一种摆杆重心扰动倒立摆装置论文和设计-罗金鸣

全文摘要

本实用新型公开了一种摆杆重心扰动倒立摆装置，包括安装底板，所述安装底板的顶端表面一侧嵌入安装有控制开关，所述控制开关的一侧对应安装底板顶端表面位置处安装有固定底板，所述固定底板的一侧对应安装底板顶端表面位置处均匀安装有备用固定底板，本实用新型结构科学合理，使用安全方便，通过拉出固定板，调整摆头增重块的数量，并通过固定板，对摆头增重块进行固定，结合旋动紧固旋钮，对摆杆安装座之间进行固定，可快速的调整摆杆安装座的重量进行调整，通过测试电机运行，带动滑动测试车在滑动限位杆上移动，可使滑动测试车上的转动摆杆和摆杆安装座摆动，从而进行测试，通过设置的两个备用固定底板，可进行对照测试。

主设计要求

1.一种摆杆重心扰动倒立摆装置，包括安装底板(1)，其特征在于：所述安装底板(1)的顶端表面一侧嵌入安装有控制开关(2)，所述控制开关(2)的一侧对应安装底板(1)顶端表面位置处安装有固定底板(3)，所述固定底板(3)的一侧对应安装底板(1)顶端表面位置处均匀安装有备用固定底板(4)，所述固定底板(3)和备用固定底板(4)的顶端均固定安装有滑动限位杆(5)，所述滑动限位杆(5)的顶端滑动连接有滑动测试车(6)，所述滑动限位杆(5)的一侧对应固定底板(3)顶端位置处安装有固定柱(7)，一侧所述固定柱(7)的一端安装有测试电机(9)，所述固定柱(7)的另一端转动安装有传动带(8)，所述备用固定底板(4)的一侧对应安装底板(1)表面位置处安装有除湿盒(10)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种摆杆重心扰动倒立摆装置，其特征在于，所述滑动测试车(6)的顶端设置有重量变化测量机构(11)，所述重量变化测量机构(11)包括配重块放置槽(1101)、滑槽(1102)、滑动安装板(1103)、固定安装块(1104)、转动摆杆(1105)、摆杆安装座(1106)、摆头增重块(1107)、固定板(1108)、紧固旋钮(1109)、上固定扣(1110)和下固定扣(1111)；

所述滑动测试车(6)的顶端表面开设有配重块放置槽(1101)，所述配重块放置槽(1101)的一侧对应滑动测试车(6)顶端表面位置处开设有滑槽(1102)，所述滑槽(1102)的顶端滑动安装有滑动安装板(1103)，所述滑动安装板(1103)的顶端固定连接有固定安装块(1104)，所述固定安装块(1104)的一端转动安装有转动摆杆(1105)，所述转动摆杆(1105)的顶端安装有摆杆安装座(1106)，所述摆杆安装座(1106)的顶端贯穿连接有紧固旋钮(1109)，所述摆杆安装座(1106)的顶端嵌入安装有固定板(1108)，所述摆杆安装座(1106)的底端内壁均匀安装有摆头增重块(1107)，所述滑动安装板(1103)的一端转动安装有上固定扣(1110)，所述滑动测试车(6)的一端对应上固定扣(1110)位置处安装有下固定扣(1111)。

3.根据权利要求1所述的一种摆杆重心扰动倒立摆装置，其特征在于，所述安装底板(1)的一端嵌入设置有包覆保护机构(12)，所述包覆保护机构(12)包括保护膜收纳槽(1201)、保护膜收束辊(1202)、包覆保护膜(1203)和收纳盖板(1204)；

所述滑动测试车(6)的一端开设有保护膜收纳槽(1201)，所述保护膜收纳槽(1201)的一端内壁转动安装有保护膜收束辊(1202)，所述保护膜收束辊(1202)的外侧包覆有包覆保护膜(1203)，所述保护膜收纳槽(1201)的另一端转动安装有收纳盖板(1204)。

