- 产品介绍
可重构动态元件的双转子航空控制系统
开放的机电工程控制平台
Quanser AERO是一个集成各组件于一体的双电机航空实验系统。主要用于本科机电一体化和控制理论的教学,以及航空航天系统的研究应用。
该实验系统可以用来重构多种航空器控制实验,如单自由度姿态控制,2自由度直升机控制以及半四旋翼控制系统。系统整合了Quanser开发的QFLEX 2计算机接口技术,同时Quanser AERO可以任意选择配置个人计算机或单片机(如:NI myRIO、Arduino、Raspberry PI.) 以及相应的课程材料。该设备可用于建立一个先进的机电一体化控制教学实验室,让学生参与各种控制算法设计和创新项目,并在高质量、高精密的平台上验证所要研究的内容。
Quanser AERO 面板选项
Quanser AERO有两种不同的容易更换的接口面板:
Quanser AERO USB(QFLEX 2 USB面板):Quanser控制软件通过USB2.0接口运行在实验室个人计算机上。Quanser AERO USB可以运行在兼容MATLAB/Simulink的QUARC软件,或者兼容LabVIEW的QRCP软件。使用USB版本,可以为控制基础课程和项目充分利用综合课程材料和实验。
Quanser AERO Embedded(QFLEX 2嵌入式 面板):通过SPI连接单片机接口(不包含实验),不需要额外的软件。这个板面适合让学生接触各种单片机技术,以及最终的机电一体化控制项目或其他类似项目。
Quanser AERO实验装置包含一个可选的接口面板,也可单独购买附加接口面板。
系统详述
特点
· 高度集成一体化的系统
· 高效的无芯直流电机
· 高分辨率的光学编码器
· 通过数字转速表测量俯仰、偏航轴的角度以及直流电机的转速
· 内置电压放大器和电流传感器
· 集成数据采集设备(DAQ)
· 用户可控的三色LED
· 易于连接的电缆和连接器
· 灵活的QFLEX 2计算接口,可选USB连接或者SPI连接
· 开放式控制器设计,用户可根据需要设计控制器
· 完全兼容Matlab®/Simulink®和LabVIEW™
· 提供完整的系统模型和参数
· 提供ABET标准的数字媒体课件
· 提供Quanser AERO Embedded的单片机实例和接口数据表
· 提供额外的社区共享资源www.quansershare.com
实验课件
硬件集成 |
2 自由度直升机 |
单螺旋桨速度控制 |
- 建模 |
单自由度姿态角控制 |
- 线性状态空间 |
- PID 控制器设计 |
- 状态反馈控制 |
- IMU介绍 |
- 动态耦合 |
- 传递函数建模和模型验证 |
半四旋翼系统 |
- 系统识别 |
- 建模 |
- 增益调节 |
- 偏航控制 |
- 卡尔曼滤波 |
设备参数
装置重量 |
3.6 kg |
装置高度(螺旋桨在平行位置) |
35.6 cm |
装置长度 |
51 cm |
底座尺寸(W × D × H) |
17.8 cm × 17.8 cm × 7 cm |
螺旋桨直径 |
12.7 cm |
偏航角范围 |
360 º |
俯仰角范围 |
124 º |
俯仰编码器精度(倍频后) |
512 counts/rev. |
偏航角编码器精度(倍频后) |
1024 counts/rev. |
俯仰电机电流力矩常数 |
57.7 Nm/A |
俯仰电机电阻 |
15.6 Ω |
三轴陀螺测量范围 |
±245 dps |
三轴加速度计测量范围 |
±2 g |
接口选择: |
QFLEX 2 USB USB2.0 QFLEX 2 Embedded SPI |