CN206505651U - 一种环形二级倒立摆实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环形二级倒立摆实验装置，包括一端与电机输出台紧固连接的水平连杆，水平连杆另一端固定有上端固定有第一编码器的第一编码器支架，第一编码器通过中间连杆与安装有第二编码器的第二编码器支架连接，第二编码器输出轴上安装有摆杆；水平连杆在做旋转运动，中间连杆和摆杆在垂直于水平连杆所在平面绕各自铰接处做旋转运动，摆杆的角度通过第二编码器采集；中间连杆通过过盈配合以及螺钉紧固连接在第一编码器上，第一编码器直接与中间连杆连接，结构简单、节省成本，进一步使中间连杆的角度测量更加准确；中间连杆设计为一个整体，便于加工制造，在实验过程中，不会出现松动、脱杆现象，使实验过程更安全可靠。

Description

一种环形二级倒立摆实验装置

技术领域

本实用新型属于控制设备技术领域，具体涉及一种环形二级倒立摆实验装置。

背景技术

在目前的市面上用的环形倒立摆实验台，为验证某一控制理论或控制方法的实验平台，并且是控制教学的理想实验设备。但在二级摆控制算法的验证实验过程中，对于现在的机械结构，存在着以下的问题：

1)中间连杆角度，通过齿轮齿形带等速传递给编码器进行测量反馈，在齿轮齿形带的传递过程中，难免会出现打滑、掉齿等，影响了测量精度，影响实时反馈效果；

2)中间连杆不是一个整体，通过两个内六角紧定螺钉连接下面的编码器、一级摆杆等，在实验中震荡的冲击下，很容易松动、脱离连接，使实验结果不准确、易出现事故；经常检查螺钉连接是否紧固浪费时间，而且紧定螺钉经常拧动也会出现滑丝。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种环形二级倒立摆实验装置，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种环形二级倒立摆实验装置，包括一端与电机输出台紧固连接的水平连杆，水平连杆另一端固定有第一编码器支架，第一编码器支架上固定有第一编码器，第一编码器输出轴通过中间连杆与第二编码器支架连接，第二编码器支架上通过连接块安装有第二编码器，第二编码器输出轴上安装有摆杆。

进一步的，其中电机输出台包括固定在支撑台上的电机，电机的输出轴上水平固定设有转盘，水平连杆一端固定在转盘上。

进一步的，水平连杆一端通过紧固螺钉固定在转盘上。

进一步的，第一编码器支架为U型支架，第一编码器支架通过紧固螺栓固定在水平连杆另一端，第一编码器支架两侧壁开设有编码器安放孔，第一编码器输出轴穿过安放孔，中间连杆上端与第一编码器输出轴端部固定连接。

进一步的，第一编码器支架和第二编码器支架结果相同，第二编码器支架通过连接块固定连接在中间连杆下端，第二编码器输出轴穿过第二编码器支架固定连接有摆杆。

进一步的，其中第一编码器输出轴端部为六角杆，中间连杆上端上有六角通孔，中间连杆上端套设在第一编码器输出轴端部通过紧固螺钉紧固。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型一种环形二级倒立摆实验装置，包括一端与电机输出台紧固连接的水平连杆，水平连杆另一端固定有第一编码器支架，第一编码器支架上固定有第一编码器，第一编码器输出轴通过中间连杆与第二编码器支架连接，第二编码器支架上通过连接块安装有第二编码器，第二编码器输出轴上安装有摆杆；水平连杆在电机驱动下绕电机台做旋转运动，中间连杆和摆杆分别在有第一编码器和有第二编码器驱动下在垂直于水平连杆所在平面绕各自铰接处做旋转运动，摆杆的角度通过第二编码器采集；中间连杆通过过盈配合以及螺钉紧固连接在第一编码器上，此处第一编码器直接与中间连杆连接，结构简单、节省成本，进一步使中间连杆的角度测量更加准确；中间连杆7设计为一个整体，可通过铸造一次性成型，便于加工制造，在实验过程中，不会出现松动、脱杆现象，使实验过程更安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型自然状态下的结构示意图；

