[发明专利]网络化双并联倒立摆

权利要求书

1.一种网络化双并联倒立摆，包括含有两个摆杆(3、12)、两辆小车(19、30)、一根弹簧(1)、两个电机(5、8)及其驱动器的双并联倒立摆、本地控制系统、远程控制系统和网络控制系统，其特征在于：

a.有两个对称的摆体(15、34)，其上固定安装两个滑轨(18、31)和所述两个电机(5、8)，有两辆小车(19、30)分别由所述两个电机(5、8)带动在所述两个滑轨上(18、31)来回自由运动，所述两个摆杆(3、12)分别通过两个联轴器(24、25)铰链在所述两辆小车上(19、30)，所述两个摆杆之间通过一根弹簧(1)进行连接，所述两个联轴器(24、25)的另外一端分别装有一个角度编码器(4、11)，所述两个电机(5、8)上分别装有电机编码器(6、9)；

b.所述弹簧(1)为开口式拉簧，有两个钮环(2、13)分别固定在所述两个摆杆(3、12)相同高度上，通过所述两个钮环(2、13)将所述开口式拉簧进行固定，固定高度可以自由调节；

c.所述两辆小车(19、30)运行所在的所述两个滑轨(18、31)相互平行，所述两滑轨(18、31)之间的垂直距离可以自由调节，且所述两摆杆(3、12)间的垂直距离大于开口式拉簧(1)的原始长度。

2.根据权利要求1所述的网络化双并联倒立摆，其特征在于所述本地控制系统的结构是：一个服务器端(38)与一个运动控制卡(37)相联，所述运动控制卡(37)与一个伺服驱动器(36)相连，所述伺服驱动器(36)的输出连接到所述两个电机(5、8)，所述两个电机编码器(6、9)两输出连接到所述伺服驱动器(36)和运动控制卡(37)，所述双并联倒立摆的两个角度编码器(4、11)的输出也连接到所述运动控制卡(37)；将所述运动控制卡(37)内采集到的电机编码器(6、9)信号和角度编码器(4、11)信号送到所述服务器端(38)内的控制器，再由该控制器给出控制量至所述运动控制卡(37)，实现双并联倒立摆的本地控制。

3.根据权利要求2所述的网络化双并联倒立摆，其特征在于所述远程控制系统的结构是：在所述本地控制系统的基础上，所述服务器端(38)通过网络联通客户端(40)；所述客户端(40)的远程Internet用户通过客户端(40)的远程控制器(41)发出控制命令、设置控制参数、选择服务器端(38)控制算法，进而实时控制双并联倒立摆的运行，并传回所述两辆小车(19、30)的位置和速度、两摆杆(3、12)的角度和角速度系统运行参数，绘制控制曲线；或者由远程Internet用户自行开发控制算法，通过所述客户端(40)将算法传送至所述服务器端(38)，完成自行开发算法的实物控制，最终实现双并联倒立摆的远程控制。

4.根据权利要求3所述的网络化双并联倒立摆，其特征在于所述网络控制系统的结构是：在所述远程控制系统的基础上，所述服务器端(38)作为本地智能传感器(42)和本地智能执行器(43)，在所述客户端(40)内设有网络控制器(44)；所述服务器端(38)作为本地智能传感器(42)将所述运动控制卡内(37)采集到的电机编码器(6、9)信号和角度编码器(4、11)信号，处理后生成所述两辆小车(19、30)的位置信号、速度信号和摆杆(3、12)的角度信号、角速度信号，通过Internet发送至所述远程客户端(40)，由远程客户端(40)的所述网络控制器(44)根据网络控制算法计算控制量，再通过Internet发送至作为所述本地智能执行器(43)的服务器端(38)，并最终实现双并联倒立摆的网络控制。