開啟自控原理與計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)訓(xùn)之旅! - 上海
時(shí)間：2025-06-20 23:43:04 點(diǎn)擊次數(shù)：
中人教儀廠 自控原理與計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一個(gè)包括了自動(dòng)控制原理與計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值控制技術(shù)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。它通常含有概括硬件設(shè)備、系統(tǒng)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)教程等多個(gè)部分，旨在為學(xué)生和研究者提供一個(gè)全面、深入學(xué)習(xí)掌控把握和實(shí)踐的平臺(tái)。
在硬件方面，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可能含有傳感器、執(zhí)行器、控制器等實(shí)際物理對(duì)象，以及用來(lái)數(shù)值收集、處置整理和顯露的設(shè)備。這些硬件結(jié)合套件使得實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠模擬真實(shí)的控制系統(tǒng)環(huán)境，從而使學(xué)生能夠更直觀地理解自控原理與計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。
在系統(tǒng)方面，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通常配備裝備先進(jìn)的控制算法和計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值程序，用來(lái)完成對(duì)被控對(duì)象的精確控制。這些系統(tǒng)工量具可以幫助學(xué)生理解控制策略的設(shè)計(jì)和完成過(guò)程，并允許他們經(jīng)過(guò)編程和擬真來(lái)檢驗(yàn)和優(yōu)化控制算法。
此外，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還通常配備裝備豐富的實(shí)驗(yàn)教程和案例，這些教程和案例涵蓋了從基礎(chǔ)到高級(jí)的自控原理和計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值控制技術(shù)的各個(gè)方面。經(jīng)過(guò)完成這些實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以逐步掌控把握控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、解析和完成技能，并培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
自控原理與計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用界限廣泛，可以應(yīng)用來(lái)工業(yè)生產(chǎn)、航空航天、交通運(yùn)輸、智能家居、醫(yī)療設(shè)備、環(huán)保監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。它不僅可以用來(lái)教學(xué)，還可以用來(lái)科研和研發(fā)，為研究人員提供一個(gè)靈活、可配備的測(cè)量試驗(yàn)平臺(tái)，用來(lái)探索新的控制策略和算法。
總的來(lái)說(shuō)，自控原理與計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一個(gè)強(qiáng)大的工量具，它為學(xué)生和研究人員提供了一個(gè)深入學(xué)習(xí)掌控把握和實(shí)踐自控原理與計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值控制技術(shù)的機(jī)會(huì)，有助于推動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
--SD42 自控原理與計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
一、概況
自動(dòng)控制原理學(xué)習(xí)掌控把握是自動(dòng)化、自動(dòng)控制、電子技術(shù)、電氣技術(shù)、精密儀表器具等專業(yè)教學(xué)中的基礎(chǔ)課程。自控原理與計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供包括嵌入式自控計(jì)控核心模型塊、實(shí)操系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)虛擬PC示波器功能可就地實(shí)時(shí)、清晰的查看控制系統(tǒng)的各項(xiàng)靜、動(dòng)態(tài)特性，便利了對(duì)模仿控制系統(tǒng)特性的研究。微型溫度（℃）控制單元可以代替烤箱實(shí)行溫度（℃）控制實(shí)驗(yàn)，加上系統(tǒng)配備的直線DC電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等控制對(duì)象，可開設(shè)控制系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)。該系統(tǒng)還可拓展支持如線性系統(tǒng)、最優(yōu)控制、系統(tǒng)辨識(shí)及計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值控制等現(xiàn)代控制課程課程理論的模仿實(shí)驗(yàn)研究。
