目 錄
第1章 QUARC軟件與硬件接口模塊介紹 1
1.1 QUARC實(shí)時(shí)控制軟件 1
1.2 數(shù)據(jù)采集板 3
1.2.1 設(shè)備簡(jiǎn)介 3
1.2.2 主要技術(shù)參數(shù) 4
1.3 功率放大器 6
1.3.1 設(shè)備簡(jiǎn)介 6
1.3.2 主要技術(shù)參數(shù) 7
第2章 QUBE-Servo 2 USB旋轉(zhuǎn)倒立擺 8
2.1 系統(tǒng)介紹 8
2.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 8
2.1.2 主要部件及技術(shù)參數(shù) 10
2.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 13
2.2.1 電機(jī)控制基礎(chǔ) 13
2.2.2 信號(hào)濾波 15
2.2.3 穩(wěn)定性分析 17
2.2.4 階躍響應(yīng)法建模 18
2.2.5 機(jī)理法建模 21
2.2.6 二階系統(tǒng) 23
2.2.7 PD控制 24
2.2.8 超前校正 27
2.2.9 擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量 30
2.2.10 旋轉(zhuǎn)倒立擺測(cè)量模型 31
2.2.11 穩(wěn)擺控制 33
2.2.12 狀態(tài)空間法建模 36
2.2.13 起擺控制 38
2.2.14 最優(yōu)LQR控制 41
第3章 SRV02旋轉(zhuǎn)伺服基本單元 45
3.1 系統(tǒng)介紹 45
3.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 45
3.1.2 主要部件及技術(shù)參數(shù) 46
3.1.3 設(shè)備連接 50
3.1.4 部件測(cè)試與故障診斷 53
3.2 SRV02建模 54
3.2.1 機(jī)理法建模 55
3.2.2 實(shí)驗(yàn)建模 57
3.2.3 建模結(jié)果 62
3.3 SRV02位置控制 62
3.3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo) 62
3.3.2 控制器設(shè)計(jì) 62
3.3.3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 64
3.3.4 實(shí)驗(yàn)練習(xí) 65
3.3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 70
3.4 SRV02速度控制 71
3.4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo) 71
3.4.2 控制器設(shè)計(jì) 71
3.4.3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 76
3.4.4 實(shí)驗(yàn)練習(xí) 76
3.4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 80
第4章 BB01球桿系統(tǒng) 82
4.1 系統(tǒng)介紹 82
4.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 82
4.1.2 主要部件及技術(shù)參數(shù) 83
4.1.3 系統(tǒng)裝配與設(shè)備連接 84
4.2 系統(tǒng)分析與建模 86
4.2.1 機(jī)理法建模 86
4.2.2 球桿系統(tǒng)串級(jí)控制設(shè)計(jì) 89
4.3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 92
4.4 實(shí)驗(yàn)練習(xí) 93
4.4.1 運(yùn)用理想PD控制器的串級(jí)控制系統(tǒng)仿真 93
4.4.2 運(yùn)用實(shí)際PD控制器、考慮伺服單元的串級(jí)控制 97
4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 100
第5章 旋轉(zhuǎn)柔性尺 101
5.1 系統(tǒng)介紹 101
5.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 101
5.1.2 柔性尺模塊技術(shù)參數(shù) 102
5.1.3 系統(tǒng)裝配與設(shè)備連接 102
5.2 系統(tǒng)分析與建模 104
5.2.1 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模 104
5.2.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 108
5.2.3 實(shí)驗(yàn)練習(xí) 109
5.2.4 建模實(shí)驗(yàn)結(jié)果 112
5.3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 112
5.3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo) 112
5.3.2 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 113
5.3.3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 114
5.3.4 實(shí)驗(yàn)練習(xí) 114
5.3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 117
第6章 旋轉(zhuǎn)柔性關(guān)節(jié) 119
6.1 系統(tǒng)介紹 119
6.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 119
6.1.2 主要部件及技術(shù)參數(shù) 120
6.1.3 系統(tǒng)裝配與設(shè)備連接 121
6.2 系統(tǒng)分析與建模 123
6.2.1 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模 123
6.2.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 125
6.2.3 實(shí)驗(yàn)練習(xí) 125
6.2.4 建模實(shí)驗(yàn)結(jié)果 129
6.3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 130
6.3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo) 130
6.3.2 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 130
6.3.3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 132
6.3.4 實(shí)驗(yàn)練習(xí) 132
6.3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 136
附錄A SRV02接口功能實(shí)現(xiàn) 137
A.1 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng) 137
A.2 使用電位器測(cè)量位置 140
A.3 使用轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)量速度 142
A.4 使用編碼器測(cè)量位置 144
A.5 數(shù)據(jù)保存與曲線繪制 146