球桿系統(tǒng)設(shè)計與仿真研究.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經(jīng)常被使用的生動有趣的實驗，球桿系統(tǒng)是一個典型的具有不穩(wěn)定開環(huán)極點的實驗裝置，其小球僅靠桿的上下擺動進行位置控制。球桿系統(tǒng)具有生動直觀的教學(xué)特點。
　　 球桿系統(tǒng)是一個非線性不穩(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)計有許多需要克服的難點問題，有必要首先在實驗室中研究。但是絕大多數(shù)的不穩(wěn)定系統(tǒng)都是非常危險的，因此成了實驗研究的主要障礙。而球桿系統(tǒng)正是解決這種障礙的

2、最好的實驗工具，它簡單、安全并且具備了非線性不穩(wěn)定系統(tǒng)所具有的重要動態(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，首先對球桿系統(tǒng)機械部分進行設(shè)計包括底板、底板連接件、支撐板、支撐板連接件、V型槽、V型槽墊塊，然后對執(zhí)行部件，電機；檢測部件，角度傳感器、位移傳感器和運動控制方案進行選擇和部分配套電路設(shè)計，其次以球桿系統(tǒng)這個非線性不穩(wěn)定系統(tǒng)為實際控制對象，建立其數(shù)學(xué)模型，進而用經(jīng)典