二、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)置嵌入式自控計(jì)控核心模型塊
1. 核心芯片：HD4000，雙核雙線程/主頻2.4Ghz/睿頻2.6 GHZ,4G內(nèi)部存儲(chǔ)，支持上電自啟動(dòng)。
2. 15寸高亮度350cd/m2顯露屏，10點(diǎn)電容觸摸，實(shí)操快捷，便利。
3. 提供1個(gè) 千兆網(wǎng)口,2個(gè)RS232連接口,4個(gè) USB連接口。
4. 全鋁密封，工控級(jí)別防塵，防靜電，抗干擾。
5. 前操作面板防塵防水浸，IP65防護(hù)等級(jí)，有效防止噴濺的水滴和油脂進(jìn)入。
6. 極速被動(dòng)散熱，熱量從鋁塊和鋁制后蓋快速散出，經(jīng)過(guò)高低溫箱長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量試驗(yàn)，-10°C~60°C 環(huán)境下平穩(wěn)運(yùn)行。
7. 核心模型塊預(yù)裝備有高度可視化的源語(yǔ)言級(jí)包括研發(fā)環(huán)境，集控制程序研發(fā)、調(diào)節(jié)測(cè)試和實(shí)驗(yàn)測(cè)量解析于一體，支持匯編源語(yǔ)言級(jí)的編程和調(diào)節(jié)測(cè)試。
8. 核心模型塊包括提供了一組先進(jìn)的虛擬儀表器具功能，為用戶創(chuàng)造了集控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)節(jié)測(cè)試和測(cè)量試驗(yàn)解析諸功能一體化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，設(shè)定有很高的性價(jià)比和極佳的教學(xué)效果。其主要功能指標(biāo)如下：
1) 雙蹤超低頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器：設(shè)定有就地實(shí)時(shí)測(cè)量和顯露、波動(dòng)線回放、游標(biāo)測(cè)量、波動(dòng)線存貯等功能。
2) 頻率特性解析儀：可顯露系統(tǒng)各頻率點(diǎn)的時(shí)域相應(yīng)波動(dòng)線并實(shí)行解析，以半自動(dòng)掃頻測(cè)量方法實(shí)行測(cè)量，測(cè)量完畢后即可產(chǎn)生極坐標(biāo)圖和波特圖，由此顯露出系統(tǒng)的頻率特性，同時(shí)還設(shè)定有圖形存檔功能。
3) X_Y測(cè)量：將兩路測(cè)量信號(hào)以X_Y坐標(biāo)的形式顯露，設(shè)定有波動(dòng)線刷新和波動(dòng)線存貯功能，可應(yīng)用來(lái)非線性系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)特性研究。
三、開放式的控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
1. 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中設(shè)定有各種經(jīng)經(jīng)典型信號(hào)源（階躍信號(hào)、方波信號(hào)、斜波信號(hào)、拋物波信號(hào)、正弦波信號(hào)）、模仿對(duì)象（八組運(yùn)放單元）、實(shí)際對(duì)象（步進(jìn)電機(jī)、直線DC電機(jī)、溫度（℃）控制）等單元。各單元之間的電子回路連接、單元內(nèi)的元件選用全部可以多種方法來(lái)實(shí)操，從而極大地提升了實(shí)驗(yàn)效率。系統(tǒng)允許用戶按照教學(xué)內(nèi)容來(lái)自行設(shè)計(jì)、研發(fā)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并支持大型的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。
2. 自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)方面，系統(tǒng)提供了含有概括線性控制系統(tǒng)的時(shí)域解析法、根軌跡解析法、頻域解析法以及系統(tǒng)校正和設(shè)計(jì)等方法的實(shí)驗(yàn)研究，也提供了關(guān)于線性離散系統(tǒng)、非線性控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容；另外對(duì)于現(xiàn)代控制課程課程理論的教學(xué)，提供了狀態(tài)空間解析實(shí)驗(yàn)。
