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）
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组件
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描述
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设备
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直线运动基本模块(IP02)
杠杆模块 |
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控制软件
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Quanser QUARC® add-on for MATLAB®/Simulink®
Quanser Rapid Control Prototyping (RCP) Toolkit® add-on for NI LabVIEW™
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相关指导书
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实验指导手册
用户使用手册
Quick 入门指导书 |
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运行环境
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Microsoft Windows® 或 NI Compact RIO
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数据采集卡
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Quanser Q2-USB, Q8-USB, QPID/QPIDe Quanser Terminal Board or Quanser Q1-cRIO |
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功率放大器
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Quanser VoltPAQ-X1
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其它
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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：
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设备尺寸 |
112 cm × 20 cm × 40 cm
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设备质量
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3.6 kg |
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杠杆齿轮传动比
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3
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杠杆摆动角度范围
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±11.5 deg |
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从支点到导轨的距离
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12.5 cm
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支点到齿轮的距离
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5.8 cm |
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杠杆编码器精度
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0.0015 rad/count |
沪公网安备 31011202011813号