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哈和啊 2010-05-24 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《直线倒立摆系统(教学设备)pdf》,可适用于工程科技领域,主题内容包含GoogolTechnology直线倒立摆系统(教学设备)GLIP系列安装与使用手册版本V固高科技(深圳)有限公司年月Googol直线倒立摆安装使用符等。

GoogolTechnology直线倒立摆系统(教学设备)GLIP系列安装与使用手册版本V固高科技(深圳)有限公司年月Googol直线倒立摆安装使用手册版版权权声声明明固高科技(深圳)有限公司保留所有版权固高科技有限公司(以下简称固高科技)具有本产品及其软件的专利权、版权和其它知识产权。未经授权不得直接或间接的复制、制造、加工、使用本产品及相关部分。直线倒立摆系统GLIP系列包含《直线倒立摆系统GLIP系列安装与使用手册》和《直线倒立摆系统GLIP系列实验指导书》。声声明明固高科技保留在不预先通知的情况下修改设备和文档的权力。固高科技不承担由于本说明书或本产品的使用不当所造成的直接的、间接的、特殊的、附带的或相应的损失和赔偿。商商标标声声明明Windows和Microsoft为Microsoft公司注册商标。IPM和IPMMotionStudio为Technosoft公司注册商标。Matlab为Mathworks公司注册商标GoogolII直线倒立摆安装与使用手册安安全全注注意意事事项项直线倒立摆系统主要用于教学和科研。在安装、使用和维护之前请仔细阅读本手册。请将本手册妥善保存以备需要时随时查阅。使使用用注注意意事事项项使用(安装、运转、保养、检修)前请务必熟悉并全部掌握本手册内容和其它相关资料在熟知全部机器知识、安全知识以及注意事项后再使用设备。本手册将安全注意事项分为“危险”“注意”“强制”“禁止”分别记载。表警告标志不正确的操作将会导致重大人身事故。不正确的操作会导致设备损坏。必须要做的操作。被禁止的操作。另外即使“注意”所记载的内容也可能因为不同的情况产生严重后果因此任何一条注意事项都很重要在设备使用过程中请严格遵守。虽然不符合“危险”“注意”的内容但是用户在使用过程中必须严格遵守的事项在相关地方以标识。GoogolIII直线倒立摆安装使用手册z本手册记述了安全上一般应该注意的事项在实际实验环境下用于实验研究人员的安全措施不可能完全记载敬请原谅。z为了安全的使用直线倒立摆控制系统用户必须按照本说明书的要求对设备操作及维护人员进行安全教育直接操作人员必须认真阅读倒立摆系统所有说明书。z本手册中的图片及相片为代表性实例和实际产品可能有所不同z由于破损或丢失说明书需要定购说明书请与我公司销售部门联系z客户自行进行产品改造产生的不良后果不在本公司保修范围之内本公司概不负责。z在操作直线倒立摆系列产品前按下电源开关并确认伺服电源被切断伺服电源切断后电源指示灯熄灭。在倒立摆运行出现异常情况下若不能及时关断电源则可能造成人身伤害或设备损坏。船型电源开关:z在紧急停止后请排除故障后再打开电源。GoogolIV直线倒立摆安装与使用手册由于误操作可能导致倒立摆错误的运动引发安全事故。z开始运行前倒立摆必须置于初始状态。非实验人员请勿操作倒立摆否则有可能引发人身伤害或设备损坏。z在进行倒立摆实验时请遵守以下事项。保持从倒立摆正面观看或操作。