M505滑动自平衡偏置倒立摆

? M505滑动自平衡偏置倒立摆

该滑动自平衡偏置倒立摆的设计形象展示了闭环控制的必要性和有效性。与传统的车载倒立摆不同，该倒立摆是通过使得一个受重力作用影响的水平杆达到平衡来控制垂直摆杆。该系统的零极点全部位于右半平面，且具有运动和重力耦合非线性。通过调节配重块质量，改变系统特征根，从而可以实现从相对简单到理论上不可能的控制问题。

北京青铄科技提供该系统的机械结构包括可拆除/可调节的力矩臂，在水平杆和垂直杆上进行配重，以实现系统动态的快速调节。在连接处具有直线和旋转球形轴承，实现低摩擦和动态性能一致。

动态特性 参数调节 I/O 极点 反馈 执行器 实验台尺寸 安全特性 4阶，非最小相位，开环不稳定，运动和重力耦合非线性 可调节垂直杆和水平杆的质量，惯量和重心偏移量。 SISO，SIMO 可调节，0.4-1.2Hz 高分辨率编码器（16,000 p/r, 角度；44,000 p/m, 位移） 高转矩密度，稀土永磁式电机 30x30x40 cm 游程限位微开关（水平杆），故障安全关闭，限位护垫（垂直杆），功放过流保护，完整系统的固件：积热保护。

倒立摆实验是一个右半平面具有零极点的非线性系统控制（针对某些设计方法，动态模型线性化） 实验内容:

? 系统辨识&动态建模 ? 连续闭环设计

? 增强型动态滤波控制 ? LQR控制设计 ? 跟踪控制

系统标准配置 系统模型 动态方程 特 性 ? 运动约束非线性以及质量相关的协调特性 线性化时域方程 ? 对于许多控制机制线性化有效 ? 一个右半平面，2个振荡极点 ? 非最小相位 ? 带宽范围低于右半平面根 精确方程 频域方程