The utility model discloses a high reliable rotary inverted pendulum device for experiment, which comprises a central controller, an inclination measurement module, a rotation angle measurement module, a motor drive module, a first USB interface, a second USB interface, a PC upper computer and an alarm module; a first bidirectional port of the central controller is connected with an inclination measurement module; and a second bidirectional port of the central controller is connected with a rotation angle measurement module. The bi-directional port connection of the measurement module; the first output port of the central controller is connected with the input port of the motor driving module; the third bi-directional port of the central controller is connected with the first USB interface; the second output port of the central controller is connected with the input port of the alarm module; the input port of the rotation angle measuring module is connected with the output port of the motor driving module; and the second USB interface Two-way port connection with PC upper computer. The device has high reliability and stability, can realize the diversified control of the system, and the whole device has simple structure and low cost.
【技术实现步骤摘要】
一种实验用高可靠旋转倒立摆装置
本技术涉及一种转倒立摆装置,具体来说,涉及一种实验用高可靠旋转倒立摆装置。
技术介绍
倒立摆是是一种非线性控制系统,具有不稳定、多变量、强耦合、高阶次等特点,控制目标是为了让摆杆在最短的时间内达到平衡,同时保障其没有较大的震荡或偏角。并且,在系统保持稳定状态后,整个系统可以克服随机扰动,实现长时间维持在稳定位置。对于倒立摆的研究,从上个世纪50年代主要集中在数学建模以及摆杆平衡控制这两个方面,到八十年代后期,随着现代控制理论的深入,人们发现了模糊控制这一方式,到九十年代初期,神经网络技术被应用到倒立摆系统中,并展现出了无穷的潜力。多年来,国内外的学者们从未停下对倒立摆系统的研究,倒立摆系统也在各个方面都取得了实质性的进展。作为一个实验对象,倒立摆形象直观、成本低廉、构建组成参数易修改、结构简明、外形多样,可以称之为是一种进行控制理论教学以及开展进行各种自动控制实验研究的理想实验操作平台。通过直观且有效的方式反映出很多控制方面的问题,并通过这些被展现出来的问题进行研究,从而优化问题,实现问题的解决并大大缩短研究周期。
技术实现思路
本技术提供一种实验用高可靠旋转倒立摆装置,具有较高的可靠性和稳定度,可实现系统的多样化控制,且整个装置结构简单,成本较低。为实现上述目的,本技术实施例提供一种实验用高可靠旋转倒立摆装置,包括中央控制器、倾角测量模块、旋转角测量模块、电机驱动模块、第一USB接口、第二USB接口、PC端上位机和报警模块;其中,所述中央控制器的第一双向端口与倾角测量模块连接;中央控制器的第二双向端口与旋转角测量模块的双向端口 ...
【技术保护点】
1.一种实验用高可靠旋转倒立摆装置,其特征在于:该装置包括中央控制器(1)、倾角测量模块(2)、旋转角测量模块(3)、电机驱动模块(4)、第一USB接口(5)、第二USB接口(6)、PC端上位机(7)和报警模块(8);其中,所述中央控制器(1)的第一双向端口(1a)与倾角测量模块(2)连接;中央控制器(1)的第二双向端口(1b)与旋转角测量模块(3)的双向端口(3a)连接;中央控制器(1)的第一输出端口(1c)与电机驱动模块(4)的输入端口(4a)连接;中央控制器(1)的第三双向端口(1d)与第一USB接口(5)的第一双向端口(5a)连接;中央控制器(1)的第二输出端口(1e)与报警模块(8)的输入端口连接;旋转角测量模块(3)的输入端口(3b)与电机驱动模块(4)的输出端口(4b)连接;第一USB接口(5)的第二双向端口(5b)与第二USB接口(6)的第一双向端口(6a)连接;第二USB接口(6)的第二双向端口(6b)与PC端上位机(7)的双向端口连接。
【技术特征摘要】
1.一种实验用高可靠旋转倒立摆装置,其特征在于:该装置包括中央控制器(1)、倾角测量模块(2)、旋转角测量模块(3)、电机驱动模块(4)、第一USB接口(5)、第二USB接口(6)、PC端上位机(7)和报警模块(8);其中,所述中央控制器(1)的第一双向端口(1a)与倾角测量模块(2)连接;中央控制器(1)的第二双向端口(1b)与旋转角测量模块(3)的双向端口(3a)连接;中央控制器(1)的第一输出端口(1c)与电机驱动模块(4)的输入端口(4a)连接;中央控制器(1)的第三双向端口(1d)与第一USB接口(5)的第一双向端口(5a)连接;中央控制器(1)的第二输出端口(1e)与报警模块(8)的输入端口连接;旋转角测量模块(3)的输入端口(3b)与电机驱动模块(4)的输出端口(4b)连接;第一USB接口(5)的第二双向端口(5b)与第二USB接口(6)的第一双向端口(6a)连接;第二USB接口(6)的第二双向端口(6b)与PC端上位机(7)的双向端口连接。2.按照权利要求1所述的实验用高可靠旋转倒立摆装置,其特征在于:所述中央控制器(1)采用ARM公司的STM32F4芯片。3.按照权利要求1所述的实验用高可靠旋转倒立摆装置,其特征在于:所述倾角测量模块(2)采用WDD35D4电位器。4.按照权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员:鲁沈婷,杨丰林,韦朴,陈勇,周子杰,
申请(专利权)人:南京工程学院,
类型:新型
国别省市:江苏,32
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