真菜馆长的自动平衡称系统

想做的东西还挺多的，在建立真菜馆的第一天，想好要写的素材就够一个学期了。然而无奈人丁稀少，加之想法的实施难度和知识储备较大，只得慢慢磨。

客官想看便看吧，就当科普科普。。

此乃自动平衡秤系统，功能是甚么呢？自然就是称重了。然而你是否想过，它为什么可以自动平衡呢？为什么可以称重呢？

截取自胡寿松《自动控制系统原理》

自动称重系统原理

没放物体的平衡称平衡时，在离枢轴（就是中间那个点了）一定距离处，放一个要称重的物体，此时根据小学学的杠杆原理，秤自然是不可能平衡的，会向放了重物的那一边倾斜，失去平衡。

然后知识升级到了初中，杠杆末端连接了一个电位器，杠杆倾斜，图中的y就会变，根据初中学的欧姆定律，电压当然也就改变了。哪里的电压改变呢？当然是电机了。电机电压一变，其本来为0，不转动，变化后就不为0了，电机开始起飞。。带动导杆转，导杆上面连了个秤砣Wc，它也跟着动。可以发现，秤砣上面也连了电位器，它也可以改变电机电压。

又回到小学的杠杆原理，秤砣一点点地挪动，直到自动平衡秤再次平衡，此时电机两端电压又回到了0，电机不转了，秤砣停在了某个位置。可以事先测量，画上刻度线，就可以从秤砣停的位置，得知重物的重量，从而达到称重的目的。

电机为什么会转？为什么秤平衡时就停下来了？这其中就隐含了一个核心的思想——“反馈”。

系统方框图

画出系统的方框图（这是啥？显而易见，就是方框组成的图呗……）

反馈在哪？就在阻尼器、电位器、秤砣那些不是直线的部分。

系统模型

这时候来了一个飞跃，一下子从初中难度到了大学……通过数学表达式建立系统模型方程。

这些乱七八糟的字母符号是个什么玩意啊？

还是列张表看看吧

由于写名称太麻烦，科学家们总喜欢使用各种乱七八糟的字母来表示各种意义，一个α在各种学科，各种文章，可以有成千上万个意义。

有时候馆长想，如果现代科学体系是由中国人建立的，而不是那些欧美国家的，拉丁语系的，那是不是我们写公式时就是另一番情境了，
例如

还有著名的等价无穷小

真是别一番情境啊。

每个人要学数理化，都得先学中文，那世界科技的发展一定会被中文的博大精深给牵制住……

再扯回自动平衡秤系统，出于习惯，后面的公式就不使用汉字了，还是使用英文字母，并且决定不说人话了……

根据系统模型绘制信号流图

这是一个专业的过程，可以理解成把上面那些公式用圈圈、线等形状可视化了，于是根据这些公式

（7）式得

（3）式得

（5）（6）式得

再将它们组合起来得

系统有三个单独的回路，根据梅森增益公式可得系统传递函数为

分子为前向通路总增益，分母为三个回路增益之和以及两个互不接触回路的增益乘积。

化简得到传递函数

参数根轨迹

系统特征方程为

带入参数化简得到

当，根轨迹增益

变化时，系统闭环极点也在变化，根轨迹方程为

使用matlab画出系统根轨迹

确定传递函数

当阻尼比ζ=0.5时，由根轨迹图知道

闭环传递函数为

系统单位阶跃响应

代入前面列出的一大串奇怪的参数得到闭环传递函数

系统阶跃响应为

此乃系统原传递函数，那使用主导极点后会怎么样呢？

根据主导极点获得系统闭环传递函数

阶跃响应为

至于其他分析，在此就不赘述了（因为写着真的很累）更多的可以在公众号后台回复“ 自动平衡秤 ”获取详细报告（如果感兴趣的话）造福学弟学妹。（注意不要打错别字哦）

写完后，发现公众号编辑栏下方写的预计阅读时间4分钟，我就呵呵了。哪要这么长，直接滑下来或者退出就行了，30秒足矣。

什么是自动汽车衡系统
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称重系统中利用的原理除了杠杆平衡,弹性元件的应力变化、变...
还有压电，光纤。

直吹式制粉系统采用电子称重式皮带给煤机,可以实现锅炉正平...
正确
有没有好用的自动称重系统？
你好，其实在线自动称重机主要功能都是用来检测剔除不合格产品的，基本上都是这个功能，关键是看售后这方面，如：天津世纪慧芯，整机一年保修。
什么品牌的自动汽车衡称重系统好用
外国比较出名的自动汽车衡品牌我用过美国托利多的和英国维特沃斯的，国内也有很多做自动汽车衡的厂家，一般情况下不是特别敢采购，质量跟不上时间都浪费在维修上了。反正从省心省力上考虑我还是更倾向托利多和维特沃斯。