遵守操作顺序。考虑倒立摆失控等突变状况的应急方案。确保设置躲避场所以防万一。由于误操作可能造成倒立摆运动引发人身伤害事故。z在实验过程中遇以下的情况请确认倒立摆危险范围内无人并且实验人员处于安全操作位置。电源接通时。操作倒立摆时。自动运行时。不慎进入倒立摆运动范围内或与机器接触都可能引发人身安全事故当出现异常时请立即关断电源。z进行倒立摆实验前请检查以下事项有异常则及时修理或采取其它必要措施。倒立摆动作有无异常。电源接线和信号线有无破损。电源接线和信号线接头是否接触良好。z实验完毕后请将倒立摆置于初始状态。z在理解本手册“注意”的基础上才能使用倒立摆进行实验。GoogolV直线倒立摆安装使用手册本本书书常常用用词词汇汇定定义义“GTSVPCI”固高科技四轴运动控制卡的名称,该设备详细资料请参考《GT系列运动控制器用户手册》和《GT系列运动控制器编程手册》。“稳摆”倒立摆摆杆通过电机的实时控制在导轨上保持倒立的状态。倒倒立立摆摆各各部部分分表表示示表直线倒立摆各部分表示倒立摆各部分本手册的表示直线倒立摆基座本体控制箱电控箱信号连接线信号线或电缆GTSVPCI运动控制卡运动控制卡或板卡供电电缆电源线一级倒立摆摆体组件一级摆组件二级倒立摆摆体组件二级摆组件三级倒立摆摆体组件三级摆组件四级倒立摆摆体组件四级摆组件旋转的光电角度编码器角度编码器小车由电机通过同步带驱动在滑杆上来回运动保持摆杆的平衡。电机编码器和角度编码器向运动控制器反馈小车和摆杆的位置(线位移和角位移)。图直线倒立摆各部分GoogolVI直线倒立摆安装与使用手册电控箱内安装有如下部件:电控箱外形如下所示:图电控箱交流伺服电机驱动器图松下交流伺服电机驱动器运动控制器的端子板(IO接口板)图运动控制器的端子板直流电源开关、指示灯等电气元件运动控制卡:GoogolVII直线倒立摆安装使用手册目目录录版权声明II声明II商标声明II安全注意事项III使用注意事项III本书常用词汇定义VI倒立摆各部分表示VI目录VIII第章安全保障安全直线倒立摆系列使用说明书列表关于操作人员的安全事项安装及配线时的安全转交本设备时的注意事项第章产品确认装箱内容确认确认订货号GLIP系列倒立摆型号及含义标签第章倒立摆系统介绍第章倒立摆系统安装搬运方法安装场地和环境安装方法工具简介倒立摆系统本体安装运动控制卡安装倒立摆控制软件安装第章配线电线连接注意事项供电电源连接方法第章开始使用倒立摆系统初始状态确认系统测试系统控制GoogolVIII直线倒立摆安装与使用手册第章运动控制卡DEMO软件操作说明GTCOMMANDER窗口介绍GTCOMMANDER在倒立摆系统中的简单使用运动控制卡通讯测试行程开关(限位开关)信号测试电机编码器信号测试摆杆编码器信号测试第章MATLABSIMULINK实时控制软件使用说明(MATLAB版)实时内核的安装以及C语言编译环境的选择实控软件的界面实时控制的实验操作步骤在线的实时参数调整数据的观察及记录GTSVBLOCKLIBRARY说明固高教学产品MATLAB实时控制软件的帮助第章实DOS模式下控制软件操作说明预备工作操作步骤一级倒立摆控制软件操作步骤二级倒立摆控制软件操作步骤第章故障处理和产品维护故障处理倒立摆测试故障处理运动控制器遇到的常见问题应用DOS版实时控制软件遇到的常见问题应用Matlab版实时控制软件遇到的常见问题报警处理日常维护第章附录DOS版软件源代码的说明图表目录主要部件参数GoogolIX第章安全Googol第章安全保障安全为保障安全请在理解本手册等技术资料的基础上使用倒立摆。