【正文】 元 （慈溪貝龍傳動(dòng)帶有限公司）如果選用更寬的同步帶，電機(jī)需要更大功率，而788XL037型號(hào)的同步帶則能很好的牽動(dòng)小車控制擺桿運(yùn)動(dòng)。6)限位開關(guān)：型號(hào)：EESX671A 2元 作用：遮光時(shí)動(dòng)作，是NPN型。7)角度編碼器：型號(hào)：OVW2062MD 脈沖數(shù)：600P/R 帶線1米 520元(含稅)角度編碼器有三種安裝方式：低速端安裝，高速段安裝，輔助機(jī)械安裝（常用的有齒輪齒條、鏈條皮帶、摩擦轉(zhuǎn)輪、收繩機(jī)械等） 在此采用輔助機(jī)械安裝。優(yōu)點(diǎn)：通用型、低成本、高性能。8)帶輪：直徑50mm 寬：12mm 材質(zhì)：鋁合金 50元 （慈溪貝龍傳動(dòng)帶有限公司）。帶輪基座：材質(zhì)：鋁合金 65元9)擺桿：長(zhǎng)500mm 擺動(dòng) 直徑：10mm 材質(zhì)：鋁合金 15元 北京大興機(jī)械加工廠選用10mm的鋁合金桿為擺桿，主要考慮到控制的精度和穩(wěn)定性。10)電線拖鏈： 材質(zhì)：塑料 長(zhǎng)1米 30元11)小車： 摩擦系數(shù) 0 .1N/m/sec 材質(zhì)：鋁合金 160元選擇廠家按圖紙加工12)運(yùn)動(dòng)控制器：GT400SV型運(yùn)動(dòng)控制器 6300元ALIPEB2002：直線二級(jí)擺電控模塊 ALIPLM100C:直線運(yùn)動(dòng)組件ALIPR2002:二級(jí)擺組件控制平臺(tái)：1） 與IBM PC/AT機(jī)兼容的PC機(jī)，帶PCI/ISA總線接槽；2） GT400SVPCI運(yùn)動(dòng)控制卡；3） GT400SVPCI運(yùn)動(dòng)控制卡用戶接口軟件；4） 演示實(shí)驗(yàn)軟件 控制系統(tǒng)典型鏈接，把倒立擺相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)程序輸入到PC機(jī)中，設(shè)置相關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)K參數(shù)后，再經(jīng)過編譯、連接過程，下裝至倒立擺控制卡，由控制卡控制小車及擺桿運(yùn)動(dòng)，接著控制卡再把檢測(cè)到的信號(hào)傳回PC機(jī)。五 加工制作 加工圖紙 材料選擇：鋁合金，不銹鋼加工廠家：大興興華西大街．億園電子商城大興興豐大街和林校路交叉口 聚源電子北京中關(guān)村中發(fā)電子市場(chǎng)北京大興機(jī)械加工廠六 安裝調(diào)試 固高公司倒立擺實(shí)驗(yàn)步驟如下:1) 進(jìn)入MATLAB Simulink的目錄，即：“\\matlab6p5\toolbox\GoogolTech\InvertedPendulum\Linear Inverted Pendulum”,打開直線一級(jí)倒立擺相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)控制程序。2）打開相關(guān)實(shí)驗(yàn)Controller模塊設(shè)置控制器參數(shù)，把仿真結(jié)果較好的參數(shù)輸入到模塊中，點(diǎn)擊“OK”完成設(shè)定。3）點(diǎn)擊編譯按鈕編譯程序，編譯成功后點(diǎn)擊連接按鈕，使計(jì)算機(jī)和倒立擺建立連接。4）點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕運(yùn)行程序，確定電機(jī)上伺服后，緩慢的提起擺桿到豎直向上的位置，程序進(jìn)入自動(dòng)控制后松開擺桿。5）雙擊“Scope”觀察實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果，改變仿真得到的控制參數(shù)，輸入實(shí)時(shí)控制參數(shù)，運(yùn)行實(shí)時(shí)控制程序，觀察控制效果的變化。七 經(jīng)濟(jì)性分析在自動(dòng)控制領(lǐng)域中，當(dāng)一種新的控制理論和方法提出后，在無(wú)法用理論對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格證明的情況下，可以考慮通過倒立擺裝置來(lái)驗(yàn)證其正確性和可行性，如今，倒立擺仿真和實(shí)物控制實(shí)驗(yàn)，已成為檢驗(yàn)一個(gè)新的控制理論是否有效的試金石，同時(shí)也是產(chǎn)生一個(gè)新的控制方法必須依據(jù)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。為全方位滿足控制教學(xué)和研究的需要，固高科技采用開放的控制解決方案和工業(yè)化、模塊化的機(jī)械結(jié)構(gòu)研發(fā)出了一系列結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的倒立擺實(shí)驗(yàn)設(shè)備。從經(jīng)濟(jì)方面而言，固高倒立擺系統(tǒng)具有通用性、成本低、性價(jià)比高的特點(diǎn)，便于從模擬和數(shù)字角度實(shí)現(xiàn)多種不同的控制方法。隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的人努力擺脫古老的生活和思維模式，轉(zhuǎn)而追求高效和便攜，因而倒立擺在市場(chǎng)上的需求越來(lái)越寬廣，這在某種程度上大大降低了勞動(dòng)力，進(jìn)而提高了經(jīng)濟(jì)效益。八 結(jié)論課程設(shè)計(jì)總結(jié)：（1）由于直線一級(jí)倒立擺本身是不穩(wěn)定的系統(tǒng)，但通過數(shù)學(xué)建摸分析可以建立起小車加速度與擺桿角度間的傳遞函數(shù)，然后應(yīng)用控制理論的方法，借助Matlab及Simulink軟件，可以分析出系統(tǒng)的特性以及調(diào)節(jié)方向。