操作系统
Microsoft Windows 10或更高版本
软件
MATLAB和Simulink R2021a或更高版本、python 3
最低系统
视频卡:Intel HD 520或等效DX11 GPU
处理器:Core i5-6300U系列或同等产品
内存:8 GB RAM
建议系统
视频卡:Intel UHD 620或同等GPU
处理器:Core i7-8665U系列或同等产品
内存:16 GB RAM

特点:
模拟物理旋转伺服的高保真、可靠的实验室体验
完全兼容MATLAB®/Simulink®
具备与ABET一致的课程