4.根据权利要求1所述的一种摆杆重心扰动倒立摆装置，其特征在于，所述除湿盒(10)的内部设置有除湿祛味机构(13)，所述除湿祛味机构(13)包括透气窗(1301)、干燥剂包(1302)和活性炭粉包(1303)；

所述除湿盒(10)的一端均匀开设有透气窗(1301)，所述除湿盒(10)的顶端内壁粘接有干燥剂包(1302)，所述除湿盒(10)的底端内壁粘接有活性炭粉包(1303)，所述控制开关(2)的输入端电性连接市电的输入端，所述控制开关(2)的输出端电性连接测试电机(9)的输入端。

5.根据权利要求1所述的一种摆杆重心扰动倒立摆装置，其特征在于，所述传动带(8)的一端与滑动测试车(6)固定连接，且传动带(8)的另一端穿过滑动测试车(6)与滑动测试车(6)的另一端固定连接。

6.根据权利要求2所述的一种摆杆重心扰动倒立摆装置，其特征在于，所述摆头增重块(1107)与摆杆安装座(1106)之间通过固定板(1108)连接，且摆头增重块(1107)的顶端对应固定板(1108)开设有固定通孔。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及科研教学技术领域，具体为一种摆杆重心扰动倒立摆装置。

背景技术

倒立摆控制系统是一个复杂的、不稳定的、非线性系统，是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台，对倒立摆系统的研究能有效的反映控制中的许多典型问题：如非线性问题、鲁棒性问题、正定问题、随动问题以及跟踪问题等，通过对倒立摆的控制，用来检验新的控制方法是否有较强的处理非线性和不稳定性问题的能力，同时，其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途，如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等，在倒立摆实验测试中，一般使用专用的摆杆重心扰动倒立摆装置进行实验测试，但是目前市场上现有的摆杆重心扰动倒立摆装置使用时，无法对照进行测试，需要单个测试结束进行对比，直观性较差，且现有的摆杆重心扰动倒立摆装置使用时，无法对摆杆的重量进行快速调整，无法更好的控制变量，容易导致实验测试的效率降低。

实用新型内容

本实用新型提供一种技术方案，可以有效解决上述背景技术中提出的无法对照进行测试，需要单个测试结束进行对比，直观性较差，且现有的摆杆重心扰动倒立摆装置使用时，无法对摆杆的重量进行快速调整，无法更好的控制变量，容易导致实验测试的效率降低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种摆杆重心扰动倒立摆装置，包括安装底板，所述安装底板的顶端表面一侧嵌入安装有控制开关，所述控制开关的一侧对应安装底板顶端表面位置处安装有固定底板，所述固定底板的一侧对应安装底板顶端表面位置处均匀安装有备用固定底板，所述固定底板和备用固定底板的顶端均固定安装有滑动限位杆，所述滑动限位杆的顶端滑动连接有滑动测试车，所述滑动限位杆的一侧对应固定底板顶端位置处安装有固定柱，一侧所述固定柱的一端安装有测试电机，所述固定柱的另一端转动安装有传动带，所述备用固定底板的一侧对应安装底板表面位置处安装有除湿盒。

优选的，所述滑动测试车的顶端设置有重量变化测量机构，所述重量变化测量机构包括配重块放置槽、滑槽、滑动安装板、固定安装块、转动摆杆、摆杆安装座、摆头增重块、固定板、紧固旋钮、上固定扣和下固定扣；

所述滑动测试车的顶端表面开设有配重块放置槽，所述配重块放置槽的一侧对应滑动测试车顶端表面位置处开设有滑槽，所述滑槽的顶端滑动安装有滑动安装板，所述滑动安装板的顶端固定连接有固定安装块，所述固定安装块的一端转动安装有转动摆杆，所述转动摆杆的顶端安装有摆杆安装座，所述摆杆安装座的顶端贯穿连接有紧固旋钮，所述摆杆安装座的顶端嵌入安装有固定板，所述摆杆安装座的底端内壁均匀安装有摆头增重块，所述滑动安装板的一端转动安装有上固定扣，所述滑动测试车的一端对应上固定扣位置处安装有下固定扣。

