[发明专利]一种基于自由摆的平板控制系统

权利要求书

1.一种应用于自动控制原理实验的基于自由摆的平板控制系统，它主要包机械框架平台、主控制器、信号采集、电机驱动，机械装置的位移变化会被角度传感器感应，并传输给单片机经计算后输出信号控制电机模块运转，带动机械装置实现相应功能，最终实现实时反馈控制，为更好的完成此功能，加入显示、通讯、键盘与拨码开关等各外围设备，最大限度的实现系统的自动化。

2.根据权利要求1所述的基于自由摆的平板控制系统，其特征是：摆架系统包括摆架座、摆杆、轴承及弹性元件等，起支撑平板工作台的作用，在其结构设计中，选择的材料要保证摆架有足够的刚度，要选择适当的支撑方式，确定框架的结构形式，同时，为保证控制方便，有较高的灵敏度，要求摆杆重量适当。

3.根据权利要求1所述的基于自由摆的平板控制系统，其特征是：选择线性稳压电源模块，使用一块LM2940-5单独对MC9S12XS128单片机供电，而其它模块则使用另一块LM2940-5供电，因控制系统和执行部分开供电，可以有效地防止各器件之间发生干扰，以及电流不足的问题，使得系统能够稳定地工作。

4.根据权利要求1所述的基于自由摆的平板控制系统，其特征是：在本系统中传感器实现对自由摆摆动角度，以及平板转动角度的检测，是对系统实现控制的先决条件，它的好坏直接影响整个系统的精确，因此，对传感器的选择就至关重要，最简单的方法是采用线绕电位器，把电位器安装摆杆的旋转轴上，当摆杆转动时电位器阻值发生变化以改变输出电压，采集电压数值以得到摆杆倾角，该方法安装方便、使用简单，但是测量分辨率不佳，测量精度不高，本设计中采用增量式光电编码器。