[实用新型]一种基于磁场检测的板球控制系统

说明书

本实用新型提供了一种基于磁场检测的板球控制系统，包括机械子系统和控制子系统，所述机械子系统包括金属小球、底座、平衡板、万向节、舵机和支架，所述控制子系统包括电源模块、控制器、磁场定位装置、姿态传感器、按键模块和显示模块，所述控制器的信号输入端连接至所述按键模块，所述控制器的信号输出端连接至所述舵机的信号输入端，所述磁场定位装置的信号输出端分别连接至所述显示模块的信号输入端和控制器，所述姿态传感器的输出端与所述控制器连接。本实用新型利用磁场检测和控制电路使平衡板按照一定角度摆动，解决了金属小球在平衡板上可以从任意起点到达任意终点的问题。本实用新型结构简单，体积小巧，控制准确迅速，具有很强的推广应用价值。

技术领域

本实用新型属于控制技术领域，尤其涉及一种基于磁场检测的板球控制系统。

背景技术

控制理论的研究随着科学技术的飞速向前发展，当今以稳定、精确快速跟踪为主要方向的位置伺服系统，在非常多的领域得到了特别广泛的应用，现在各种交叉领域的相互联系与渗透，都对控制系统与控制理论的日益创新、蓬勃发展起到了至关重要的关系。目前通过模糊控制、系统辨识与自适应控制、神经网络控制等等新的方法实现了解决目标轨迹精确跟踪等复杂问题的方法，对机器人控制、航空航天控制以及军用机械相关起到了重要的作用。

板球系统作为传统的杆球系统的扩展，是一种典型的不稳定、强耦合、多输入输出(MIMO)的非线性控制系统，在板球系统的控制研究中也涉及了许多关于定点控制、稳定控制、轨迹跟踪、路径规划及绕障控制等问题，其涉及面广泛且有许多问题待以研究和解决，它是控制理论研究的一个经典对象，存在着各种各样的挑战与问题，故对板球控制系统的相关研究具有很重要的意义。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种基于磁场检测的板球控制系统，解决了金属小球在平衡板上可以从任意起点到达任意终点的问题。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：

本方案提供一种基于磁场检测的板球控制系统，包括机械子系统和控制子系统，其中，所述机械子系统包括金属小球、底座、平衡板、万向节、舵机和支架，所述舵机安装在所述底座上，并通过所述万向节与所述平衡板连接，所述平衡板通过所述万向节安装在所述支架上，所述金属小球位于所述平衡板上，所述控制子系统包括电源模块、控制器、磁场定位装置、姿态传感器、按键模块和显示模块，所述控制器的信号输入端连接至所述按键模块，所述控制器的信号输出端连接至所述舵机的信号输入端，所述磁场定位装置的信号输出端分别连接至所述显示模块的信号输入端和所述控制器，所述姿态传感器的输出端与所述控制器连接，所述电源模块分别与所述控制器、磁场定位装置、姿态传感器、按键模块和显示模块电性连接，所述控制器、显示模块和电源模块均安装在所述底座上，所述磁场定位装置和姿态传感器均安装在所述平衡板上。

作为优选，所述控制器为STM32F103ZET6单片机。

作为优选，所述姿态传感器为MPU6050电子陀螺仪姿态传感器。

进一步地，所述姿态传感器的输出端通过串口与所述控制器连接。

再进一步地，所述磁场定位装置为平面铜线圈，且附于所述平衡板上。

再进一步地，所述电源模块为直流稳压电源模块。

再进一步地，所述显示模块为3.2寸USART串口屏。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型利用磁场检测和控制电路使平衡板按照一定角度摆动，可实现金属小球在平衡板上完成各种指定动作，且数据处理快，精度高，功耗低，稳定性好；