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      2022年5月17日

      自動控制原理實驗箱,自控原理實驗箱

      SB-ZKYLA自控原理實驗箱

       

      自控原理實驗箱,是指在沒有人直接參與的情況下,利用外加的設備或裝置(稱控制裝置或控制器),使機器、設備或生產過程(統稱被控對象)的某個工作狀態或參數(即被控制量)自動地按照預定的規律運行。自控原理實驗箱是自控/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、電源:輸入單相三線~220V±10%  50Hz。輸出直流5V/2A、±12V/0.5A 電源,均有接反和短路保護功能。

      2、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。

      3、函數發生器:實驗機自帶信號測量和信號顯示模塊

      可測量信號電壓(-5V+5V)、頻率、溫度、轉速等參數。

      4、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。

      5、函數信號發生器:能輸出正弦波、斜波、方波、矩型波、繼電特性、飽和特性、死區特性和間隙特性,有開關切換,同時有數碼管顯示波形相關信息。正弦波信號頻率范圍0.1HZ~2HZ0.8HZ~50HZ兩檔,分辨率是0.1HZ1HZ,其他波形頻率范圍是0.1HZ~250HZ,分辨率是0.1HZ。波形信號的幅值范圍-6V~+6V,幅值分辨率是0.1V,失真度不大于0.5%。阻抗不大于50Ω。

      6、運算模擬單元:提供8OP07基本運放模擬單元(實驗用),每單元的輸入回路有60.5%精度電阻、或 5%精度電容,反饋回路有70.5%精度電阻、或5%精度電容,和1個運算放大器組成。另有擴展運放模擬單元,其一可調零放大器,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;其二校正網絡庫,可構成各種校正環節;其三是2組整形模塊。

      7、提供阻容元件庫:250K、500K電位器,20-999.9K直讀式可變電阻,多組電容。

      8、1D/A輸出:電壓05V -5V+5V。

      9、4A/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。

      10、2組采樣保持器及單穩單元電路。

      11、提供精密基準電壓+Vref-Vref。

      12、定時和中斷單元:2組定時計數器和2路中斷源。

      9、提供虛擬示波器:

      12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、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。

      12、機箱:堅固型鋁合金框架,厚實的 ABS 塑料包角,參考外形尺寸 480×360×120mm。

      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

      四、實驗箱配置

      序號

      名稱

      說明

      數量

      1

      主機箱

      含機箱、工作電源、常用信號源、實驗電路區等

      1

      2

      交流電源線

      1.5m

      1

      3

      2號實驗導線

      40cm

      25

      4

      串口通信線(2、3直通)

      1.5m

      1

      5

      實驗指導書

       

      2

      附:使用本實驗箱需配套儀器儀表:電腦、萬用表和示波器(可以選配,實驗箱上自帶示波器)。

      新型計算機組成原理實驗箱

      計算機組成原理基礎實驗箱

      A865微機原理與單片機實驗箱 

      微機控制與仿真實驗實訓室 

      嵌入式實驗開發系統 

      模擬電子技術實驗箱 

      數字電子技術實驗箱,設計型(基礎型) 

      數字邏輯測試實驗系統 

      綜合型單片機實驗系統  

      DSP實驗開發系統 

      超強型計算機組成原理與系統結構實驗箱 

      高頻電路實驗箱 

      單片機、微機原理及接口技術二合一實驗箱 

      自控/計控原理實驗箱 

      自控原理與計算機控制實驗箱 

      超強型計算機組成原理實驗箱

      八位、十六位計算機組成原理與系統結構實驗箱 

      數字邏輯實驗箱 

      新型數字電路實驗箱 

      數字模擬電路實驗箱 

      模數電二合一試驗箱 

      電工技術實驗箱 

      電子技術實驗箱 

      電路原理實驗箱、數字電路實驗箱 

      模擬電路技術實驗箱、數字電路技術實驗箱、電工技術實驗箱 

      電路分析實驗箱、電路原理實驗箱 

      運動控制實訓平臺、CPTH超強型計算機組成原理與系統結構實驗儀 

      通信原理實驗系統方案

      通信與信號處理實驗箱

      通信系統創新實驗平臺 

      通信技術,電氣工程實訓 

      信號與系統綜合實驗箱 

      移動通信系統、通信原理實驗平臺 

      程控交換綜合實驗箱

      光纖通信教學實驗系統

      光纖通信綜合實驗箱

      高頻電子線路實驗箱  

      通信原理綜合實驗箱

      現代通信技術實驗平臺

      微波及天線綜合實驗系統

      PLC可編程控制器實驗箱

      單片機開發實驗箱、萬能單片機實驗開發系統、單片機實驗箱

      交流電路實驗箱

      直流電路實驗箱

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