直線一級(jí)擺系統(tǒng)采用通用直線運(yùn)動(dòng)模塊作為基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，在其運(yùn)動(dòng)體上增加一個(gè)一級(jí)實(shí)驗(yàn)擺機(jī)構(gòu)，構(gòu)成一個(gè)模塊化的典型機(jī)械控制對(duì)象。一級(jí)實(shí)驗(yàn)擺機(jī)構(gòu)由一個(gè)安裝支架和一個(gè)隨動(dòng)關(guān)節(jié)組成，隨動(dòng)關(guān)節(jié)的一端裝有角度檢測(cè)傳感器，對(duì)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度和方向進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；另一端用來(lái)安裝擺桿或者垂吊重物，用來(lái)模擬靜態(tài)不穩(wěn)定系統(tǒng)和靜態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)；直線運(yùn)動(dòng)模塊本身構(gòu)成一個(gè)靜態(tài)隨機(jī)穩(wěn)定系統(tǒng)，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)本身安裝有角度檢測(cè)傳感器，對(duì)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，直線模塊還安裝有直線運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器，對(duì)直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（位置和速度）進(jìn)行檢測(cè)。所有檢測(cè)信息通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制器進(jìn)入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)中的軟件對(duì)上述信息進(jìn)行分析和處理，通過(guò)設(shè)計(jì)好的數(shù)字控制器對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行控制，使各種控制對(duì)象保持動(dòng)態(tài)平衡，滿足控制要求。

系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)

l         直線運(yùn)動(dòng)行程：300mm（可根據(jù)客戶要求定制）

l         直線運(yùn)動(dòng)精度等級(jí)：P4級(jí)（重復(fù)定位精度±0.01mm）

l         交流伺服電機(jī)功率：200W

l         角度檢測(cè)精度：500pules/rev

l         擺座高度：約400mm（可根據(jù)客戶需要定制）

系統(tǒng)特點(diǎn)

一、成熟的直線運(yùn)動(dòng)模塊

1、 采用了最為成熟的滾珠絲杠、滾動(dòng)導(dǎo)軌傳動(dòng)；

2、 采用了流行的合金鋁結(jié)構(gòu)，主體一次成型；

3、 模塊化的設(shè)計(jì)方法；

4、 開(kāi)放的控制接口；

二、簡(jiǎn)潔美觀的外觀倒擺結(jié)構(gòu)

1.         倒擺部件均采用高強(qiáng)度合金鋁；支撐架為陽(yáng)極本色氧化處理，擺桿電泳藍(lán)色表面處理，與黑色運(yùn)動(dòng)模塊相襯，美觀大方，簡(jiǎn)潔耐用。

2.         擺桿特殊設(shè)計(jì)，可在中間增加調(diào)整塊，來(lái)隨意調(diào)整擺桿的重心；

3.         采用進(jìn)口角度編碼器，穩(wěn)定；

4.         可以更換各種不同規(guī)格的擺桿和垂吊系統(tǒng)，對(duì)其穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行分析和研究。

   三、的檢測(cè)與控制技術(shù)手段

1.         采用光電編碼器作為擺桿角度測(cè)量元件，可以獲得擺桿的精確角度，通過(guò)分析可以得出其運(yùn)動(dòng)參數(shù)；

2.         采用基于DSP和CPLD的運(yùn)動(dòng)控制器或者嵌入式DSP控制器，對(duì)實(shí)驗(yàn)擺進(jìn)行平衡控制；

3.         可對(duì)運(yùn)動(dòng)模塊進(jìn)行分析和研究，并可以進(jìn)行速度，位置等精確的運(yùn)動(dòng)控制。

4.         軟件系統(tǒng)與Matlab/Simulink和LabView無(wú)縫聯(lián)接， 用戶可以通過(guò)Matlab編程進(jìn)行控制器參數(shù)調(diào)試。