所以通過給系統(tǒng)添加一個(gè)串聯(lián)超前校正裝置，最終使系統(tǒng)穩(wěn)定，但系統(tǒng)的超調(diào)量較大，穩(wěn)態(tài)誤差也較大。此時(shí)，可以給系統(tǒng)添加一個(gè)串聯(lián)超前滯后校正系統(tǒng)，使穩(wěn)態(tài)誤差減小。（2）我們小組主要采用頻率響應(yīng)法和PID調(diào)節(jié)法對(duì)倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行分析和控制。盡管確定了方法，可實(shí)踐過程中并不是一帆風(fēng)順的，但我們發(fā)現(xiàn)，只有充分掌握并理解了基本概念，才有可能有條理的將控制器設(shè)計(jì)出來(lái)。感悟和體會(huì)： 利用兩周的課程設(shè)計(jì)時(shí)間設(shè)計(jì)一個(gè)直線一級(jí)倒立擺的控制器，對(duì)我們來(lái)說(shuō)有點(diǎn)難度，時(shí)間緊迫，尤其是數(shù)學(xué)建模過程，需要下很大功夫，數(shù)學(xué)建模是分析、設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)以及控制一個(gè)系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，比較有難度，而且在完成課程設(shè)計(jì)的過程中，需要我們了解并掌握一些軟件的使用，比如MATLAB軟件和SIMULINK仿真等。硬件部分需要不斷嘗試，但不是盲目的調(diào)試，而是需要有理論作為指導(dǎo)，指明調(diào)整的方向，這樣設(shè)計(jì)系統(tǒng)就會(huì)事半功倍，所以，基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)我們實(shí)踐起來(lái)是很重要的。另外，在寫報(bào)告時(shí)我們要搜集足夠的資料，這就要求我們進(jìn)一步掌握文獻(xiàn)檢索能力。不過，通過兩周的課程設(shè)計(jì)，我們能夠比較好地運(yùn)用所學(xué)的自動(dòng)控制原理的相關(guān)知識(shí)解決一些實(shí)際控制問題，也能夠熟練的運(yùn)用MATLAB對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真和校正，總體來(lái)說(shuō)，我們不僅提高了自己查閱資料的能力，也鍛煉了實(shí)際動(dòng)手能力，提升了撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告的水平。自動(dòng)控制原理這門課程對(duì)于我們自動(dòng)化的學(xué)生來(lái)說(shuō)是極其重要的，理論知識(shí)是入門的基礎(chǔ)，然而，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，時(shí)代在發(fā)展，我們所處的社會(huì)正一步一步向自動(dòng)化趨近，作為一名理工科大學(xué)生，我們不僅要牢固掌握課本上的理論知識(shí)，更要將理論與實(shí)踐結(jié)合，熟練掌握相關(guān)的軟件操作，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)真理，在動(dòng)手中提升自己。兩周的課程設(shè)計(jì)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，以后，我們要不斷摸索，敢于嘗試，為揭開科學(xué)的神秘面紗而繼續(xù)奮斗。當(dāng)然，在這兩周里，我們還懂得了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，在激發(fā)了對(duì)自動(dòng)化課程的學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，也親身體驗(yàn)了自己動(dòng)手解決疑問的喜悅之情。致謝： 兩周的課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在這兩周的時(shí)間內(nèi)，我們付出了很多，也收獲了很多，感謝一直鼓勵(lì)我們的指導(dǎo)老師，是他們給我們指明了方向，并給予我們精心的引導(dǎo)，同時(shí)還要感謝身邊幫助我們的小伙伴們，我們會(huì)好好珍惜這份經(jīng)歷，從中吸取教訓(xùn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以便將來(lái)能夠更好的運(yùn)用學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)，在以后的工作和生活充分發(fā)揮自己的動(dòng)手能力。參考文獻(xiàn)[1]裴月琳，:重慶大學(xué)出版社,2012[2]:科學(xué)出版社,2001[3]彭恒，,2008[4],2005[5]固高科技有限公司.倒立擺與自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn),2005[6]：電子工業(yè)出版社，2002[7]王俊，2008[8] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2010[9] [10] [11]王駿，2010 寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。是狼就要練好牙，是羊就要練好腿。什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來(lái)越容易。不奮斗就是每天都很容易，可一年一年越來(lái)越難。能干的人，不在情緒上計(jì)較，只在做事上認(rèn)真；無(wú)能的人！不在做事上認(rèn)真，只在情緒上計(jì)較。拼一個(gè)春夏秋冬！贏一個(gè)無(wú)悔人生！早安！—————獻(xiàn)給所有努力的人.學(xué)習(xí)好幫手