产品细节

Stewart 实验平台 ST-03

船吊控制系统平台，结合高度复杂的海洋环境模拟，为精确货物搬运和动态负载控制提供了创新性和实际应用价值极高的研究工具。

产品概述

船用吊车一般指负载吊运过程位于海面之上，主要用于舰船间货物的运输转移等。与陆地吊车等类似，海上吊车在运输过程中，需要解决由于意外碰撞等引起的负载摆动的抑制问题。此外，由于吊车安装于船体之上，而船体本身受到海浪、海流的影响会产生多个自由度的平动与转动，进而严重影响负载的运输与定位，因此，在控制过程中必须对船身的运动进行有效补偿。船体运动导致的负载扰动通常远大于意外碰撞的影响，且导致整个系统工作在非惯性系，给控制方法设计及分析带来了巨大挑战。

Stewart 实验平台

船吊控制系统平台由主吊车系统和Stewart六自由度风浪模拟器两部分组成。吊车系统都安装在转盘上，回转轴承和回转机械位于该转盘上。副臂带有配重，副臂悬吊了推车上的货物。该系统与MATLAB / Simulink完全集成，并且可以实时运行。包括许多预编程的控制实验。它们构成了构建用户自己的新算法的适当基础。实时控制算法的快速原型设计变得很容易（不需要编写C代码）。有三个控制驱动器（配有齿轮的直流电动机）和五个角位置传感器（编码器）。副臂在第一个强大的驱动器的驱动下旋转。副臂导轨上的手推车具有可调的间隙，并通过传动带和第二个驱动器来回推动。提升负载由第三驱动器操作。典型的控制目标是跟踪所需的三维轨迹（即以规定的方式操作负载），并同时将负载保持在最小的摆动幅度上。

适用平台：

本地 PC（Windows / Mac OS）

适用软件：

可执行二进制文件和图形用户界面
LabVIEW驱动程序、实时、FPGA（可选）
Matlab / Simulink驱动程序
外部控制API（ROS、Matlab、Python示例）

注：

不同的控制器可能需要不同的控制算法。

产品特点

集成开发环境：全面支持 MATLAB®/Simulink®，提供快速原型(RCP)和硬件在环(HIL)开发，无需编写C代码，便捷实现实时控制算法原型设计
高级机械设计：包含主吊车系统和Stewart六自由度风浪模拟器，配备高精度编码器，确保细致准确的运动控制
实验与教育并重：附带多个预编程控制实验，适合教育和研究用途，为构建和测试新算法提供了良好基础
优化的控制目标：旨在实现三维轨迹的精准跟踪以及负载的稳定搬运，最大程度减少摆动
高性能驱动器和传感器：三个控制驱动器和五个角位置传感器，确保了控制精度和响应速度
全方位安全保护：设备配有漏电保护和护罩保护，确保使用过程的安全
适应多变环境：吊车系统适应多自由度的平动与转动补偿，以及环境扰动，如海流和风浪的影响
精准的运动模拟：六自由度风浪模拟器能有效模拟海上风浪，为海洋工程研究提供了理想工具

参数规格

参数名称	参数值
质量	35 kg
塔的高度（从底板到顶部）	860mm
塔底尺寸长 x 宽 x 高	（1100-1600）x 1050 x 860 mm
臂架长度（水平部分）	1100-1500 mm
编码器计数分辨率（正交）	4096 counts/rev
有效塔角分辨率	2.197 x 10-4 Deg
有效载荷框架偏转角度分辨率	0.02197 Deg
塔角范围（近似）	±166.0 Deg
电机	TOWER TROLLEY PAYLOAD
阻力	7.5 7.5 7.5 Ω
扭矩恒定电流	0.52 0.52 0.52 N.m/A
输出功率	120 120 120W
最大连续电流	1.21 1.21 1.21 A
电机减速比	100 100 100
电机负载到滑轮比	2