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TRY-Z815型自控制原理實及計算機驗箱

TRY-Z815型自控制原理實及計算機驗箱TRY-Z815型自控制原理實及計算機驗箱是自控/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、自控制原理實及計算機驗箱系統組成

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(伯起点彩票),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、自控制原理實及計算機驗箱實驗項目

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(伯起点彩票、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、自控制原理實及計算機驗箱實驗室配置方案

序號

名稱

單位

數量

備注

1

實驗箱

每實驗小組一臺

必配

2

PC個人電腦

每實驗小組一臺

必配

3

慢掃描示波器

按經費情況配置

選配

4

信號源

按經費情況配置

選配

5

數字示波器

按經費情況配置

選配