控制系统仿真 02 平台特点 1. 基于ROS系统：Turtlebot3与ROS系统完美结合，是ROS原理，进行ROS实践的理想平台； 2. 支持基于模型（D）的设计：Matlab Simulink中提供了ROS的支持包，可实现Simulink控制模型到ROS系统代码的自动生成，降低了ROS系统控制模型的开发难度，适合大众化本科教学实验。 3. 支持编码：Turtlebot3支持C、C++、python编程，适合有一定代码开发能力的学生，进一步锤炼代码编程能力； 4. TurtleBot3基本版：配置树莓派3b主板，搭载360°激光雷达可以进行SLAM建模实验； 5. TurtleBot3高配版：配置Intel joule主板，搭载360°激光雷达和Intel Realsense R200视觉传感器与识别SDK，能够进行SLAM建模实验和图像跟踪实验； 6. 开：以上所有实验均提供完整开源例程，并配套相应的培训说明文档。 机电一体化模拟软件
超声波电机控制实验平台
平台介绍
超声波电机(Ultrasonic motor，USM)是基于功能陶瓷的超声波频率的振动实现驱动的新型驱动器，打破了由电磁效应获得转速和转矩的传统电机的概念，具有两个显著特点：1)低速大力矩输出：2)保持力矩大，宏观表现为起停控制性好。
本平台以二维超声波电机平台为被控对象，提供基于Matlab Simulink设计的快速控制原型验证平台，本系统结构简单、操作便利，特别适用于控制类研究生的科研开发使用。USM常用控制策略有PID控制、自适应控制、鲁棒控制、模糊控制、经网络控制、模糊自适应控制、经网络自适应控制、模糊经网络控制、PI-模糊控制等，以及多种控制算法的融合，以获得更好的控制性能。
控制系统仿真 03 实验内容 ❊ROS系统开发环境认识 ❊Simulink环境ROS支持包的和使用 ❊Simulink环境树莓派硬件支持包的和使用 ❊基本版Burger： •硬件组成认识 •软件开发环境和使用 •基于激光SLAM的机器人自主导航 ❊版waffle： •硬件组成认识 •软件开发环境和使用 •基于激光SLAM的机器人自主导航 •基于3D摄像机的视觉深度处理及图像跟随 串联六自由度机械臂（教学版） 机器人仿真
02
平台特点
1. 模块化设计：采用模块化的设计理念，系统结构清晰；
2. 超声波电机：作为被控对象的超声波电机利用压电材料的逆压电效应和超声振动来获得运动和力矩能力，电磁兼容性好（即不受外界磁场干扰，也不产生磁场），能实现低速大扭矩输出，动态响应好（ms级响应）；
3. 开发环境友好：系统支持基于Matlab Simulink进行超声波电机控制算法设计，并实现数字仿真到电机实物控制的平滑过渡；
4. 平台实时性强：控制器采用X86硬件运行VxWorks实时系统的解决方案，实时性能可达百us级；
5. 多样化的调试手段：实验过程中提供任意控制参数的修改、任意系统变量的监测，以及所有观测数据的实时存储、离线回放、数据导出等丰富的开发调试手段。
控制系统仿真 机器人机械手爪
03
实验内容
❊电机控制系统设备认知实验：电机/驱动器/仿真机/供电及其他硬件设备认知及系统线缆连接
❊超声电机控制接口测试实验：包括模拟量输出、位置测量，理论算法分析及实际验证
❊超声波电机开闭环控制实验
❊PID参数调试实验
❊基于PI控制的电机位置综合性实验：正弦位置跟随，电流波形监视等
❊创新实验：平台支持用户自建复杂控制算法进行验证实验
电机拖动与控制实验平台
控制系统仿真 03 实验内容 ❊入门实验内容 • 快速入门实验 • 机器人机械系统认识实验 • 机器人控制系统认识实验 • 机器人示教编程与再现控制 • 机器人坐标系建立 ❊中阶实验内容 • 机器人正/逆运动学分析 • 机器人轨迹规划离线仿真实验 • 机器人空间直线、圆弧运动实验 • 机器人搬运装配实验 ❊高阶实验内容 • 双目摄像头参数标定实验 • 机器人视觉测量及实验 • 机器人目标跟踪实验 串联六关节机器人（科研版） 机器人仿真软件有哪些
01
平台介绍
电机拖动与控制实验台是了电机拖动实验与运动控制实验与一体的多功能实验平台，该实验台采用T型架构，一个实验台配置多种电机及拖动实验模块、变频器、快速原型仿真器及实时仿真软件包。在该实验装置上可以变频器控制技术、通讯技术、供配电控制技术、直流/三相异步电动机控制技术等。
02
平台特点
1. 兼容性：既能够覆盖传统的电机拖动实验，也能够支持创新型电机快速控制原型实验；
2. 结构开放：T型架结构，开放、简洁，各实验模块装卸方便，可以活组合；
3. 模块化设计：实验模块，轻便美观，一个实验台配置多种实验模块，可根据用户需求活增减；
4. 安全性设计：
a. 实验模块使用耐10kV高压绝缘面板，杜绝金属面板的漏电现象，保证人身安全；
b. 配置电流型漏电保护器，若有漏电现象，立即自动切断电源；
c. 强电插孔采用保护插孔，连接线使用带保护的插头，安全可靠；
5. 性：支持学生基于Matlab/Simulink自行设计电机控制算法，并在电机实验台上进行快速验证；
6. 多样化的调试手段：实验过程中提供任意控制参数的修改、任意系统变量的监测，以及所有观测数据的实时存储、离线回放、数据导出等丰富的开发调试手段。
控制系统仿真 机电系统建模与仿真
03
实验内容
❊电拖基础实验
•直流电机实验：他励/并励发电机和电动机特性实验、调速实验、能耗制动实验、可逆实验等
•三相异步机实验：三相异步电机空载实验、短路实验、工作特性测定实验、直接启动/Y-Δ启动实验等
•变压器实验：单相变压器空载、短路、负载实验
•变频器实验：参数配置、操作实训、电压/电流监测等
❊运动控制实验
•三相异步机：正反转、开环控制、闭环PID控制实验
•直流伺服：正反转、开环控制、闭环PID控制实验
控制系统仿真