开放式研究型实验室设备参数方案

大连海事大学----

开放式研究型实验室设备参数方案

                                          厂    家：济南恒志机器有限公司

                                           

一． 直线一级倒立摆

a. 应用介绍: 
倒立摆系统是一个非线性自然不稳定系统，是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。许多抽象的控制概念如控制系统的稳定性、可控性、系统收敛速度和系统抗干扰能力等，都可以通过倒立摆系统直观的表现出来。除教学用途外，倒立摆系统的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合等特性使得许多现代控制理论的研究人员一直将它视为研究对象。他们不断从研究倒立摆控制方法中发掘出新的控制方法，并将其应用于航天科技和机器人学等各种高新科技领域。以直线运动模块为基础平台，可以轻松的构建10多种控制教学实验平台，全方位满足控制教学和研究的需要。在自动控制领域中，倒立摆仿真或实物控制实验，已成为检验一个新的控制理论是否有效的试金石，同时也是产生一个新的控制方法必须依据的基础实验平台。为全方位满足控制教学和研究的需要，采用开放的控制解决方案和工业化、模块化的机械结构研发出了一系列倒立摆实验设备。

b. 技术参数

    基于PC 和DSP运动控制器的开放式硬件平台；

 通用智能运动控制开发平台，采用C++面向对象的设计方法；

 配备集成语言编程系统和图形示教软件

 配套内容详尽的使用手册和实验指导书，通过实例演示，引导用户学习如何基于运动控制器开发各种应用软件系统

c. 产品报价：

二.平面二级倒立摆

a．技术参数

三、单轴精密定位模块

   a. 概述

精密机械的直线位移精度和重复定位精度是重要性能指标，而机械设备运动加工过程中的动态特性成为影响加工效果的重要因素。实用的动态精密直线位移测量系统能够帮助国内精密机械、机床进行高速化、高精度化的发展。

为满足国内高等院校和研究机构的教学实验要求，专门研究和开发了单轴精密定位模块。系统以具有高速动态采集运动数据功能的运动控制器作为动态测量与分析的核心，采用工业级元件制造的高精度设备，是研究机械系统动态运动特性的理想平台。

l 工业标准设计制造

ü 采用工业级传动与导向元件

ü 交流伺服电机、直流伺服电机或步进电机驱动

ü 一体化铝型材基座

ü ISO9002质量保证体系生产

ü 花岗岩底座（选件）

l 开放性

ü 开放式机械结构

ü 基于PC和DSP运动控制器的开放式控制系统

ü 控制软件源代码部分开放

可开设的实验

l 机电一体化系统的组成

l 轴线定位精度、重复定位精度的测量

l 交流伺服系统：驱动器位置、速度、力矩回路的调整

l 编码器和直线光栅实验：位置、速度、加速度的测量

l 反馈控制系统的认识与分析

l 点位控制仿真实验

l Windows环境下的编程实验

l 丝杠的间隙及误差补偿测量

l 负载变化对系统动态特性的影响

l 外部干扰对系统动态特性的影响

主要技术参数

产品报价：

a.概述

单路电机调速系统主要应用于电机控制与随动系统实验，随动系统是一种典型的控制系统，在火炮与雷达等的控制中广泛使用。单路电机调速系统中，系统给定的给定位置与系统的反馈信号相比较得偏差信号，该偏差信号经控制器处理后，施加给电机驱动器，驱动电机的转动，电机通过皮带轮或减速器和电位器联接，电位器用于检测皮带轮的转动偏角。

b.系统特点

· 电控箱包含直流电源（24V，3A）和电机驱动器。 

·  GSMT1001和GSMT1002型采用基于“DSP+FPGA”结构的高性能四轴运动控制器。l 

·  GSMT1012型采用集控制器和驱动器于一体的智能伺服控制器，驱动功率100W。l 

· 模拟控制模块，主要由功率放大器、滤波器和PID控制器等组成。（选件）

c控制框图

 

d.控制系统软件

· IPM Motion Studio控制界面（适用于GSMT1012型）： 

· 在IPM Motion Studio环境下，采用TML语言（IPM Motion Studio环境下专用语言）编程，程序可下载到IPM100控制器中，进行快速的实时控制，控制周期可以小于1ms。在该语言环境下，可以很方便的实现基本控制功能，但是对于复杂的控制算法，实现难度较大。

 

MATLAB控制界面

在MATLAB Simulink 环境下，控制周期20ms，控制实时性较IPM Motion Studio差一些，但易于实现较为复杂的算法。

 

实验台主要设计功能

· 熟悉典型的机电一体化系统。 

· 熟悉伺服电机的原理和使用。 

· 掌握模拟量控制系统的组成和设计方法。 

· 熟悉电机驱动器以及控制器的原理和使用。 

· 熟悉直流小功率随动系统的组成。 

· 掌握系统动态特性的测试方法。 

· 观察系统在在速度信号信息作用下的稳态跟踪情况。

主要技术参数：

e.产品报价

五、开放式运动控制开发研究实验室

六、四轴运动控制开发平台

概述

PAN&TILT两维数控转台是一种能够同时绕铅垂轴和水平轴旋转的机械工作台，简称PT转台。PT转台一方面可作为雷达、火炮、导弹发射架、各种监控装置等军用和民用设备的基础运动平台，是整个机电控制系统的核心组成部分；另一方面又可作为研制火箭、导弹、鱼雷和卫星等高科技尖端武器的仿真和试验平台。

GPT系列两维数控工作台是为了满足各军事和普通高等院校进行上述教学和研究需要设计开发的低成本、高性能、模块化和开放式机电设备系统。

主要特点

n 转台本体采用模块化设计技术，PAN转台和TILT转台为互相独立之模块，拆卸方便，既可独立控制，又可联动控制；

n 采用交流伺服电机驱动和谐波减速器传动，保证了平台不仅低速运行平稳，而且动态响应特性快；

n 控制系统由PC和基于DSP的运动控制器组成，保证了控制系统的开放性和扩展的方便性；

n 控制软件开发平台采用Windows平台，能充分利用各种可视化的开发工具，大大简化实验、研究和开发的进度。

基础实验内容

n 转台机电系统的组成和实验系统的基本操作

n 交流伺服电机的使用、维护和调整

n 转台控制器的选型和应用

n 运动控制器的编程实验

n 转台运动控制器的调整的位置控制实验

n 转台快速响应和轨迹仿真跟踪实验

创新研究内容

n 与视觉传感器（CCD）集成进行动态目标跟踪研究实验。

n 与陀螺仪和随动平台集成模拟行进过程中的目标锁定跟踪研究试验。

n 进行小型飞行器的仿真研究和开发试验。

数控转台主要技术参数

产品报价：