二軸球平台機構的動力分析及模擬

Dynamical Analysis and Simulation of Two-Axis Ball-on-Plate Mechanism

游豐瑜(Yu, Fang-Yu)

指導教授 ： 陳雙源

國立臺北科技大學/機電學院/精密機構設計產業研發碩士專班/碩士(2007年)

摘要

本研究之主旨，是從二軸球平台機構的動力分析及模擬過程中，發展所需之數學模型與軟體模擬技術。其中包括整體系統規劃、馬達的轉矩需求、動力方程式的推導及動態模擬。
本研究的特點則是推導出能描述球在二軸球平台上做滾動、滑動和跳動等動態的動力方程式，再利用Matlab裡的Simulink做非線性模擬，藉此可應證所推導之動力方程式，並觀測球之動態行為，本研究所得之動態方程式及模擬技術對往後的系統設計及控制，建立紮實的基礎。

關鍵字

二軸球平台 ； 球平台遊戲系統 ； Simulink ； 動力方程式

並列摘要

The primary intention of this research is to develop the mathematical models and simulation techniques for two-axis ball-on-plate mechanism. The research includes planning of entire system, calculating the required torques of two motors, deriving dynamic equations and dynamic simulations.
The features of this research are the dynamic equations for describing the rolling, slipping and bouncing of the ball on the plate are derived. These nonlinear dynamic equations are then verified and used to observe the dynamic behaviors by using Simulink of Matlab. The dynamic equations and simulation techniques obtained in this research constitute a solid basis for the system design and control in the future.

並列關鍵字

Ball-on-Plate ； Simulink ； Ball-on-Plate Game System ； dynamic equation

參考文獻

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