[00100921]圆轨二级倒立摆

一、项目简介 　　倒立摆系统是自动控制理论学习、教学和科研的最为典型的实验设备之一。倒立摆系统是一个典型的多变量、非线性、强耦合和快速运动的自然不稳定系统。在控制倒立摆的过程能反映许多控制中的关键问题，如镇定问题、非线性问题、鲁棒性问题、随动问题以及跟踪问题等。 　　国内文献资料中，对直线轨道倒立摆已有很深入的研究。但直线轨道倒立摆的轨道较长，传动环节较多，占地空间较大，实践中常常由于传动机构的故障或误差而不是控制方法本身的问题导致平衡控制失败。 　　这里介绍的圆轨二级倒立摆是一种新型的倒立摆装置，与同级的直线轨道倒立摆相比，结构简单紧凑，但模型更复杂，对控制算法提出更高的要求，而且可以进行各种姿态的控制。如一级摆的倒立平衡控制、一级摆的摆起——倒立平衡控制、一级摆走行平衡控制、二级摆的倒立平衡控制、二级摆的摆起——平衡控制、二级摆走行平衡控制。 　　倒立摆系统机理的研究不仅具有重要的理论价值，而且具有重要的现实意义，是控制理论中经久不衰的研究课题。长期以来，倒立摆系统的控制问题一直受到国内外学者的普遍关注和不懈探索。 　　圆轨二级倒立摆将成为大专院校及科研院所自动控制理论教学和科研的理想实验装置。 　　二、主要技术指标 　　轨道形式：圆形轨道 　　摆的级数：二级 　　自由度数：三个自由度，单电机控制 　　控制系统：工控机或单片机。 　　三、应用范围及市场分析 　　本系统适合于大专院校及科研单位的自动控制理论教学和科研。 　　目前国内还没有这种圆形轨道倒立摆系统，与传统的直线轨道倒立摆相比具有功能多、结构紧凑、性价比高等优点，所以圆形轨道倒立摆系统比传统的直线轨道倒立摆更具有竞争力。 　　四、经济效益分析 　　圆形轨道倒立摆系统的成本大约1.5万元，包括机械结构和控制系统（单片机控制）。传统的直线轨道倒立摆每套售价大约3万元左右。如果圆形轨道倒立摆系统按照这个价格出售，每套至少可以盈利1万元，而且该系统可以批量生产。 　　五、生产规模 　　现在可以小批量生产。 　　六、项目完成情况 　　圆形轨道倒立摆系统的机械结构和控制系统的加工、安装、调试已经结束。目前可以完成倒立摆的一级摆平衡控制、一级摆的摆起控制、二级摆的平衡控制。现在正在研究二级摆的摆起控制。 　　七、技术价格 　　每套系统售价2.8万元。