人工智能的二阶倒立摆远程实验系统技术方案

本发明专利技术涉及一种二阶倒立摆实验系统，特别是涉及摆杆载荷分析的、能够远程操作的、旋转的二阶倒立摆实验系统。本发明专利技术包括：电机模块、摆杆模块、旋转电机模块、旋转摆杆模块、位置传感器。与现有技术相比，本发明专利技术具有以下有益效果：第一、增加了旋转轴摆杆和摆杆模块的载荷孔，使得载荷分布可控，便于理论分析建立不同的模型，甚至能够根据不同载荷分布组合的各种模型引入人工智能自适应算法；第二、增加了旋转电机模块，便于给旋转轴摆杆和摆杆模块施加扰动，验证控制算法的稳定性和适应性；第三，改进后的二阶倒立摆实验系统非常适合远程实验，远程虚拟体验优越。

A Second-order Inverted Pendulum Remote Experiment System Based on Artificial Intelligence

The invention relates to a second-order inverted pendulum experimental system, in particular to a remote-operated and rotating second-order inverted pendulum experimental system for pendulum rod load analysis. The invention comprises a motor module, a swing rod module, a rotating motor module, a rotating swing rod module and a position sensor. Compared with the prior art, the invention has the following beneficial effects: firstly, the load holes of the rotary shaft pendulum rod and the pendulum rod module are added to make the load distribution controllable, so as to facilitate theoretical analysis and establishment of different models, and even to introduce artificial intelligence adaptive algorithm according to various models of different load distribution combinations; secondly, the rotary motor module is added to facilitate the introduction of the rotary shaft pendulum rod. The stability and adaptability of the control algorithm are verified by disturbing the pendulum module. Thirdly, the improved second-order inverted pendulum experimental system is very suitable for remote experiment, and the remote virtual experience is superior.

【技术实现步骤摘要】
人工智能的二阶倒立摆远程实验系统
本专利技术涉及一种二阶倒立摆实验系统，特别是涉及人工智能图像识别的、摆杆载荷分析的、能够远程操作的、旋转的二阶倒立摆实验系统。
技术介绍
根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》和《2017年教育信息化工作要点》等相关要求，深入推进信息技术与高等教育实验教学的深度融合，不断加强高等教育实验教学优质资源建设与应用，着力提高高等教育实验教学质量和实践育人水平，教育部决定在高校实验教学改革和实验教学项目信息化建设的基础上，于2017-2020年在普通本科高等学校开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作。实验教学项目作为高校开展实验教学的基本单元，其建设水平直接决定实验教学的整体质量。开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设，是推进现代信息技术与实验教学项目深度融合、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。为深化落实《关于本市推动新一代人工智能发展的实施意见》（沪府办发〔2017〕66号），集聚人工智能领域人才，突破关键核心技术，推进人工智能示范应用，加快建设国家人工智能发展高地，上海市经济信息化委、市发展本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倒立摆实验系统，包括：电机模块、摆杆模块、旋转电机模块、旋转摆杆模块、位置传感器；电机模块与摆杆模块连接，电机模块作为摆杆模块的传动装置；旋转电机模块具有两端旋转轴，旋转轴前端和旋转轴后端，其中旋转轴前端与旋转摆杆模块连接，旋转轴后端与位置传感器连接，位置传感器用于指示旋转摆杆模块的位置和旋转的位移量。

【技术特征摘要】
1.一种倒立摆实验系统，包括：电机模块、摆杆模块、旋转电机模块、旋转摆杆模块、位置传感器；电机模块与摆杆模块连接，电机模块作为摆杆模块的传动装置；旋转电机模块具有两端旋转轴，旋转轴前端和旋转轴后端，其中旋转轴前端与旋转摆杆模块连接，旋转轴后端与位置传感器连接，位置传感器用于指示旋转摆杆模块的位置和旋转的位移量。2.根据权利要求1所述的倒立摆实验系统，其特征是，旋转电机模块与位置传感器连接后与摆杆模块固定连接，三者之间没有相对位移；电机模块使得摆杆模块旋转移动或直线移动。3.根据权利要求1所述的倒立摆实验系统，其特征是，所述的旋转摆杆模块包括：旋转轴连接模块、旋转轴摆杆，旋转轴连接模块与旋转轴摆杆固定连接，旋转轴连接模块与旋转电机模块的旋转轴前端相连；旋转摆杆模块还包括载荷部件，旋转轴摆杆设置旋转轴连接孔，载荷部件通过旋转轴连接孔与旋转轴摆杆固定连接，载荷部件能够改变旋转轴摆杆的载荷分布；旋转轴摆杆的连接孔分为三个区域：前载荷连接孔、旋转轴连接孔、后载荷连接孔，依次顺序分布。4.根据权利要求1所述的倒立摆实验系统，其特征是，所述的摆杆模块包括：旋转电机模块固定区域、位置传感器固定区域、摆载荷连接孔区域、电机轴连接孔区域、摆连线接头；旋转电机模块固定区域还设置了旋转电机的接线端子；电机模块的电机输出轴通过电机轴连接模块与电机轴连接孔连接。5.根据权利要求1所述的倒立摆实验系统，其特征是，倒立摆实验系统还包括旋转导电滑环，旋转导电滑环的接线分为旋转端接线和固定端接线；摆杆模块的摆连线接头包括旋转电机的连线端子和位置传感器的连线端子；摆杆模块的摆连线接头连接旋转导电滑环的旋转端连线，能够分开和连接。6.根据权利要求1所述的倒立摆实验系统，其特征是，所述的电机模块还包括编码器模块、驱动模块，编码器模块具有四个端口：电源、地、输出A、输出B，电机模块的输出轴转动一圈，编码器的输出A和输出B产生倍频脉冲信号；驱动模块的控制信号为：占空比控制端1、电机方向信号端1、电机方向信号端2；旋转电机模块还包括驱动模块，驱动模块的控制信号为：占空比控制端2、电机方...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海图菱新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31