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杠杆平衡控制系统
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杠杆平衡控制系统
杠杆平衡控制系统
      
       杠杆平衡控制系统由杠杆模块与直线基本运动模块组成。杠杆模块的杠杆可绕转轴（即支点）在一定范围内旋转，通过控制小车位置来保持系统平衡。这个实验涉及到动力学和类似于倒立摆实验的动态控制。在现实生活中该系统可以应用在飞机的滚动控制上。
 
工作原理
      杠杆平衡控制系统由两个铰链在一起的长臂组成，由耐磨的聚碳酸酯经精加工而成。杠杆模块的杠杆可以绕转轴（即支点）在一定范围内旋转，并在齿轮传动装置上安装有一个编码器用于测量杠杆的倾斜角度。 
      杠杆模块被固定于一个支轴上，并在其上安装一个可以沿杠杆倾斜方向自由运动的小车。小车由6V的直流电机通过齿轮和齿条机构来驱动，它可以沿不锈钢导轨做往复运动，其位移通过一个额外的与电机齿轮啮合的齿轮测得。
 
实验组件（杠杆系统）
组件
描述
设备
直线运动基本模块(IP02)
杠杆模块
控制软件
Quanser QUARC® add-on for MATLAB®/Simulink®
Quanser Rapid Control Prototyping (RCP) Toolkit® add-on for NI LabVIEW™
相关指导书
实验指导手册
用户使用手册
Quick 入门指导书
运行环境
Microsoft Windows® 或 NI Compact RIO
数据采集卡
Quanser Q2-USB, Q8-USB, QPID/QPIDe
Quanser Terminal Board or Quanser Q1-cRIO
功率放大器
Quanser VoltPAQ-X1
其它
全面的动力学模型
使用Simulink®设计控制器
使用LabVIEW™设计控制器
 
相关实验：
  • 状态反馈
  • 拉各朗日方程数学建模
  • 线性控制
  • LQR控制
  • 实时控制
  • Nyquist稳定性分析
  • 系统辨识
  • 多变量系统控制
  • 位置和速度控制
  • 系统建模与仿真

特点：
  • 高精度光电编码器来测量位移
  • 紧密加工的坚固铝车以及零件
  • 提供杠杆系统上的每一个模块
  • 完全与MATLAB/Simulink及 LabVIEW兼容
  • 快速连接
  • 开放式结构设计，用户可根据使用需求自行设计控制器
  • 详尽的系统物理参数及用Maple语言建立的系统数学模型

设备规格：
设备尺寸
112 cm × 20 cm × 40 cm
设备质量
3.6 kg
杠杆齿轮传动比
3
杠杆摆动角度范围
±11.5 deg
从支点到导轨的距离 
12.5 cm
支点到齿轮的距离
5.8 cm
杠杆编码器精度
0.0015 rad/count
 
 
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