Simulação e Controle

QUBE-Servo2

QUBE-Servo2

Plataforma de baixo custo para teorias introdutórias de mecatrônica e controle.

O QUBE-Servo2 da Quanser é um servomotor compacto e modular, projetado para o ensino de mecatrônica e conceitos de controle em nível de graduação.

Integrado com a nova tecnologia de interface de computação QFLEX 2 desenvolvida pela Quanser, o QUBE-Servo2 fornece mais flexibilidade em configurações de laboratório, usando um PC ou microcontroladores, como o NI myRIO, Arduino e Raspberry Pi (microcontroladores não inclusos com o experimento).

Com abrangente material didático incluído, você pode construir um laboratório state-of-the-art para ensino de graduação para seus cursos de controle ou mecatrônica e assim envolver ainda mais seus alunos em vários projetos.

 

Como ele funciona?

O experimento QUBE-Servo2 consiste em: um motor de corrente contínua com um codificador ótico, proporcionando um feedback de posição e velocidade; um amplificador de potência incorporado no sensor de corrente integrada; um dispositivo de aquisição de dados; e uma interface de computação QFLEX2.

Ele é fornecido com dois módulos add-on: um disco de inércia e um pêndulo.

Com a montagem sem a necessidade de ferramentas e de rápida conexão, você pode facilmente conectar um módulo, ou removê-lo enquanto o controlador está em execução para observar o efeito de diferentes inércias em uma resposta do controlador. Além disso, você pode projetar e construir seu próprio modulo add-on imprimir usando uma impressora 3D, de modo ampliar o alcance da experiência.

O QUBE-Servo2 também tem uma faixa de LED tricolor controladas pelo utilizador. Os usuários podem programar o LED para indicar seu estado, força, ou outros parâmetros de performance de controle do QUBE-Servo2.

 

Demonstração do QUBE-Servo2

 

  • Compact and integrated rotary servo system
  • Tool-less quick connect module inter face
  • Direct-drive brushed DC motor
  • High resolution optical encoder
  • Built-in voltage amplifier with integrated current and tachometer sensors
  • Integrated data acquisition (DAQ) device
  • Flexible QFLEX 2 computing interface for USB and SPI/QBus connections
  • User-controllable tri-color LED
  • Easy-connect cables and connectors
  • Open architecture design, allowing users to design their own controller
  • Fully compatible with MATLAB®/Simulink® and LabVIEW
  • Fully documented system models and parameters provided for MATLAB®/Simulink®, LabVIEW™
  • Microcontroller examples and interfacing datasheet provided for the QUBE-Servo 2 Embedded
  • Additional community-created resources available on www.QuanserShare.com

 

Dimensions (W x L x H) 10.2 cm x 10.2 cm x 11.7 cm
Mass 1.2 kg
Inertia disk mass  0.054 kg
Pendulum mass 0.100 kg
Pendulum length (pivot to tip)  9.5 cm
Motor and pendulum encoder resolution (non-quadrature decoding) 512 counts/revolution
DC motor nominal input voltage 18 V
DC motor nominal current 0.54 A
DC motor nominal speed (no load) 4050 RPM
Connectors:
- QFLEX 2 USB
- QFLEX 2 Embedded
Standard USB 2.0 connector
SPI

 

 

Livro do aluno e professor incluindo os seguintes tópicos para uso com PC: (material em idioma inglês)

Inertia Disk Module:

  • Hardware integration
  • Step response modeling
  • Noise measurement and filtering
  • Electromechanical modeling
  • Second-order systems
  • PD control
  • Stability analysis
  • Lead Compensator

Pendulum Module:

  • Pendulum modeling
  • Moment of inertia
  • Balance control
  • State-feedback LQR-based control
  • State-space modeling
  • Swing-up control

Esse material didático também é fornecido com QUBE-Servo 2 na opção micro-controlador para referência.

O Quanser QUBE-Servo2 também pode ser usado para ensinar outros tópicos não listados acima.

 

O experimento Quanser QUBE-Servo2 vem com o painel de interface QFLEX2 de sua escolha (USB para PC ou Embedded para micro-controlador). O painel adicional pode ser comprado separadamente. 

Para o setup do experimento Quanser QUBE-Servo2 USB, você também precisa do software de controle da Quanser:
    - QUARC para usuários MATLAB/Simulink¹
    - QRCP para usuários LabVIEW¹

O experimento Quanser QUBE-Servo2 Embedded não necessita de nenhum componente adicional da Quanser².

¹ MATLAB, Simulink or LabVIEW licenses are not included.
² O microcontrolador não está incluso.

 

 

Download

  1. Quanser QUBE-Servo2 - Ficha técnica
  2. Material didático para Matlab/Simulink
  3. Material didático para LabVIEW

 

Veja alguns videos do experimento em funcionamento:

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