Ballbalancierer

Einführung

Der Ballbalancierer ist ein Laborversuch an dem das Verhalten verschiedener Reglertypen untersucht und erlernt werden kann. Dabei wird ein Ball auf einer Wippe balanciert. Diese wird hierbei von einem Servomotor abhängig von der aktuellen Postion des Balles in Schieflage gebracht, wodurch der Ball durch die Erdanziehungskraft beschleunigt wird und beginnt zu rollen. An welche Sollposition auf der Wippe der Ball bei diesem Versuch gebracht werden soll, ist frei einstellbar. Außerdem kann das Verhalten von PID-Reglern an diesem Aufbau erforscht werden, da auch die Gewichtung der einzelnen Regelanteile steuerbar ist.

Versuchsaufabu

Mechanischer Aufbau

Der mechanische Aufbau des Ballbalancierers lässt sich in zwei Bereiche unterteilen. Er besteht aus einem Gehäuse und einer darauf montierten Wippe. Das Gehäuse dient als Stauraum für den Servomotor und Teile der Elektronik. In der Wippe selbst sind zwei Rillenkugellager verbaut, die dafür sorgen, dass die Wippe den Winkeländerungen durch den Servomotor auch folgen kann. Außerdem besitzt sie einseitig eine Vorrichtung um einen Sensor aufnehmen zu können. Für jeden vorhandenen Sensor existiert dabei ein passendes Gehäuse, sodass diese einfach austauschbar sind.