直线倒立摆系列使用说明书列表z为了确保安全充分阅读倒立摆的使用说明书并理解其内容是非常重要的z为了安全使用倒立摆必须在使用前阅读以下说明书:《直线倒立摆系统GLIP系列安装与使用手册》《直线倒立摆系统GLIP系列实验指导书》《交流伺服电机驱动器MINASA系列使用说明书》《编码器使用说明书》。z请确认上述说明书是否齐全如果没有得到这些资料请与我公司销售部门联系注:《交流伺服电机驱动器MINASA系列使用说明书》和《编码器使用说明书》为倒立摆中标准零部件的说明书。更详细信息也可以直接向其生产厂家咨询。关于操作人员的安全事项由于倒立摆的运动空间和动作区域内是危险场所有发生意外事故的可能性倒立摆的安全管理人员以及从事设置、操作和维护人员要注意安全保障自己和他人的安全。直线倒立摆安装使用手册z在倒立摆周围避免危险行为与倒立摆以及周边设备接触有可能发生人身伤害。z为确保安全请务必遵守现场张贴的“严禁烟火”“高电压”“危险”等其它警示标识所表示的事项有可能发生火灾、触电和人身伤害等事故。z为防止发生危险请严格遵守以下着装要求:着装工整内衣、衬衣、领带等不要从实验服中露出建议使用手套等安全装备。z倒立摆的设置场所非实验人员不得靠近参观人员不要进入安全警示区域与倒立摆本体、电控箱磕碰可能发生设备损坏和人身伤害。z在开始使用倒立摆时请疏散倒立摆活动区域范围内的人员实验时任何人员不得进入摆的活动区域否则会引起人身伤害或设备损坏。z在倒立摆周围避免危险行为与倒立摆以及周边设备接触有可能发生人身伤害行为。不要强迫移动倒立摆更不要倚靠在倒立摆本体上。否则会有受伤或设备损坏的可能。z请不要蹲坐在倒立摆电控箱上面不要随意按开关按钮否则有可能造成倒立摆错误运动引起人身伤害或设备损坏。Googol第章安全Googolz除实验人员外其它人员均不得触摸控制计算机和电控箱按钮。否则有可能造成倒立摆错误运动引起人身伤害或设备损坏。z手动推动小车在导轨上运动时的方法如下:错误的操作方法正确的操作方法安装及配线时的安全安装及配线的详细说明请参见本手册的相关章节。安装、配线时防止被夹伤和绊倒为保证实验的安全倒立摆放置要便于操作和观察。直线倒立摆安装使用手册z倒立摆的安装地点应选择下列场所:倒立摆在工作状态下摆杆充分展开,在其活动范围内不能碰到墙壁、安全栏、实验台和电控箱如果和倒立摆接触有受伤和损坏设备的危险。z接地工程要遵守电气设备标准和布线规章制度否则会有触电火灾和倒立摆运行不正常的危险。转交本设备时的注意事项z移动、转交本倒立摆设备系统时一定要附上相关的说明书并确认交到最终使用者手中附上的倒立摆说明书列表请看本手册的内容说明书丢失时请与本公司销售部门联系。Googol第章产品确认Googol第章产品确认装箱内容确认到货之后请确认装箱内容。标准规格的倒立摆系统有以下部分:z运动控制器z电控箱z本体z信号电缆(本体~电控箱之间连接电缆以及电控箱和计算机的连接电缆。)z手册一套关于详细的产品内容请参考装箱清单。