球桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、在控制理論課程教學(xué)中,球桿系統(tǒng)小球定位問題是一個(gè)經(jīng)常被使用的生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)，球桿系統(tǒng)是一個(gè)典型的具有不穩(wěn)定開環(huán)極點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置，其小球僅靠桿的上下擺動(dòng)進(jìn)行位置控制。球桿系統(tǒng)具有生動(dòng)直觀的教學(xué)特點(diǎn)。
　　 球桿系統(tǒng)是一個(gè)非線性不穩(wěn)定系統(tǒng)。在控制領(lǐng)域中，非線性不穩(wěn)定系統(tǒng)的建模和控制器的設(shè)計(jì)有許多需要克服的難點(diǎn)問題，有必要首先在實(shí)驗(yàn)室中研究。但是絕大多數(shù)的不穩(wěn)定系統(tǒng)都是非常危險(xiǎn)的，因此成了實(shí)驗(yàn)研究的主要障礙。而球桿系統(tǒng)正是解決這種障礙的

2、最好的實(shí)驗(yàn)工具，它簡(jiǎn)單、安全并且具備了非線性不穩(wěn)定系統(tǒng)所具有的重要?jiǎng)討B(tài)特性。
　　 本文根據(jù)控制理論課程教學(xué)的需要，研制了一款基于嵌入式控制器的球桿系統(tǒng)。主要內(nèi)容有，首先對(duì)球桿系統(tǒng)機(jī)械部分進(jìn)行設(shè)計(jì)包括底板、底板連接件、支撐板、支撐板連接件、V型槽、V型槽墊塊，然后對(duì)執(zhí)行部件，電機(jī)；檢測(cè)部件，角度傳感器、位移傳感器和運(yùn)動(dòng)控制方案進(jìn)行選擇和部分配套電路設(shè)計(jì)，其次以球桿系統(tǒng)這個(gè)非線性不穩(wěn)定系統(tǒng)為實(shí)際控制對(duì)象，建立其數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而用經(jīng)典