簡要描述:自控計控原理實驗箱是自控/計控二合一的教學實驗系統(tǒng)。它采用模塊式結(jié)構(gòu),可構(gòu)造出各種型式和階次的模擬環(huán)節(jié)和控制系統(tǒng)。還可進行以微機為控制平臺的計算機控制技術(shù)實驗教學,做到一機多用。
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品牌 | 育仰科教 | 產(chǎn)地類別 | 國產(chǎn) |
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應用領(lǐng)域 | 文體,電子,電氣,綜合 |
YUY-ZK5自控計控原理實驗箱
自控計控原理實驗箱是自控/計控二合一的教學實驗系統(tǒng)。它采用模塊式結(jié)構(gòu),可構(gòu)造出各種型式和階次的模擬環(huán)節(jié)和控制系統(tǒng)。還可進行以微機為控制平臺的計算機控制技術(shù)實驗教學,做到一機多用。
一、系統(tǒng)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(tǒng):采用8088微處理器,方便計算機控制技術(shù)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(shù)發(fā)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(zhuǎn)速等參數(shù)。
4、階躍信號發(fā)生器:由手控階躍發(fā)生(0/+5v、-5v/+5v),幅度控制(電位器),非線性輸出組。
5、函數(shù)信號發(fā)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(qū)特性和間隙特性,有開關(guān)切換,同時有數(shù)碼管顯示波形相關(guān)信息。正弦波信號頻率范圍0.1HZ~2HZ和0.8HZ~50HZ兩檔,分辨率是0.1HZ和1HZ,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。另有擴展運放模擬單元,其一可調(diào)零放大器,構(gòu)成比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、比例微分環(huán)節(jié),PID環(huán)節(jié)和典型的二階、三階系統(tǒng)等;其二校正網(wǎng)絡(luò)庫,可構(gòu)成各種校正環(huán)節(jié);其三是2組整形模塊。
7、提供阻容元件庫:250K、500K電位器,2組0-999.9K直讀式可變電阻,多組電容。
8、1組D/A輸出:電壓0~5V 或-5V~+5V。
9、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。
10、2組采樣保持器及單穩(wěn)單元電路。
11、提供精密基準電壓+Vref和-Vref。
12、定時和中斷單元:2組定時計數(shù)器和2路中斷源。
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?qū)?shù)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(shù)幅頻特性顯示、對數(shù)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(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)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(diào)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(fā):除模擬運算單元、函數(shù)發(fā)生器外,本實驗機的8253定時器、8259中斷控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器,數(shù)模轉(zhuǎn)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(tǒng)的時域分析:
1)典型環(huán)節(jié)的模擬研究 ;
2)二階系統(tǒng)瞬態(tài)響應和穩(wěn)定性;
3)三階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應和穩(wěn)定性。
2、線性控制系統(tǒng)的頻域分析(伯德圖、奈氏圖):
1)慣性環(huán)節(jié)的頻率特性曲線;
2)二階閉環(huán)系統(tǒng)的頻率特性曲線;
3)二階開環(huán)系統(tǒng)的頻率特性曲線 ;
4) 頻率特性的時域分析。
3、非線性系統(tǒng)的相平面分析:
1)典型非線性環(huán)節(jié);
2)二階非線性控制系統(tǒng):
3)三階非線性控制系統(tǒng)。
4、線性系統(tǒng)的校正與狀態(tài)反饋:1)線性系統(tǒng)的校正;
① 頻域法串聯(lián)超前校正;
② 時域法串聯(lián)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(tǒng)的狀態(tài)反饋及極點配置
5、采樣控制系統(tǒng)分析
6、模擬直流電機閉環(huán)調(diào)速實驗
7、模擬溫度閉環(huán)控制實驗
計算機控制技術(shù)實驗
1、數(shù)/模轉(zhuǎn)換實驗
2、模/數(shù)轉(zhuǎn)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(tǒng)分析舉例。
4、平滑與數(shù)字濾波實驗 :
1)微分與平滑 ;
2)數(shù)字濾波 。
5、數(shù)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、少拍控制系統(tǒng) :
1)少拍有紋波系統(tǒng);
2)少拍無紋波設(shè)計;
3)少拍控制系統(tǒng)設(shè)計舉例。
7、大林算法:
1)有明顯振鈴現(xiàn)象的大林算法及振鈴消除 ;
2)有微弱振鈴現(xiàn)象的大林算法及振鈴消除;
3)無振鈴現(xiàn)象的大林算法。
8、多變量解耦控制:
1)多變量解耦控制設(shè)計;
2)多變量解耦控制設(shè)計。
9、微機控制的二次開發(fā)
控制系統(tǒng)實驗
1、直流電機閉環(huán)調(diào)速實驗
2、溫度閉環(huán)控制實驗
3、步進電機調(diào)速實驗
4、模擬/數(shù)字混合溫度閉環(huán)控制實驗
四、實驗箱配置
序號 | 名稱 | 說明 | 數(shù)量 |
1 | YUY-ZK5主機箱 | 含機箱、工作電源、常用信號源、實驗電路區(qū)等 | 1臺 |
2 | 交流電源線 | 1.5m
| 1根 |
3 | 2號實驗導線 | 40cm | 25根 |
4 | 串口通信線(2、3直通) | 1.5m | 1根 |
5 | 實驗指導書 |
| 2本 |
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)。
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