一、產(chǎn)品概述
本實驗平臺集“信號與系統(tǒng)”、“控制理論”和“計算機控制技術”典型實驗環(huán)節(jié)于一體的教學設備,它能完成“信號與系統(tǒng)”、“控制理論”及“計算機控制技術”教程的全部實驗內容。實驗平臺配有各種測量儀表,系統(tǒng)功能完善,實驗內容豐富,能有效地提高學生的實際分析與解決問題的能力。
二、系統(tǒng)特點
1、 該實驗平臺具有實驗功能齊全、資源豐富、使用靈活、接線可靠、操作快捷、維護簡單等優(yōu)點。 2、 在實驗設計上,信號與系統(tǒng)實驗除了有信號的分解與合成、信號的采樣與恢復、各種濾波器等實驗外,還有一階、二階電路的各種特性研究實驗。 3、 控制理論既有模擬部分的實驗,又有離散部分實驗;既有經(jīng)典理論實驗,又有現(xiàn)代控制理論實驗。 4、 計算機控制系統(tǒng)除了常規(guī)的實驗外,還增加了當前工業(yè)上應用廣泛、效果卓著的閉環(huán)控制技術,并通過虛擬示波器進行監(jiān)控、顯示。 5、 擴展性強:各個模塊及資源分布合理、布局清晰、而且具有擴展性,方便學生自己重新設計。
三、技術性能
1、 輸入電源:單相三線220V±10% 50HZ 2、 工作環(huán)境:溫度-10℃~+50℃ 相對濕度<85%(25℃) 海拔<4000m 3、 絕緣電阻:大于3MΩ 4、 裝機容量:小于0.5Kva 5、外形尺寸:135cm×70cm×140cm,以產(chǎn)品實物為準
四、系統(tǒng)組成
1、電源輸入模塊:提供+5V/1.0A、-5V/0.5A、+12V/0.5A、-12V/0.5A的電源輸出。 2、函數(shù)發(fā)生器模塊:提供五種波形信號:正弦波、三角波、方波、矩形波、掃頻信號。 信號的頻率范圍:8Hz—100KHz,分四個頻段。 信號的頻率、幅度、占空比和掃速勻可調。 3、頻率計:四位數(shù)顯,測量范圍1Hz-300KHz,量程自動切換。 4、毫伏表:三位半數(shù)顯,測量范圍0~20V,頻率范圍0~100KHz。 5、信號測量單元: 采用PC軟件實現(xiàn)雙蹤示波器、頻率特性分析等功能。 6、實物及相關電路:實物由直流電機、步進電機、溫度加熱三部分組成,它們可與各自的驅動電路完成直流電機閉環(huán)調速控制、步進電機轉速控制、溫度PID控制實驗。 7、自由實驗區(qū):由運放、電容、電阻、電位器和一些自由布線區(qū)等組成。通過接線和短路塊的選擇,可以模擬各種受控對象的數(shù)學模型。
五、實驗桌:鋁木結構,桌面為防火、防水、耐磨高密度板,電腦桌連體設計,造型美觀大方。采用特制模具制作的優(yōu)質鋁合金做框架,鋁合金表面經(jīng)氧化處理,經(jīng)久耐用,美觀大方,符合現(xiàn)代審美觀,桌面為防火、防水、耐磨高密度板,桌子下部配置儲存柜及電腦主機柜。
六、實驗項目
(一)、信號與系統(tǒng)實驗: 1、基本運算單元實驗 2、響應與沖激響應實驗 3、系統(tǒng)的模擬實驗 4、無源濾波器實驗 5、定理與信號恢復實驗 6、網(wǎng)絡狀態(tài)軌跡的顯示實驗 7、階電路的暫態(tài)響應實驗 8、電路的暫態(tài)響應實驗 9、電路傳輸特性實驗 10、絡函數(shù)的模擬實驗 11、沖信號的分解實驗 12、脈沖信號的合成實驗 13、度對波形合成的影響實驗
(二)、控制理論實驗 1、典型環(huán)節(jié)的模擬研究 2、典型系統(tǒng)瞬態(tài)響應和穩(wěn)定性 3、系統(tǒng)校正 4、控制系統(tǒng)的頻率特性 5、典型非線性環(huán)節(jié) 6、非線性系統(tǒng)(一) 7、非線性系統(tǒng)(二) 8、采樣系統(tǒng)分析 9、采樣控制系統(tǒng)的校正 10、狀態(tài)反饋(極點配置)
(三)、計算機控制技術實驗項目 1、A/D,D/A轉換 2、采樣保持器 3、數(shù)字濾波 4、積分分離式PID控制 5、最小拍有紋波系統(tǒng)實驗 6、最小拍無紋波系統(tǒng)實驗 7、大林算法控制 8、非線性控制 9、解耦控制 10、綜合控制實驗
(四)、計算機控制技術系統(tǒng)實驗 1、直流電機閉環(huán)調速實驗(實物) 2、溫度閉環(huán)控制實驗(實物) 3、步進電機調速實驗(實物