【摘 要】
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针对传统倒立摆的不足，研制了采用无铁芯永磁同步直线电机驱动的倒立摆实验平台。该平台是基于TMS320F2812DSP和MATLAB的硬件在回路实时仿真控制开发系统(Hardware-in-Loop，HIL)，简单高效地实现对直线电机倒立摆的实时控制。在实际控制实验中，极大地减少了传动机构的反向间隙、迟滞、形变、摩擦等与控制算法无关因素对算法验证和性能比较的影响。避免了采用传统的程序语言设计所需的长
【机 构】
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中国农业大学工学院 北京 100083 北京信息科技大学自动化学院 北京 100192 中国农业大
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针对传统倒立摆的不足，研制了采用无铁芯永磁同步直线电机驱动的倒立摆实验平台。该平台是基于TMS320F2812DSP和MATLAB的硬件在回路实时仿真控制开发系统(Hardware-in-Loop，HIL)，简单高效地实现对直线电机倒立摆的实时控制。在实际控制实验中，极大地减少了传动机构的反向间隙、迟滞、形变、摩擦等与控制算法无关因素对算法验证和性能比较的影响。避免了采用传统的程序语言设计所需的长时间的编程和调试困难，可以直接在MATLAB／Simulink上进行控制算法的设计研究，自动生成控制代码，控制单级和多级倒立摆系统。该实验平台可以促进学生对控制理论的理解，促进科研创新。
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讨论了四象限光电探测器(QD，Quadrant Detcctor)的检测原理，从理论上分析了实验室环境下同期性背景光对于位置检测信号的影响，得到位置信号误差与周期性背景光的关系。设计采用了FIR(Finite Impulse ReSponse)数字滤波原理设计一三阻带陷波器，有效实现对周期性背景光频率及其高次谐波干扰的滤除。本文为实验室环境下对四象限光电探测器信号的处理提供了一种新途径。
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