3. 系統(tǒng)提供的計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值控制實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要含有概括：過(guò)程通道和數(shù)值收集處置整理、系統(tǒng)的數(shù)字程序控制、數(shù)字PID閉環(huán)控制、數(shù)字調(diào)動(dòng)器直接設(shè)計(jì)方法的實(shí)驗(yàn)研究，從而可使學(xué)生對(duì)新型智能控制算法有所理解和掌控把握。
4. 在控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方面，系統(tǒng)提供了直線DC電機(jī)(快速)和溫度（℃）控制(慢速)兩種實(shí)驗(yàn)對(duì)象，以包括不一樣的閉環(huán)系統(tǒng)，從而可選用不一樣的控制策略或控制功能數(shù)值，以得到最好的就地實(shí)時(shí)控制效果。
四、系統(tǒng)包括
1. 嵌入式自控計(jì)控核心模型塊；
2. 系統(tǒng)由各單元電子回路、8088CPU控制單元和PC機(jī)實(shí)行通訊的串行口包括；
3. 信號(hào)源發(fā)生單元電子回路：正弦波、方波、斜波及拋物波，信號(hào)周期在2毫秒至30秒之間可調(diào)；
4. 采樣保恃器及單穩(wěn)單元電子回路；
5. 運(yùn)算模仿單元電子回路；
6. 非線性單元電子回路；
7. 狀態(tài)指示燈單元；
8. D/A0832數(shù)/模變換單元電子回路；
9. A/D0809模/數(shù)變換單元電子回路；
10. 單節(jié)拍脈沖發(fā)生單元；
11. 電位器單元；
12. －5V電源發(fā)生單元；
13. 驅(qū)動(dòng)單元；
14. 電機(jī)單元；
15. 直線DC電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)模型塊單元；
16. 信號(hào)測(cè)量單元： 應(yīng)用PC系統(tǒng)完成雙蹤示波器、頻率特性解析等功能。
17. 特殊運(yùn)算環(huán)節(jié)單元；
18. 可變電阻器組單元；
19. 微型溫度（℃）控制單元；
五、電源功能數(shù)值
1. 寫入電壓（V）：220V ±10%
2. 輸出電壓（V）/電流（A）：+5V/2A，+l2V/0.2A，-l2V/0.2A
六、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)用復(fù)合材料的箱式構(gòu)造：
1. 箱體應(yīng)用優(yōu)質(zhì)鋁制框體結(jié)構(gòu)+鋁制包邊+鐵護(hù)角+ABS密度板+優(yōu)雅黑美式大手把。
2. 上下蓋裝配加固強(qiáng)勁支撐合頁(yè)，兩邊多加兩個(gè)支撐鉸鏈曲手，開合度設(shè)定為95度，提供一個(gè)完美的實(shí)操和顯露視角。
3. 全部合金包角應(yīng)用柳釘來(lái)加固保護(hù)，內(nèi)部鋪設(shè)黑色PU面料，箱子美觀，堅(jiān)固，不易變形。
4. 箱體箱底裝配耐磨損墊和保護(hù)腳，正面裝配雙安全卡扣鎖。
七、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
（一）自動(dòng)控制原理 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1. 經(jīng)經(jīng)典型環(huán)節(jié)的模仿研究
2. 經(jīng)經(jīng)典型系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)和平穩(wěn)性
3. 系統(tǒng)校正
4. 控制系統(tǒng)的頻率特性
5. 經(jīng)經(jīng)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)解析
9. 采樣控制系統(tǒng)的校正
10. 態(tài)反饋（極點(diǎn)配備）
（二）計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值控制技術(shù)
11. A/D，D/A變換
12. 采樣保持器
13. 數(shù)字濾波
14. 積分分離式PID控制
15. 最小拍有紋波系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
16. 最小拍無(wú)紋波系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
17. 大林算法控制
18. 非線性控制
19. 解耦控制
20. 綜合控制實(shí)驗(yàn)
（三）控制系統(tǒng)應(yīng)用
21. 直線DC電機(jī)閉環(huán)調(diào)節(jié)速度實(shí)驗(yàn)
22. 溫度（℃）閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)
23. 步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)速度實(shí)驗(yàn)
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