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倒立摆实验报告

班级：机械103班

实践小组名称：第三小组

实践小组组员： 序号 姓名 学号 1 邓敏 0915020127 2 潘光兴 0915020091 3 罗耀新 1007200082 4 岑志聪 1007200093 5 罗卓仪 1007200094 6 陈上富 1007200095 7 刘辰熙 1007200090

实验项目：1、编码器原理及使用实验

2、Matlab Simulink环境下电机控制实现

指导老师：向建化

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2012/11/27

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1.Matlab Simulink环境下电机控制实现

1.1、实验目的：

1、了解机理法建模的基本步骤；

2、了解实现倒立摆的基本操作；

3、学习与认识如何调节倒立摆系统上的交流伺服电机； 4、学会对倒立摆进行基本调试；

5、掌握控制系统稳定性分析的基本方法；

1.2 实验要求：

1、 采用机理法建立直线一级倒立摆的数学模型； 2、 分析倒立摆的稳定性，并在MATLAB 中仿真验证；

1.3 实验设备：

1、倒立摆各系列；

1.4 实验原理：

将运动控制器当前轴设定成速度控制模式，用户需要设定最大速度和加速度两个参数。在该模式下，开始运动时将以设定的加速度连续加速到设定的最大速度，运动方向由速度的符号确定，即正速度产生正向运动，而负速度产生负向运动。通过这种模式实现对交流伺服电机的调节。

1.5 实验步骤：

1、打开MATLAB/Simulink仿真环境；

2、在窗口的左上角点击按钮新建一个“Model”窗口； 3、在“Simulink Library Browse”窗口中，打开“Googol Education Products\\GT-400-SV Block Library”；

4、拉“Set Current Axis’s Acc and Vel”模块到刚才新建的 “untitled” 窗口中； 5、双击“SetAccVel”模块，打开如下窗口，参数设置如下： “Axis number”：选择轴号为“1”，即小车电机所使用的轴。

“Back velocity”：此参数设定小车限位后反方向运动的速度，单位为米/秒。 “Back position”：此参数设定小车限位后反方向运动，单位为脉冲数。

6、从“Simulink\\Souces”中拉两个“Constant”到“untitled”窗口中； 7、按下图连接三个模块：

8、设置两个“Constant”模块参数如下：

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设置小车的运动速度参数为0.2米/秒，加速度为0.1米/秒2。

9、在“Googol Education Products\\GT-400-SV Block Library”中拉一个“GT400-SV Initialization”模块到窗口中； 10、选择仿真模式为“External”；

11、将文件保存为“MoterTest”，点击菜单“Simulation\\Simulation Parameters”设置参数。 修改“Simulation time”和“Solver options”，其中仿真时间“inf”表示无穷长，步长设置为0.005s。

点击“Real-Time Workshop”打开如下所示窗口：

12、点击“Browse”修改设置为”Real-Time Windows Target”； 13、点击“OK”；

14、点击“”编译程序； 15、打开电控箱电源； 16、连接程序； 17、运行程序；

18、观察滑块的运动轨迹，记录实验结果；

19、修改最大速度和加速度分别为2和1，观察滑块的运动轨迹，记录实验结果；

六、实验结果：

第一次：小车运动速度较慢； 第二次：小车运动速度明显加快；

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