二级旋转倒立摆说明书模板

1、精密机械课程设计学院：专业：班级：姓名：学号：精密机械课程设计二级旋转式倒立摆说明书资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。目录序：倒立摆简介前 言：设计任务说明一、二级旋转式倒立摆概述：结构设计说明1.1系统总体结构1.2机械结构1.3硬件部分1.4软件部分1.5相关计算二、二级旋转式倒立摆的系统使用2.1注意事项2.1.1准备阶段注意事项2.1.2装配电脑的要求2.1.3使用注意事项2.2 系统使用2.2.1开机操作与电位器零位的调整方法2.2.2系统操作与维护三、设计小结四、参考资料资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。序倒立摆系统是理想的自

2、动控制教学实验设备，使用它能全方位的 满足自动控制教学的要求。许多抽象的控制概念如系统稳定性、可控 性、系统收敛速度和系统抗干扰能力等，都能够经过倒立摆直观的表 现出来。倒立摆系统具有模块性好和品种多样化的优点，其基本模块既可 是一维直线运动平台或旋转运动平台，也能够是两维运动平台。经过增 加角度传感器和一节倒立摆杆,可构成直线单节倒立摆、旋转单节倒 立摆或两维单节倒立摆；经过增加两节倒立摆杆和相应的传感器，则可 构成两节直线倒立摆和两节旋转倒立摆。倒立摆的控制技巧和杂技运动员倒立平衡表演技巧有异曲同工之 处，极富趣味性,学习自动控制课程的学生经过使用它来验证所学的控 制理论和算法，加深对所学

3、课程的理解。由于倒立摆系统机械结构简 单、易于设计和制造，成本廉价，因此在欧美发达国家的高等院校，它 已成为常见的控制教学设备。同时由于倒立摆系统的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强 耦合特性，许多现代控制理论的研究人员一直将它视为研究对象，并不 断从中发掘出新的控制理论和控制方法。因此，倒立摆系统也是进行控 制理论研究的理想平台。直线运动型倒立摆外形美观、紧凑、可靠性好。除了为每个子系 列提供模块化的实现方案外，其控制系统的软件平台采用开放式结构， 使学生建立不同的模型，验证不同的控制算法，供不同层次的学生进行 实验和研究。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。由于采

4、用了运动控制器和伺服电机进行实时运动控制，以及齿型带传 动，固高公司的倒立摆系统还是一个典型的机电一体化教学实验平台， 能够用来进行各种电机拖动、定位和速度跟踪控制实验,让学生理解 和掌握机电一体化产品的部件特征和系统集成方法。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。前言设计任务说明：现代科技发展，推动传统教学方式的改革，迫使教学着眼培养学生 的创造能力和实际操作能力。本次课程设计是精密机械设计课的重 要组成部分，是打好技术基础和进行技能训练的重要环节。我们小组研制的二级旋转式倒立摆系统，是一个典型的机电一体 化系统，采用内置DSP运动控制器和力矩电机进行实时运动控制。二

5、级 旋转式倒立摆，及其功能扩展后的位置伺服系统，为自动控制理论，计 算机控制系统等课程的教学和研究，提供了这类课程全方位的教学实 验平台，同时它让学生理解和掌握机电一体化产品的部件特征和系统 集成方法。倒立摆及其功能扩展的位置伺服系统作为一种自动控制教学实验 设备，能够全面地满足自动控制教学的要求。许多抽象的控制概念如系 统稳定性、可控性、系统收敛速度和系统抗干扰能力等，都能够经过 实验装置直观的表现出来。倒立摆的控制技巧，极富趣味性，很适合学习自动控制课程的学生 使用它来验证所学的控制理论和算法，加深对所学课程的理解。基于 DSP的旋转式倒立摆系统的最大特点是机械结构简单、可靠，成本低 廉、

6、体积小，是高等院校理想的自动控制教学的实验设备。除教学用途之外，由于倒立摆系统的高阶次、不稳定、多变量、非资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。线性和强耦合等特性，许多控制理论的研究人员一直将它作为研究对 象，并不断从中发掘出新的控制理论和控制方法,相关的成果在航天科 技和机器人学方面获得了广泛的应用。因此，倒立摆设备也是进行控制 理论研究的理想平台。二级旋转式倒立摆系统能够方便地构成一个位置控制系统的被控 对象，并配置由运算放大器组成的校正网络实验箱,构成位置控制系统 进行经典控制理论（调节原理）的教学实验。也可用VC+6.0实现模拟 运算放大器校正网络的功能。经过微机配置的调节原理实验软件，在计 算机上实现系统的稳定性、时域特性、频域特性分析和品质校正的实 验。另外，配置计算机控制系统和控制系统计算机辅助设计等课程的相 关软件，用于控制系统设计类课程的实验。综上所述，二级旋转式倒立摆系统的系列产品是一个多功能的教 学实验平台，产品使用DSP芯片来控制倒立摆，有利于系统的小型化, 控制更加