陈芷琳，温晓静，刘 鑫，王 翔，丁肇红

(上海应用技术大学 电气与电子工程学院，上海 201418)

自从20世纪80年代末板球系统开始被国内外学者当作研究对象来验证各种控制算法，板球系统的研究已经经历了从simulink模型仿真验证到实物平台实时控制的过渡[1-2]，陆续有各个课题组实验室以及企业生产制造出各类板球系统实物平台，其中国内比较常用的是由固高科技公司生产的GPB2001板球系统，其平台实物和上位机界面如图1所示。

随着自动控制技术的进步和深入研究板球系统现在已经成为各高校自动控制原理实验室的基础实验平台，目前市场所售板球系统未进行技术升级换代，上位机软件还只能运行在windows xp系统环境下，技术相对来说已经落后，不能满足当前教学和研究所需。而且板球系统平台自身即是一个集合机械、电子、自动化以及计算机科学等多学科交叉综合的系统，因此对研究板球系统平台设计研究有非常实用的价值和重要意义。本文就板球系统提出了一套完整的设计思路和可执行方案，实现成本较低，而且采用技术手段均为当前最新技术，有较高的推广价值。

1 总体设计方案

本研究设计的板球系统平台主要有机械部分、硬件部分(包括硬件和嵌入式软件)和上位机三大部分组成[3-4]。板球本体利用铝合金搭建主体机械结构，采用2个0°～180°伺服舵机为动力机构，电阻屏作为小球位置传感器，以STM32F103单片机为控制核心，通过串口与上位机进行连接通讯，上位机设计采用python为编程语言，PyQt5为GUI框架进行搭建。……