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中國石油大學(華東)運動控制項目完成驗收

時間:2021-09-09 14:51來源:未知 作者:Tsingso 點擊:
我公司承擔的中國石油大學(華東)運動控制項目于近日完成建設工作,此項目包含滑動自平衡偏置倒立擺和高階柔性直線控制系統。
       我公司承擔的中國石油大學(華東)運動控制項目于近日完成建設工作,此項目包含滑動自平衡偏置倒立擺和高階柔性直線控制系統。設備的外觀體積、實驗功能、簡易操作、調試培訓得到用戶老師的肯定,且已用此設備發表多篇論文。
       此項目設備是多階、多輸入多輸出的復雜控制系統,可調多種變量,可增加二級驅動,具有多種配置選擇,靈活搭建系統為開放性設計,提供Simulink編程環境,其最大的好處是可以提供準確的動力學模型和各種控制算法包,是控制學,科教學、科研、畢業設計的理想平臺。在美國眾多的著名大學里是控制類實驗室的必備設備,經常出現在動力學和控制學的教材中,在國外控制類論文中經常被作為評估控制方法的驗證平臺。
  • M210高階柔性直線控制系統
       該實驗系統經常出現在動力學和控制學教材中,并作為評估控制方法的基準平臺。其動態特性通常與具有參數調節功能的扭轉裝置直線等效。該系統具有多種不同配置,形象演示了動力學系統和一般控制問題。
       系統機械結構具備可調質量塊、可變彈簧和可調阻尼器。與高階柔性扭轉控制實驗系統一樣,該系統也可演示如剛體PID控制、超前/滯后補償、相位和增益裕量、軌跡跟蹤與調節、先進的高階并置和非并置系統控制等基本問題。同時,還可展示柔性系統的顯著特征,如模態、固有頻率、瞬態和頻率響應特性。在任意輸出端(質量塊載體)可增加一個二級驅動(可選),以構成一個多輸入多輸出(MIMO)系統(需要USR或RTWT/RTLT應用軟件),用于自抗擾的研究。

實驗內容:
1.系統辨識&動態建模;
2.剛體PD&PID控制;
3.基本的開環&閉環特性(二階系統,瞬態響應和頻率響應,剛體&柔性體,模態&頻率、時域&頻域關系);
4.相位&增益裕量;
5.奈奎斯特(Nyquist)穩定性;
6.根軌跡設計;
7.參數變化靈敏度;
8.魯棒控制;
9.跟蹤控制;
10.自抗擾(需要二級驅動);
11.柔性結構控制(陷波濾波器,并置式傳感器/執行器,非并置式控制,低權限閉環控制&高權限閉環控制,極點配置,線性二次調節器);
12.實際控制問題(驅動器飽和,傳感器量化,離散時間采樣,自定義控制執行);
13.可重構裝置和接口軟件的通用性可支持實際控制系統中幾乎所有問題的研究。該實驗裝置非常適用于剛體和高階離散柔性系統的研究。
                                                                      12種系統標準配置

  • M505滑動自平衡偏置倒立擺
       該滑動自平衡偏置倒立擺的設計形象展示了閉環控制的必要性和有效性。與傳統的車載倒立擺不同,該倒立擺是通過使得一個受重力作用影響的水平桿達到平衡來控制垂直擺桿。該系統的零極點全部位于右半平面,且具有運動和重力耦合非線性。通過調節配重塊質量,改變系統特征根,從而可以實現從相對簡單到理論上不可能的控制問題。
       該系統的機械結構包括可拆除/可調節的力矩臂,在水平桿和垂直桿上進行配重,以實現系統動態的快速調節。在連接處具有直線和旋轉球形軸承,實現低摩擦和動態性能一致。

       倒立擺實驗是一個右半平面具有零極點的非線性系統控制(針對某些設計方法,動態模型線性化)
實驗內容:
1.系統辨識&動態建模
2.連續閉環設計
3.增強型動態濾波控制
4.LQR控制設計
5.跟蹤控制   
系統標準配置





(責任編輯:Tsingso)