球桿系統

球桿系統（Ball and Beam System）是一套典型的非線性控制系統，它具有機構簡單、便於觀察的特點，是大學控制實驗室里常見的實驗設備，通常用來檢驗控制策略的效果，由於球桿系統與機器人有很多的相似性，並且很多實際系統都可以抽象為球桿模型，因此對球桿系統的研究引起了國內外學者關注。

基本介紹

• 中文名：球桿系統
• 外文名：Ball and Beam System
• 用途：通常用來檢驗控制策略的效果

基本信息

球桿系統（Ball and Beam System）涵蓋機電學、運動學、力學及控制理論等知識，全方位的滿足自動控制教學的要求。作為自動控制原理等基礎控制課程教學實驗設計的實驗設備，適用於經典控制理論、現代控制理論和神經網路控制等多種控制方法。是為自動控制、機械電子、電氣工程等專業的基礎控制課程而設計的教學實驗設備，因具有開環不穩定的特性，需要設計控制器才能控制小球的位置，可滿足自動控制原理、現代控制理論、智慧型控制等課程的實驗要求，也可以作為電機學、電機與拖動、模式識別等課程的實驗設備。

系統組成

球桿系統分為執行系統和控制系統兩大組成部分。

控制方法

通過控制電機軸的轉角，就可以實現對橫桿角度的控制。控制系統採用伺服運動控制器，可以控制直流無刷、有刷或永磁同步交流電機。通過薄膜壓電感測器或者視覺相機採集小球的位置，控制器根據位置誤差計算控制量，控制電機軸的轉角，從而控制橫桿的角度，使小球穩定到目標位置。