运动控制实验教程/王海梅

目 录
第1章 QUARC软件与硬件接口模块介绍 1
1．1 QUARC实时控制软件 1
1．2 数据采集板 3
1．2．1 设备简介 3
1．2．2 主要技术参数 4
1．3 功率放大器 6
1．3．1 设备简介 6
1．3．2 主要技术参数 7
第2章 QUBE-Servo 2 USB旋转倒立摆 8
2．1 系统介绍 8
2．1．1 系统结构 8
2．1．2 主要部件及技术参数 10
2．2 系统实验 13
2．2．1 电机控制基础 13
2．2．2 信号滤波 15
2．2．3 稳定性分析 17
2．2．4 阶跃响应法建模 18
2．2．5 机理法建模 21
2．2．6 二阶系统 23
2．2．7 PD控制 24
2．2．8 超前校正 27
2．2．9 摆杆转动惯量测量 30
2．2．10 旋转倒立摆测量模型 31
2．2．11 稳摆控制 33
2．2．12 状态空间法建模 36
2．2．13 起摆控制 38
2．2．14 *优LQR控制 41
第3章 SRV02旋转伺服基本单元 45
3．1 系统介绍 45
3．1．1 系统结构 45
3．1．2 主要部件及技术参数 46
3．1．3 设备连接 50
3．1．4 部件测试与故障诊断 53
3．2 SRV02建模 54
3．2．1 机理法建模 55
3．2．2 实验建模 57
3．2．3 建模结果 62
3．3 SRV02位置控制 62
3．3．1 系统设计指标 62
3．3．2 控制器设计 62
3．3．3 实验准备 64
3．3．4 实验练习 65
3．3．5 实验结果 70
3．4 SRV02速度控制 71
3．4．1 系统设计指标 71
3．4．2 控制器设计 71
3．4．3 实验准备 76
3．4．4 实验练习 76
3．4．5 实验结果 80
第4章 BB01球杆系统 82
4．1 系统介绍 82
4．1．1 系统结构 82
4．1．2 主要部件及技术参数 83
4．1．3 系统装配与设备连接 84
4．2 系统分析与建模 86
4．2．1 机理法建模 86
4．2．2 球杆系统串级控制设计 89
4．3 实验准备 92
4．4 实验练习 93
4．4．1 运用理想PD控制器的串级控制系统仿真 93
4．4．2 运用实际PD控制器、考虑伺服单元的串级控制 97
4．5 实验结果 100
第5章 旋转柔性尺 101
5．1 系统介绍 101
5．1．1 系统结构 101
5．1．2 柔性尺模块技术参数 102
5．1．3 系统装配与设备连接 102
5．2 系统分析与建模 104
5．2．1 系统的数学建模 104
5．2．2 实验准备 108
5．2．3 实验练习 109
5．2．4 建模实验结果 112
5．3 控制系统设计 112
5．3．1 系统设计指标 112
5．3．2 系统分析与设计 113
5．3．3 实验准备 114
5．3．4 实验练习 114
5．3．5 实验结果 117
第6章 旋转柔性关节 119
6．1 系统介绍 119
6．1．1 系统结构 119
6．1．2 主要部件及技术参数 120
6．1．3 系统装配与设备连接 121
6．2 系统分析与建模 123
6．2．1 系统的数学建模 123
6．2．2 实验准备 125
6．2．3 实验练习 125
6．2．4 建模实验结果 129
6．3 控制系统设计 130
6．3．1 系统设计指标 130
6．3．2 系统分析与设计 130
6．3．3 实验准备 132
6．3．4 实验练习 132
6．3．5 实验结果 136
附录A SRV02接口功能实现 137
A．1 直流电机驱动 137
A．2 使用电位器测量位置 140
A．3 使用转速计测量速度 142
A．4 使用编码器测量位置 144
A．5 数据保存与曲线绘制 146