优选的，所述安装底板的一端嵌入设置有包覆保护机构，所述包覆保护机构包括保护膜收纳槽、保护膜收束辊、包覆保护膜和收纳盖板；

所述滑动测试车的一端开设有保护膜收纳槽，所述保护膜收纳槽的一端内壁转动安装有保护膜收束辊，所述保护膜收束辊的外侧包覆有包覆保护膜，所述保护膜收纳槽的另一端转动安装有收纳盖板。

优选的，所述除湿盒的内部设置有除湿祛味机构，所述除湿祛味机构包括透气窗、干燥剂包和活性炭粉包；

所述除湿盒的一端均匀开设有透气窗，所述除湿盒的顶端内壁粘接有干燥剂包，所述除湿盒的底端内壁粘接有活性炭粉包，所述控制开关的输入端电性连接市电的输入端，所述控制开关的输出端电性连接测试电机的输入端。

优选的，所述传动带的一端与滑动测试车固定连接，且传动带的另一端穿过滑动测试车与滑动测试车的另一端固定连接。

优选的，所述摆头增重块与摆杆安装座之间通过固定板连接，且摆头增重块的顶端对应固定板开设有固定通孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型结构科学合理，使用安全方便：

1、通过控制开关控制测试电机运行，带动传动带移动，可通过传动带移动带动滑动测试车在滑动限位杆上移动，通过测试电机的反转转动方向，可使滑动测试车上的转动摆杆和摆杆安装座摆动，从而进行测试，通过设置的两个备用固定底板，可在使用时调整滑动测试车和摆杆安装座的重量，对照进行测试。

2、通过拉出固定板，旋动紧固旋钮，使摆杆安装座之间松动，调整摆头增重块的数量，并通过固定板，对摆头增重块进行固定，并通过旋动紧固旋钮，对摆杆安装座之间进行固定，可快速的调整摆杆安装座的重量进行调整。

3、通过将包覆保护膜从保护膜收束辊上取出，对整个摆杆重心扰动倒立摆装置进行包覆保护，增加了对摆杆重心扰动倒立摆装置的防尘保护；通过除湿盒内设置的干燥剂包和活性炭粉包，可对进入除湿盒内的空气进行除湿和祛味，增加了对摆杆重心扰动倒立摆装置闲置时的除湿祛味防护。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型重量变化测量机构的结构示意图；

图3是本实用新型包覆保护机构的结构示意图；

图4是本实用新型除湿祛味机构的结构示意图；

图中标号：1、安装底板；2、控制开关；3、固定底板；4、备用固定底板；5、滑动限位杆；6、滑动测试车；7、固定柱；8、传动带；9、测试电机；10、除湿盒；

11、重量变化测量机构；1101、配重块放置槽；1102、滑槽；1103、滑动安装板；1104、固定安装块；1105、转动摆杆；1106、摆杆安装座；1107、摆头增重块；1108、固定板；1109、紧固旋钮；1110、上固定扣；1111、下固定扣；

12、包覆保护机构；1201、保护膜收纳槽；1202、保护膜收束辊；1203、包覆保护膜；1204、收纳盖板；

13、除湿祛味机构；1301、透气窗；1302、干燥剂包；1303、活性炭粉包。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：如图1-4所示，本实用新型提供一种技术方案，一种摆杆重心扰动倒立摆装置，包括安装底板1，安装底板1的顶端表面一侧嵌入安装有控制开关2，控制开关2的一侧对应安装底板1顶端表面位置处安装有固定底板3，固定底板3的一侧对应安装底板1顶端表面位置处均匀安装有备用固定底板4，固定底板3和备用固定底板4的顶端均固定安装有滑动限位杆5，滑动限位杆5的顶端滑动连接有滑动测试车6，滑动限位杆5的一侧对应固定底板3顶端位置处安装有固定柱7，一侧固定柱7的一端安装有测试电机9，测试电机9的型号为42M704L530，固定柱7的另一端转动安装有传动带8，为了测试电机9运行时，可通过传动带8传动带动滑动测试车6移动，传动带8的一端与滑动测试车6固定连接，且传动带8的另一端穿过滑动测试车6与滑动测试车6的另一端固定连接，备用固定底板4的一侧对应安装底板1表面位置处安装有除湿盒10；

