De bal op plaat probleem bestaat uit een vlakke plaat waaraan een bal moet worden geplaatst. Bal positionering wordt alleen bereikt door unstable evenwicht waar elke kleine veranderingen in de hoek van de plaat in de continue versnelling van de bal resulteren zal totdat het laat de plaat. Een dergelijke systeem presenteert een interessante besturingselementen probleem als gesloten lus is controle nodig om stabiele bal te positioneren op de plaat.
Een goede benadering voor het beheersen van de bal beweging is los te koppelen van de x- en y richtingen op de plaat. Dit zorgt voor twee afzonderlijke, onafhankelijke controlelussen. Een lus bepaalt de x-locatie van de bal en een ander bepaalt de y-locatie. Elke lus van de controle voor de x- en y as bestaat uit twee delen; een innerlijke controle lus en een buitenste lus. De binnenste lus is verantwoordelijk voor het uitvoeren van de stappenmotoren in gesloten lus voor controle van de hoek. Motor hoek wordt verkregen uit quadrature encoders op elke stappenmotor. Een vaste hoek voor de stappenmotoren wordt geleverd door de buitenste lus en het verschil tussen de ingestelde hoek en de gemeten hoek rijdt de stepper motor hoeksnelheid.
De buitenste lus bepaalt de werkelijke bal positie op de plaat. De bijdrage aan deze lus is gewenste bal locatie en feedback is gemeten bal locatie. De locatie van de bal wordt verkregen met behulp van een 4-draads resistieve touchscreen waarop de bal rolt. Het verschil en de mate van verandering van het verschil tussen de set en de gemeten locatie bepaalt de hoek van de uitvoer die wordt ingevoerd in de lus van innerlijke controle. De controle van de buitenste lus neemt de vorm van een evenredige-afgeleide (PD)-controller, terwijl alles wat nodig is voor de binnenste lus is een proportionele controller.
De uitvoer van het gehele controlesysteem is de positie van de bal op de plaat. De positie wordt bepaald door het aanpassen van de versnelling van de bal. Bal versnelling is een functie van de hoek van de plaat en de plaat hoek is een functie van stepper motor hoek. Met de kleine hoek onderlinge aanpassing, moet een kleine verandering in de hoek van de motor van evenwicht resulteren in een lineair gerelateerde verandering in de hoek van de plaat en daarom verandert in de versnelling van de bal. Deze rudimentaire aanpassing werkt heel goed voor het beheersen van de bal ook bij grotere hoeken.
