【技术实现步骤摘要】
一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统和方法
本专利技术涉及教学实验系统和方法,更具体的说是一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统和方法。
技术介绍
《机电系统控制基础》是机电结合类专业的一门重要的基础课程,理论性很强、概念比较抽象,对于大部分学生来说,没有实物的教学实验装置来帮助理解理论知识,会对很多概念没有直观的认识,掌握这门课会有一定难度。同时,机电控制方向的学生应该通过这门课对机电一体化系统的机械、电子、控制三方面结合有进一步的理解,尤其是对实际系统中的机电参数有一定程度的认识;目前,自动控制类教学实验装置种类很多,比如常见的倒立摆实验装置、直流电机控制教学实验系统等。但是,这些自动控制类实验大多数服务于电力电子、自动化方向,突出了控制、电机等部分在系统中的应用,而弱化了机电结合这一部分;因此,开发一套机电控制教学实验系统,均衡结合机械、电子、控制三个方面,突出机电结合对实际系统的影响,软件可编程、多机电参数可调、实验内容可扩展,是当前机电系统控制基础课程的研究重点之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统和方法,可以能够通过简洁的编程实现多种功能、具有友好的可设计的人机交互界面、可以快速调整某些机电参数、具有全面的基础功能、可以拓展出多项不同的机电控制实验内容,克服了现有的教学实验装置弱化机电结合、操作复杂、形式单一、不利于扩展实验内容、不利于学生根据对机电控制系统的理解自主设计系统功能并验证课程理论的不足。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现:一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统,包括计算机、数据 ...
【技术保护点】
1.一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统,包括计算机(1)、数据采集及伺服控制处理器(2)、电机驱动器(3)、直流电机(4)、线性模组(5)、负载模块(6)、光栅位移传感器(7)、磁栅位移传感器(8)和限位开关传感器(9),其特征在于:所述计算机(1)和数据采集及伺服控制处理器(2)通信连接,数据采集及伺服控制处理器(2)和电机驱动器(3)通信连接,电机驱动器(3)和直流电机(4)通信连接,线性模组(5)和直流电机(4)的输出轴连接,负载模块(6)固定连接在线性模组(5)上,线性模组(5)和负载模块(6)均直线运动,光栅位移传感器(7)、磁栅位移传感器(8)和限位开关传感器(9)均位于负载模块(6)直线运动的路径上,光栅位移传感器(7)和磁栅位移传感器(8)分别位于负载模块(6)的两侧,光栅位移传感器(7)、磁栅位移传感器(8)和限位开关传感器(9)均和数据采集及伺服控制处理器(2)通信连接。
【技术特征摘要】
1.一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统,包括计算机(1)、数据采集及伺服控制处理器(2)、电机驱动器(3)、直流电机(4)、线性模组(5)、负载模块(6)、光栅位移传感器(7)、磁栅位移传感器(8)和限位开关传感器(9),其特征在于:所述计算机(1)和数据采集及伺服控制处理器(2)通信连接,数据采集及伺服控制处理器(2)和电机驱动器(3)通信连接,电机驱动器(3)和直流电机(4)通信连接,线性模组(5)和直流电机(4)的输出轴连接,负载模块(6)固定连接在线性模组(5)上,线性模组(5)和负载模块(6)均直线运动,光栅位移传感器(7)、磁栅位移传感器(8)和限位开关传感器(9)均位于负载模块(6)直线运动的路径上,光栅位移传感器(7)和磁栅位移传感器(8)分别位于负载模块(6)的两侧,光栅位移传感器(7)、磁栅位移传感器(8)和限位开关传感器(9)均和数据采集及伺服控制处理器(2)通信连接。2.根据权利要求1所述的一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统,其特征在于:所述磁栅位移传感器(8)与光栅位移传感器(7)精度不同,光栅位移传感器(7)精度高,磁栅位移传感器(8)的精度低。3.根据权利要求2所述的一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统,其特征在于:所述数据采集及伺服控制处理器(2)包括数据采集模块(2-1)、伺服驱动模块(2-2)和编码器计数模块(2-3),数据采集模块(2-1)和限位开关传感器(9)信号连接,伺服驱动模块(2-2)和直流电机(4)信号连接,磁栅位移传感器(8)和光栅位移传感器(7)均与编码器计数模块(2-3)信号连接,数据采集模块(2-1)和编码器计数模块(2-3)均与计算机(1)信号连接。4.根据权利要求3所述的一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统,其特征在于:所述内容可扩展的直线位置控制教学实验系统还包括铸铁底座(10)、挡板Ⅰ(11)和挡板Ⅱ(12),铸铁底座(10)的两侧分别固定连接有挡板Ⅰ(11)和挡板Ⅱ(12),直流电机(4)固定连接在铸铁底座(10)上。5.根据权利要求4所述的一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统,其特征在于:所述线性模组(5)包括线性模组基座(5-1)、丝杠(5-2)和滑块(5-3),丝杠(5-2)固定连接在直流电机(4)的输出轴上,丝杠(5-2)的两端均转动连接有线性模组基座(5-1),两个线性模组基座(5-1)均固定连接在铸铁底座(10)上,丝杠(5-2)通过螺纹连接有滑块(5-3),滑块(5-3)的下端与铸铁底座(13)接触。6.根据权利要求5所述的一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统,其特征在于:所述负载模块(6)包括负载(6-1)、负载安装台(6-2)、拖链(6-3)和限位开关传感器挡板(6-4),负载(6-1)包括负载块(6-1-1)、负载螺纹孔(6-1-2)和沉头螺栓(6-1-3),负载块(6-1-1)上设置有四个负载螺纹孔(6-1-2),负载块(6-1-1)上通过螺纹连接有四个沉头螺栓(6-1-3),负载(6-1)设置有多个,多个...
【专利技术属性】
技术研发人员:董惠娟,隋明扬,石胜君,孟繁斌,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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