近日，中科深谷的專(zhuān)利“一種平面運(yùn)動(dòng)倒立擺及其控制系統(tǒng)和控制方法”獲得發(fā)明專(zhuān)利證書(shū)，專(zhuān)利號(hào)：ZL20180239295.6。

      本發(fā)明涉及一種平面運(yùn)動(dòng)倒立擺，由方型支架、平面運(yùn)動(dòng)單元和擺桿部分組成。所述平面運(yùn)動(dòng)單元包括第一直線電機(jī)、底座、第二直線電機(jī)以及一個(gè)法蘭；所述第一直線電機(jī)、第二直線電機(jī)空間上十字交叉疊放，第一直線電機(jī)提供X軸方向運(yùn)動(dòng)，第二直線電機(jī)提供Y軸方向運(yùn)動(dòng)，合成運(yùn)動(dòng)可以沿著平面任意方向運(yùn)動(dòng)。所述擺桿部分上端安有高精度姿態(tài)傳感器，可實(shí)時(shí)讀取擺桿與豎直方向角度和擺桿傾倒數(shù)據(jù)并傳遞給DSP控制器，所述DSP控制器進(jìn)一步根據(jù)所述擺桿狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得控制量輸出數(shù)據(jù)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。所述平面運(yùn)動(dòng)倒立擺系統(tǒng)采用直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)擺桿部分，省去中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)干擾，使得控制更加精確，在軍工、航天以及科研教學(xué)有著廣泛地用途。

中科深谷全系列倒立擺產(chǎn)品

賦能中高級(jí)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)

      開(kāi)源直線電機(jī)一級(jí)（二級(jí)/三級(jí)）倒立擺系統(tǒng)開(kāi)源直線電機(jī)一級(jí)倒立擺（型號(hào)：LIP1）是由工業(yè)級(jí)高精密直線電機(jī)、角度傳感器、擺桿、控制系統(tǒng)和上位機(jī)組成?？刂葡到y(tǒng)是基于TITMS320F28335DSP和MATLAB/Simulink開(kāi)發(fā)，結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真和嵌入式實(shí)時(shí)控制技術(shù)，采用基于模型設(shè)計(jì)（MBD:Model-BasedDesign）開(kāi)發(fā)方法，能實(shí)現(xiàn)硬件在回路（HIL）和快速控制原型（RCP）設(shè)計(jì)的功能，可以完成如LQR最優(yōu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等運(yùn)動(dòng)控制理論的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

直線電機(jī)擺桿可變倒立擺

       直線電機(jī)擺桿可變倒立擺系統(tǒng)是基于開(kāi)源直線電機(jī)一級(jí)倒立擺升級(jí)而成，同樣由工業(yè)級(jí)高精密直線電機(jī)、角度傳感器、擺桿、控制系統(tǒng)和人機(jī)交互軟件組成，擺桿采用了可自由伸縮的電動(dòng)推桿設(shè)計(jì)?？刂葡到y(tǒng)同樣是基于TITMS320F28335DSP和MATLAB/Simulink，以及基于模型設(shè)計(jì)（MBD:Model-BasedDesign）的開(kāi)發(fā)方法，除完成如LQR最優(yōu)控制、模糊控制、滑?？刂?、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等運(yùn)動(dòng)控制理論的相關(guān)實(shí)驗(yàn)外，還可進(jìn)行魯棒、自適應(yīng)等算法的研究。

雙擺智能控制系統(tǒng)

       雙擺智能控制系統(tǒng)由倒立擺本體、控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、角度傳感器、人機(jī)交互界面和開(kāi)源算法資源包組成。其倒立擺本體采用一長(zhǎng)一短雙擺桿并聯(lián)結(jié)構(gòu)，可自由分解形成兩種環(huán)形一級(jí)倒立擺；控制系統(tǒng)硬件基于DSP開(kāi)發(fā)、軟件基于Matlab/Simulink開(kāi)發(fā)；伺服系統(tǒng)支持力矩和加速度兩種控制模式；角度傳感器使用絕對(duì)值編碼器，采用CAN總線通信方式；開(kāi)源算法資源包包含系統(tǒng)建模仿真、根軌跡分析、線性系統(tǒng)矯正、LQR、滑模控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制等算法案例。

Simulink軟件仿真圖