图标准规格的倒立摆系统组成部分直线倒立摆安装与使用手册确认订货号GLIP系列倒立摆型号及含义GLIP公司名称G:GoogolTechP:平面型C:复合型R:环形:inverted转的P:pendulum钟摆摆的规格:一级:二级:三级GLIP系列产品列表如下:Googol摆的类型L:直线型I倒:四级:柔性一级:柔性二级第章产品确认Googol表GLIP系列产品产品代码产品名称产品描述GLIP直线一级倒立摆直线运动模块一级摆组件摆控制系统(运动控制器单轴电控模块)一级摆DOS版实验软件(含源代码)MATLAB软件工具包GLIP直线两级倒立摆GLIP两级摆组件两级摆DOS版实验软件GLIP直线三级倒立摆GLIP三级摆组件GLIP直线四级倒立摆GLIP四级摆组件GLIP直线柔性一级倒立摆GLIP柔性关节组件(配光栅尺)柔性一级摆DOS版实验软件GLIP直线柔性两级倒立摆GLIP两级摆组件GLIP直线柔性三级倒立摆GLIP三级摆组件标签请确认电控箱与本体的型号是否一致连接时务必注意倒立摆本体和电控箱的型号一致。以下分别是直线一级倒立摆的本体和电控箱上的标签示例:图产品标签直线倒立摆安装与使用手册第章倒立摆系统介绍固高公司生产的GT系列运动控制器可以同步控制四个运动轴实现多轴协调运动。其核心由ADSP数字信号处理器和FPGA组成可以实现高性能的控制计算如图。它适用于广泛的应用领域包括机器人、数控机床、木工机械、印刷机械、装配生产线、电子加工设备、激光加工设备等。此运动控制卡的四个控制轴即四个控制通道除了控制信号输出以外还可以应用于数据信号的采集和反馈。图固高运动控制器典型应用示意图对于倒立摆系统而言只使用与运动控制器相连的端子板四个通道中的一个通道而其它通道就被利用于摆杆编码器数据的采集。GT运动控制器结构:CNJPCNADSPxxFPGACNJPPCI桥图GTSV运动控制器接口与跳线器位置示意图Googol第章倒立摆系统介绍Googol运动控制器和端子板的连接形式如下:图GTSV卡和端子板的连接对于直线倒立摆一般采用CN、CN、CN和CN接口CN接口用于伺服电机的控制其余用于采集角度编码器信号。表CN、CN、CN和CN接口定义(反焊)引脚信号说明引脚信号说明GND数字地GND数字地PULSE步进脉冲输出PULSE步进脉冲输出GND数字地DIR步进方向输出DIR步进方向输出GND数字地DAC模拟输出GND数字地V电源输出C编码器输入C编码器输入B编码器输入B编码器输入A编码器输入A编码器输入ENABLE伺服允许RESET伺服报警清除ALM伺服报警OVCCVV输出OGND外部电源地固高倒立摆控制系统硬件框图如图所示包括计算机、运动控制卡、伺服系统、倒立摆本体和光电码盘、反馈测量元件等几大部分组成一个闭环系统。图中光电码盘由伺服电机自带。对于直线型倒立摆可以根据该码盘的反馈通过换算获得小车的位移小车的速度信号可以通过差分法得到各个摆杆的角度由光电码盘测得并直接反馈到控制卡速度信号可以通过差分方法得到。计算机从运动控制卡中实时读取数据确定控制策略(电机的输出力矩)并发送给运动控制卡。运动控制卡经过DSP内部的控制算法实现该控制决策产生相应的控制量使电机转动带动小车运动保持摆杆平衡。直线倒立摆安装与使用手册图倒立摆硬件系统框图Googol第章倒立摆系统安装Googol第章倒立摆系统安装搬运方法z搬运时要轻拿轻放避免冲撞和过度的振动。否则对精密器械的性能会有影响。安装场地和环境倒立摆系统的安装必须满足以下条件:场地本体应放置在专用的架子上或四方桌子边沿架子或桌子牢固稳定且水平高度足够。环境条件运转时周围温度应在~+范围内运输、保管温度为-~。湿度较小较干燥的场所。湿度~RH(相对)不结露。灰尘、粉尘、油烟、水等较少的场所。不受大的冲击、振动的场所(G以下)。远离大电器噪声源(TIG焊接装置等)的场所。