滑动测试车6的顶端设置有重量变化测量机构11，重量变化测量机构11包括配重块放置槽1101、滑槽1102、滑动安装板1103、固定安装块1104、转动摆杆1105、摆杆安装座1106、摆头增重块1107、固定板1108、紧固旋钮1109、上固定扣1110和下固定扣1111；

滑动测试车6的顶端表面开设有配重块放置槽1101，配重块放置槽1101的一侧对应滑动测试车6顶端表面位置处开设有滑槽1102，滑槽1102的顶端滑动安装有滑动安装板1103，滑动安装板1103的顶端固定连接有固定安装块1104，固定安装块1104的一端转动安装有转动摆杆1105，转动摆杆1105的顶端安装有摆杆安装座1106，摆杆安装座1106的顶端贯穿连接有紧固旋钮1109，摆杆安装座1106的顶端嵌入安装有固定板1108，摆杆安装座1106的底端内壁均匀安装有摆头增重块1107，为了便于更改摆头增重块1107的数量，也便于对摆头增重块1107进行固定，摆头增重块1107与摆杆安装座1106之间通过固定板1108连接，且摆头增重块1107的顶端对应固定板1108开设有固定通孔，滑动安装板1103的一端转动安装有上固定扣1110，滑动测试车6的一端对应上固定扣1110位置处安装有下固定扣1111；

安装底板1的一端嵌入设置有包覆保护机构12，包覆保护机构12包括保护膜收纳槽1201、保护膜收束辊1202、包覆保护膜1203和收纳盖板1204；

滑动测试车6的一端开设有保护膜收纳槽1201，保护膜收纳槽1201的一端内壁转动安装有保护膜收束辊1202，保护膜收束辊1202的外侧包覆有包覆保护膜1203，保护膜收纳槽1201的另一端转动安装有收纳盖板1204；

除湿盒10的内部设置有除湿祛味机构13，除湿祛味机构13包括透气窗1301、干燥剂包1302和活性炭粉包1303；

除湿盒10的一端均匀开设有透气窗1301，除湿盒10的顶端内壁粘接有干燥剂包1302，除湿盒10的底端内壁粘接有活性炭粉包1303，控制开关2的输入端电性连接市电的输入端，控制开关2的输出端电性连接测试电机9的输入端。

本实用新型的工作原理及使用流程：该摆杆重心扰动倒立摆装置使用时，通过控制开关2控制测试电机9运行，带动传动带8移动，可通过传动带8移动带动滑动测试车6在滑动限位杆5上移动，通过测试电机9的反转转动方向，可使滑动测试车6上的转动摆杆1105和摆杆安装座1106摆动，从而进行测试，通过设置的两个备用固定底板4，可在使用时调整滑动测试车6和摆杆安装座1106的重量，对照进行测试；通过拉出固定板1108，旋动紧固旋钮1109，使摆杆安装座1106之间松动，调整摆头增重块1107的数量，并通过固定板1108，对摆头增重块1107进行固定，并通过旋动紧固旋钮1109，对摆杆安装座1106之间进行固定，可快速的调整摆杆安装座1106的重量进行调整；使用结束后，可将收纳盖板1204翻转，可将包覆保护膜1203从保护膜收束辊1202上取出，对整个摆杆重心扰动倒立摆装置进行包覆保护，增加了对摆杆重心扰动倒立摆装置的防尘保护；对摆杆重心扰动倒立摆装置包覆保护时，摆杆重心扰动倒立摆装置内的空气会通过透气窗1301进入除湿盒10内，通过干燥剂包1302和活性炭粉包1303，可对进入除湿盒10内的空气进行除湿和祛味，增加了对摆杆重心扰动倒立摆装置闲置时的除湿祛味防护。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种摆杆重心扰动倒立摆装置论文和设计

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