這是一個緊湊型、自包含的桌上型裝置,設計用於讓所有學術水平的學生研究控制的基本和進階原理,包括對自然不穩定系統的控制。
球與梁裝置展示了不穩定系統的控制問題,例如火箭或飛彈在發射過程中,需要主動控制來防止其不穩定並傾倒。
該裝置有一顆鋼球,可以在兩條平行的張緊線上自由滾動。這些線位於一個在中心旋轉的梁上。一個伺服馬達控制梁的角度,並且感測器測量梁的角度和球的位置。
基本的控制問題是透過調整梁的角度來控制球的位置。這個系統是一個雙積分器,因此本質上是不穩定的。它需要使用相位提前方法進行主動反饋控制。