直线倒立摆安装与使用手册安装方法倒立摆系统的安装包含以下三个部分:倒立摆系统本体安装运动控制卡安装倒立摆控制软件安装工具简介“L”字型内六角扳手:图内六角扳手单位:mm公制规格有:、、、、、、、、、、、、、。在本倒立摆安装过程中用到的扳手为、、、、五种公制型号规格。倒立摆系统本体安装)拆装倒立摆:打开包装箱取出定位和夹紧纸块把倒立摆从包装箱中取出。)倒立摆的安装地点要求:倒立摆摆杆能充分展开,摆应紧靠桌子或架子的边沿平行确认摆杆在活动范围内自由旋转摆杆和摆杆上的角度编码器不会碰及桌子边沿不会碰到墙壁、安全栏、实验台和电控箱见下图。Googol第章倒立摆系统安装Googol图安全栏范围摆杆和桌子侧沿保持足够距离图摆杆活动空间)放置好倒立摆本体以后拆开摆杆的包装检查硬件外观是否有明显的破损如有破损请不要使用并立即固高科技(深圳)有限公司联系。z拆包装时注意不要拉扯或剪及角度编码器相连的信号线。否则会导致系统信号错误损坏设备。z操作摆杆时请注意轻拿轻放避免过度的振动和撞击。否则会损坏精密器械。)摆杆的安装方法:一级倒立摆摆杆安装方法直线倒立摆安装与使用手册安装步骤:步骤一:取下摆杆上一头顶上的螺丝。图取下摆杆固定螺钉步骤二:用内六角扳手松开小车上角度编码器轴杆一端侧面的螺孔顶丝。图角度编码器轴杆一端侧面的螺孔顶丝步骤三:将摆杆有顶丝螺纹的且有一个小平面的一端插入小车上角度编码器轴杆一端孔里摆杆的小平面朝向侧面的螺钉固定侧面的螺钉然后用步骤一卸下的螺钉从摆杆插入的相反孔里用内六角扳手固定好摆杆。图摆杆顶端形状Googol第章倒立摆系统安装Googol图安装一级摆摆杆图紧固摆杆顶丝步骤四:来回移动小车保证“上”“下”“左”“右”满足本体安装空间的要求见上图和图。一级倒立摆摆杆的安装完毕。摆杆安装完成后必须保证倒立摆摆杆能充分展开,摆应紧靠桌子或架子的边沿确认摆杆在活动范围内自由旋转摆杆和摆杆上的角度编码器不会碰及桌子边沿不会碰到墙壁、安全栏、实验台和电控箱。其图示见上。直线倒立摆安装与使用手册二级倒立摆摆杆安装方法安装步骤:(对于直线一级倒立摆请跳至运动控制卡的安装)步骤一:取下摆杆上一头顶上的螺丝。图取下两级摆杆组件螺钉步骤二:同一级倒立摆摆杆安装方法步骤二。步骤三:将摆杆有顶丝螺纹的且有一个小平面的一端插入小车上角度编码器轴杆一端孔里调整好摆杆的方向如摆杆的小平面朝向侧面的螺钉固定侧面的螺钉然后用步骤一卸下的螺钉从摆杆插入的相反孔里用内六角扳手固定好摆杆直线二级倒立摆摆杆的安装完毕。图松开侧面紧固螺钉直线二级倒立摆摆杆安装好的方位状态见下图:角度编码器的横侧面必须与本体底座正面平行然后固定螺丝和顶丝固定好摆杆。图摆杆方位调整(俯视)Googol第章倒立摆系统安装Googolz摆杆安装完成后必须保证倒立摆摆杆能充分展开,摆应紧靠桌子或架子的边沿确认摆杆在活动范围内自由旋转摆杆和摆杆上的角度编码器不会碰及桌子边沿不能碰到墙壁、安全栏、实验台和电控箱。其图示见上二级倒立摆改为一级倒立摆摆杆的安装方法安装步骤:步骤一:首先拆卸摆杆一的固定螺钉和紧固顶丝见下图示。图拆下摆杆固定螺钉图取下两级摆杆组件直线倒立摆安装与使用手册z卸下摆杆后请注意轻拿轻放避免过度的振动和撞击。否则有可能造成设备的损坏。步骤二:拆卸摆杆二图松开摆杆的固定螺钉如图示松开顶丝后抽出摆杆放置好摆杆一。步骤三:松开如图所示两处螺钉将摆杆二组件放置于本体的后方保证来回拉动小车不至于拉拽摆杆二角度编码器的连线。