基于能量解析法的Airball Demo建模和硬件实现

摘要

从能量守恒原理入手,建立了以Air Ball高度为被控制对象,以风机PWM为输入的数学模型,推导了风机PWM占空比与悬浮小球高度间的数学关系。在MATLAB/Simulink进行了仿真测试,将建立的Simulink仿真模型生成到AS(Automation Studio)中,通过仿真器AR000得到系统阶跃响应曲线。而后,在AS环境下建立基于贝加莱PCC的控制工程,编写PWM程序,给Air BallDemo硬件模型加载阶跃电压,实测Air Ball硬件模型的阶跃响应曲线。仿真和实测阶跃响应曲线的数据证明,采用能量解析法建立的模型基本能反映实际悬浮球的运动特性,且具有计算量小,调节时间短的优点。