Автоматизированный лабораторный комплекс «Двойной маятник ТМЛ-02М»

Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана 

В.В. Дубинин, Ю.Н. Жигулевцев, В.В. Витушкин 

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ  
ЛАБОРАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС 
«ДВОЙНОЙ МАЯТНИК» ТМл-02М 

 
Рекомендовано Научно-методическим советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия 

 

Москва 

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 
2010 

УДК 521.3 
ББК 22.213 
       Д79 

Рецензенты: С.В. Зотов, А.В. Копаев 

Дубинин В.В. 
Д79 
Автоматизированный лабораторный комплекс «Двойной 
маятник» ТМл-02М : учеб. пособие / В.В. Дубинин, Ю.Н. Жигулевцев, В.В. Витушкин. – М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. – 34, [2] с. : ил.  
 
Дано описание лабораторного комплекса, предназначенного для 
демонстрации и исследования с применением ПЭВМ колебательного 
движения механической системы с двумя степенями свободы – двойного маятника. Проведены теоретический анализ и экспериментальное 
исследование функционирования лабораторной установки, рассмотрены методика и порядок выполнения лабораторной работы. 
Для студентов всех специальностей МГТУ им. Н.Э. Баумана, 
изучающих курс «Теоретическая механика». 

                                                                                                          УДК 521.3 
ББК 22.213 

Учебное издание 

Дубинин Владимир Валентинович 
Жигулевцев Юрий Николаевич 
Витушкин Вячеслав Валентинович 

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС 
«ДВОЙНОЙ МАЯТНИК» ТМл-02М 

Редактор В.М. Царев 
Корректор Е.В. Авалова 
Компьютерная верстка А.Ю. Ураловой 

Подписано в печать 06.12.2010. Формат 60×84/16. 
Усл. печ. л. 2,09. Тираж 300 экз. Изд. № 5. Заказ 

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
105005, Москва, 2-я Бауманская, 5. 

 
 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010 

ОПИСАНИЕ КОМПЛЕКСА 

Одной из важных и актуальных проблем механики является 
исследование колебаний механических систем с несколькими 
степенями свободы. При этом даже при числе степеней свободы 
системы, равном двум, задача теоретического исследования ее 
колебаний представляется достаточно сложной. В данном пособии на примере двойного маятника изложены основы теории колебательного движения системы с двумя степенями свободы и 
рассмотрен экспериментальный метод детального и наглядного 
изучения такого движения. На кафедре теоретической механики 
МГТУ им. Н.Э. Баумана разработан автоматизированный лабораторный комплекс «Двойной маятник» ТМл-02М (ТМл-18 в более 
ранней индексации), позволяющий проводить лабораторные работы при изучении теории колебаний (рис. 1).  
Лабораторный комплекс дает возможность экспериментально 
определить основные параметры колебательной системы, а затем, 
построив математическую модель, провести сравнение результатов исследования главных колебаний системы с данными, полученными при математическом моделировании. Комплекс включает 
экспериментальный стенд с вертикальной панелью, на которой 
установлен двойной маятник, снабженный датчиками угловых положений его частей, блок питания датчиков и аналого-цифровой 
преобразователь их сигналов, связанный с ПЭВМ. 
Программное обеспечение установки выполнено в двух вариантах: в среде системы LabView 7.0 (Laboratory Virtual Instruments Engineering Workbench – среда разработки лабораторных виртуальных приборов) фирмы National Instruments в 
виде виртуального прибора, реализующего алгоритм выполнения лабораторной работы, а также в оригинальном исполнении, разработанном на кафедре теоретической механики МГТУ 
им. Н.Э. Баумана. В обоих вариантах программное обеспечение 

позволяет проводить теоретические расчеты, а также ввод и обработку экспериментальных данных в реальном масштабе времени. Экспериментальные данные вместе с теоретическими зависимостями выводятся на экран виртуального прибора в виде 
соответствующих графиков. 

Рис. 1. Общий вид лабораторного комплекса 

Данный лабораторный комплекс обеспечивает экспериментальное и теоретическое исследование колебаний парциальных 
систем и главных колебаний двойного маятника. Структурная схема лабораторного комплекса представлена на рис. 2. 
Программа-менеджер обеспечивает согласованное взаимодействие всех компонентов лабораторного комплекса. 
На рис. 3 приведена схема лабораторной установки комплекса.