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标题
直线柔性关节与倒立摆系统--
直线柔性关节与倒立摆系统
Linear Flexible Joint with Inverted Pendulum
       
       直线柔性关节上的倒立摆实验与直线柔性关节实验相似。它是理想的实现振动分析和共振实验的中间装置。可以执行弹性连杆机构和机械传动等实验。
       学生学习设计一个状态反馈控制系统使通过弹簧驱动的小车上的摆杆处于垂直倒立状态，同时最大限度地减小弹簧摆动。可用来进行多种实验项目的研究，如：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。

实验组件（直线一级柔性关节上的倒立摆）
设备
直线运动基本模块(IP02)
带倒立摆的直线柔性关节
控制软件
Quanser QUARC® add-on for MATLAB®/Simulink®
Quanser Rapid Control Prototyping (RCP) Toolkit® add-on for NI LabVIEW™
运行环境
Microsoft Windows® 或 NI Compact RIO
数据采集卡
Quanser Q8-USB, QPID/QPIDe
NI PCI/PCIe DAQ device 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

实验课件：
建模主题
控制主题
    - 拉格朗日方程数学建模
    - LQR控制
    - 状态空间表示
    - 振动控制
    - 参数估计

    - 模型验证


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
  • 完全与MATLAB®/Simulink®及 LabVIEW™兼容
  • 摆杆容易附着于直线柔性关节上
  • 摆杆长度可变
  • 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

设备参数：
直线柔性关节小车和摆杆质量
0.24 kg
夹持装置质量
0.12 kg
夹持装置质量
0.135 kg
弹簧弹性系数
160 N/m
弹簧质量
0.145 kg
弹簧长度
29.0 cm
长摆长度
64.1 cm
长摆质量
0.23 kg
中摆长度
33.6 cm
中摆质量
0.127 kg
位置编码器精度
4096 counts/rev
摆杆编码器精度
4096 counts/rev