松开此处两个螺钉图松开编码器线固定槽Googol第章倒立摆系统安装Googol松开此处两个螺钉图松开编码器线的固定块步骤四:安装摆杆一方法同上一级倒立摆摆杆安装方法。二级倒立摆改为一级倒立摆摆杆安装完毕。三级倒立摆改为二级倒立摆摆杆的安装方法三级倒立摆改成两级倒立摆和两级倒立摆改成一级倒立摆相似只需将三级摆组件拆下即可。组件部分如下图:图倒立摆组件部分运动控制卡安装运动控制卡开箱检查打开运动控制卡包装盒前请先查看外包装标明的产品型号是否与定购的产品一致。打开包装后请首先检查运动控制卡的表面是否有机械和外观的明显损坏然后按照装箱清单或订购合同仔细核对配件是否齐备。如果板卡表面损坏或产品内容不符合请不要使用立即与固高科技或经销商联系。直线倒立摆安装与使用手册z将运动控制卡从防静电套中取出之前请将手与有效接地的导体接触一会儿以去除静电。不要用手接触卡上的芯片以免损坏运动控制卡建议带防静电手套。不遵守该提示可能造成运动控制卡的损坏。z检查板卡表面是否有损坏。板卡出厂前均通过反复检查和测试保证其质量可靠。但是不排除运输等意外损坏的可能性。如果板卡表面有损坏请不要使用立即与我们联系。z安装运动控制器之前请先详细阅读《运动控制器用户手册》相关内容对基地址、接口及定义须有一定的了解和掌握。板卡出厂时已经按照一般的通用要求设置成缺省状态。一般情况下用户不要更改。安装运动控制卡一硬件安装关闭计算机。打开计算机机箱。在打开计算机机箱前请将计算机ACV供电电源线拔下否则可能造成设备损坏甚至人身伤害。检查板卡型号检查板卡型号是否相符(在板卡背面贴有板卡型号标识)一般采用GTSVPCI控制卡并观察板卡表面有无明显异常。安装板卡到计算机要求计算机具有一个PCI插槽和一个运动控制卡转接板的安装口。把板卡插入计算机空闲的PCI插槽如下图所示:Googol第章倒立摆系统安装Googol图安装板卡到计算机紧固螺钉紧固螺钉确保板卡插牢实固定不易松动合上机箱盖。请保持运动控制卡和其它PCI设备有一定距离并不会和其它设备产生干扰。二驱动程序的安装(WindowsWindowsWindowsXP)硬件安装完成后确认无误打开计算机安装运动控制卡驱动程序。Windows系统自动检测到有未知设备在向导的提示下点击“下一步”。在“希望Windows进行什么操作?”提示下选择“搜索设备的驱动程序(推荐)”点击“下一步”。将产品的配套光盘放入光驱。选择“指定位置”利用“浏览”选择“光驱:运动控制卡GTSVPCITVPCDWindowsSetup”目录选择相应您计算机安装的系统类型驱动程序。(注:windowsxp系统下驱动程序同windows)跟随“添加硬件向导”点击“下一步”直到完成。运动控制卡驱动程序的安装还可以通过进入“我的电脑>属性>设备管理器”来完成。安装完成后如下图:直线倒立摆安装与使用手册常见的安装错误信息:系统检测不到运动控制卡请将运动控制卡插入计算机其它PCI插槽或更换其它计算机重复以上步骤。如果还不行请更换运动控制卡与固高科技技术服务部门联系。倒立摆控制软件安装软硬件环境要求硬件环境:IBM兼容微机(含两个PCI插槽)基本运行配置:CPUPIIIG、内存兆、固高运动控制器推荐运行配置:CPUP以上、内存兆、显示器支持*以上软件环境:推荐使用windows和windows或windowXP双系统。控制软件的安装固高倒立摆系统的控制软件一般基于固高科技有限公司开

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