[实用新型]一种直线倒立摆测控实验装置

说明书

本申请涉及一种直线倒立摆测控实验装置，其包括基座，所述基座上设有控制组件、滑杆装置和皮带轮组，所述控制组件能够控制皮带轮组运动，所述滑杆装置上滑移安装有实验组件，所述实验组件与皮带轮组连接，所述实验组件包括小车和配重件；所述小车的一侧转动连接有摆杆，所述配重件安装于小车的另一侧面。通过采用上述技术方案，通过配重件对摆杆的重量进行平衡，从而保证小车滑动时不会出现两侧受力不均匀的情况，避免出现局部磨损过多而造成的小车倾斜的问题。

技术领域

本申请涉及控制实验的领域，尤其是涉及一种直线倒立摆测控实验装置。

背景技术

目前大多数直线倒立摆测控实验装置皮带轮组、小车、摆杆和小车，倒立摆系统的输入为小车的位移（即位置）和摆杆的倾斜角度期望值，计算机在每一个采样周期中采集来自传感器的小车与摆杆的实际位置信号，与期望值进行比较后，通过控制算法得到控制量，再经数模转换驱动直流电机实现倒立摆的实时控制。

小车上的直流电机通过皮带带动小车在固定的轨道上运动，摆杆的一端安装在小车上，能以此点为轴心使摆杆能在垂直的平面上自由地摆动。

其中，当实验高度较大的比如具有多级的摆杆时，会造成小车单侧受力较大，从而导致小车与滑杆之间受力不均匀，造成摩擦力分布不均匀，在长时间使用过程中会加大单侧的磨损了，进而出现小幅倾斜的情况，对试验准确性造成影响。

实用新型内容

为了改善精确性不高的缺陷，本申请提供一种直线倒立摆测控实验装置。

本申请提供的一种直线倒立摆测控实验装置采用如下的技术方案：

一种直线倒立摆测控实验装置，包括基座，所述基座上设有控制组件、滑杆装置和皮带轮组，所述控制组件能够控制皮带轮组运动，所述滑杆装置上滑移安装有实验组件，所述实验组件与皮带轮组连接，所述实验组件包括小车和配重件；

所述小车的一侧转动连接有摆杆，所述配重件安装于小车的另一侧面。

通过采用上述技术方案，通过配重件对摆杆的重量进行平衡，从而保证小车滑动时不会出现两侧受力不均匀的情况，避免出现局部磨损过多而造成的小车倾斜的问题。

优选的，所述滑杆装置包括两固定座、两滑杆、至少两缓冲弹簧、两缓冲板；

两个所述固定座固定连接于基座上，两所述滑杆固定连接在两个所述固定座之间，所述小车滑动连接在两所述滑杆上；

所述缓冲板滑动连接在滑杆上，所述缓冲弹簧设于所述缓冲板与所述固定座之间。

通过采用上述技术方案，通过设置缓冲板和缓冲弹簧来避免小车直接撞击固定座，从而导致实验组件的损坏。

优选的，所述配重件包括配重母块和配重插块，所述配重母块固定连接于所述小车，所述配重母块下侧面开设有插槽，所述插槽中可插设配重插块。

通过采用上述技术方案，针对摆杆的重量和数量，来插设不同数量的配重插块，具有更好的适应性。

优选的，所述配重母块与配重插块的插接方向水平设置、并与小车的滑移方向垂直。

通过采用上述技术方案，避免小车活动方向与插接方向相同，而造成在活动过程中配重母块与配重插块间发生相对滑动。

优选的，所述摆杆包括杆身、螺纹段，所述螺纹段设有两个、并分别固定设置于所述杆身两端端部。

通过采用上述技术方案，对摆杆进行模块化设计，能够较为便捷地更换杆身，或者对多个摆杆进行连接。

优选的，相邻两所述摆杆间设有U形支座，所述U形支座上设有编码器，所述U形支座与螺纹段螺纹连接。

通过采用上述技术方案，通过U形支座对多个摆杆进行连接，并且能够对摆杆间摆动角进行测量。