自控原理實驗箱/二合一教學實驗系統 JY-LH-ZK5 京儀

自控原理實驗箱/二合一教學實驗系統 JY-LH-ZK5 京儀

       本實驗箱是自控/計控二合一的教學實驗系統。它采用模塊式結構，可構造出各種型式和階次的模擬環節和控制系統。還可進行以微機為控制平臺的計算機控制技術實驗教學，做到一機多用。

　　一、系統組成

　　1、核心系統：采用8088微處理器，方便計算機控制技術軟件編程;RS232總線接口與上位機通訊(可以USB接口通信)，含有上位機總清復位和人工總清復位電路， 含有自動鎖零和人工鎖零功能。

　　2、函數發生器：實驗機自帶信號測量/顯示模塊

　　可測量電壓(-5V～+5V)、頻率、溫度、轉速。

　　3、階躍信號發生器：由手控階躍發生(0/+5v、-5v/+5v)，幅度控制(電位器)，非線性輸出組成。運算模擬單元：提供8個OP07基本運放模擬單元(實驗用)，每單元的輸入回路有6組0.5%精度電阻、或 5%精度電容，反饋回路有7組0.5%精度電阻、或5%精度電容，和1個運算放大器組成。另有2個擴展運放模擬單元，其中一個可實現運算放大器調零實驗。構成比例環節、慣性環節、積分環節、比例微分環節，PID環節和典型的二階、三階系統等。

　　4、提供阻容元件庫：22K、330K電位器，2組0-999.9K直讀式可變電阻，多組電容。

　　5、1組D/A輸出:電壓0～5V 或–5V～+5V。

　　6、4路A/D輸入:其中有2個通道為0～+5v電壓輸入，2個通道為-5v～+5v電壓輸入。

　　7、2組采樣保持器及單穩單元電路。

　　8、自帶電源：5V +12V –12V供電;提供精密基準電壓+Vref和-Vref。

　　9、提供虛擬示波器：

　　1)2個通道模擬信號輸入：可測量相平面顯示，頻域對數幅頻、相頻曲線，幅相曲線等。

　　2)示波器的時域顯示方式：示波器的相平面顯示(X-Y)方式;示波器的頻率特性顯示方式有對數幅頻特性顯示、對數相頻特性顯示(伯德圖)，幅相特性顯示方式(奈奎斯特圖)，時域分析(弧度)顯示方式。

　　3)示波器的計算機控制顯示方式。

　　10、外圍控制對象

　　1)步進電機(35BY48)轉速、轉角控制 。

　　2)直流電機(BY25)脈沖測速輸出及電壓測速輸出。

　　3)溫度模塊可調脈沖寬度輸入控制及電壓輸入控制加熱，熱敏電阻測溫(0℃～76.5℃)。

　　11、外設接口輸入/輸出模塊：6路開關量輸入和8路開關量輸出、1路溫控接口(鉑電阻PT100)、5個預留測孔。

　　12、支持二次開發：除模擬運算單元、函數發生器外，本實驗機的8253定時器、8259中斷控制器、模數轉換器，數模轉換器地址也開放給用戶。

　　13、機箱：采用鋁木合金材料，參考尺寸：480×360×100mm。

　　二、實驗項目

　　自動控制實驗

　　1、線性系統的時域分析：1)典型環節的模擬研究 ;2)二階系統瞬態響應和穩定性;3)三階系統的瞬態響應和穩定性。

　　2、線性控制系統的頻域分析(伯德圖、奈氏圖)：1)慣性環節的頻率特性曲線;2)二階閉環系統的頻率特性曲線;3)二階開環系統的頻率特性曲線 ;4) 頻率特性的時域分析。

　　3、非線性系統的相平面分析：1)典型非線性環節;2)二階非線性控制系統：3)三階非線性控制系統。

　　4、線性系統的校正與狀態反饋:1)線性系統的校正;① 頻域法串聯超前校正;② 時域法串聯比例微分校正;③ 時域法比例反饋校正 ;④ 時域法微分反饋校正;2)線性系統的狀態反饋及極點配置 。

　　5、采樣控制系統分析

　　6、模擬直流電機閉環調速實驗

　　7、模擬溫度閉環控制實驗

　　計算機控制技術實驗

　　1、數/模轉換實驗

　　2、模/數轉換實驗

　　3、采樣與保持：1)采樣實驗;2)采樣/保持器實驗;3)采樣/保持控制系統分析舉例。

　　4、平滑與數字濾波實驗 ：1)微分與平滑 ;2)數字濾波 。

　　5、數字PID控制實驗：1)標準PID控制算法，2)積分分離PID控制算法：3)非線性PID控制算法;4)積分分離--砰砰復式PID控制算法

　　6、最少拍控制系統 ：1)最少拍有紋波系統;2)最少拍無紋波設計;3)最少拍控制系統設計舉例。

　　7、大林算法：1)有明顯振鈴現象的大林算法及振鈴消除 ;2)有微弱振鈴現象的大林算法及振鈴消除;3)無振鈴現象的大林算法。

　　8、多變量解耦控制：1)多變量解耦控制設計;2)多變量解耦控制設計。

　　9、微機控制的二次開發

　　控制系統實驗

　　1、直流電機閉環調速實驗

　　2、溫度閉環控制實驗

　　3、步進電機調速實驗

　　4、模擬/數字混合溫度閉環控制實驗