图2为本实用新型中间连杆结构示意图；

图3为本实用新型中间连杆连接处的局部示意图；

图4为本实用新型编码器支架的零件图；

图5为本实用新型工作状态示意图；

其中，1、摆杆；2、第一编码器支架；3、第二编码器；4、连接块；5、中间连杆；6、第二编码器支架；7、第一编码器；8、水平连杆；9、六角通孔；10、紧固螺钉；11、转盘。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1至图5所示，一种环形二级倒立摆实验装置，包括一端与电机输出台紧固连接的水平连杆8，水平连杆8另一端固定有第一编码器支架2，第一编码器支架2上固定有第一编码器7，第一编码器7输出轴通过中间连杆5与第二编码器支架6连接，第二编码器支架6上通过连接块4安装有第二编码器3，第二编码器3输出轴上安装有摆杆1；其中电机输出台包括固定在支撑台上的电机，电机的输出轴上水平固定设有转盘11，水平连杆8一端通过紧固螺钉固定在转盘11上；第一编码器支架2为U型支架，第一编码器支架2通过紧固螺栓固定在水平连杆8另一端，第一编码器支架2两侧壁开设有编码器安放孔，第一编码器7输出轴穿过安放孔，中间连杆5上端与第一编码器7输出轴端部固定连接，第一编码器支架和第二编码器支架结果相同，第二编码器支架6通过连接块4固定连接在中间连杆5下端，第二编码器3输出轴穿过第二编码器支架6固定连接有摆杆1，其中第一编码器7输出轴端部为六角杆，中间连杆5上端上有六角通孔9，中间连杆5上端套设在第一编码器7输出轴端部通过紧固螺钉10紧固。

水平连杆8在电机驱动下绕电机台做旋转运动，中间连杆5和摆杆1分别在有第一编码器7和有第二编码器3驱动下在垂直于水平连杆8所在平面绕各自铰接处做旋转运动，摆杆1的角度通过第二编码器3采集；中间连杆5通过过盈配合以及螺钉紧固连接在第一编码器7上，此处第一编码器7直接与中间连杆连接，结构简单、节省成本，进一步使中间连杆的角度测量更加准确；中间连杆7设计为一个整体，可通过铸造一次性成型，便于加工制造，在实验过程中，不会出现松动、脱杆现象，使实验过程更安全可靠。

Claims (6)

1.一种环形二级倒立摆实验装置，其特征在于，包括一端与电机输出台紧固连接的水平连杆(8)，水平连杆(8)另一端固定有第一编码器支架(2)，第一编码器支架(2)上固定有第一编码器(7)，第一编码器(7)输出轴通过中间连杆(5)与第二编码器支架(6)连接，第二编码器支架(6)上通过连接块(4)安装有第二编码器(3)，第二编码器(3)输出轴上安装有摆杆(1)。

2.根据权利要求1所述的一种环形二级倒立摆实验装置，其特征在于，其中电机输出台包括固定在支撑台上的电机，电机的输出轴上水平固定设有转盘(11)，水平连杆(8)一端固定在转盘(11)上。

3.根据权利要求2所述的一种环形二级倒立摆实验装置，其特征在于，水平连杆(8)一端通过紧固螺钉固定在转盘(11)上。

4.根据权利要求1所述的一种环形二级倒立摆实验装置，其特征在于，第一编码器支架(2)为U型支架，第一编码器支架(2)通过紧固螺栓固定在水平连杆(8)另一端，第一编码器支架(2)两侧壁开设有编码器安放孔，第一编码器(7)输出轴穿过安放孔，中间连杆(5)上端与第一编码器(7)输出轴端部固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种环形二级倒立摆实验装置，其特征在于，第一编码器支架和第二编码器支架结果相同，第二编码器支架(6)通过连接块(4)固定连接在中间连杆(5)下端，第二编码器(3)输出轴穿过第二编码器支架(6)固定连接有摆杆(1)。

6.根据权利要求4所述的一种环形二级倒立摆实验装置，其特征在于，其中第一编码器(7)输出轴端部为六角杆，中间连杆(5)上端上有六角通孔(9)，中间连杆(5)上端套设在第一编码器(7)输出轴端部通过紧固螺钉(10)紧固。