自動(dòng)控制/計(jì)算機(jī)控制/信號(hào)與系統(tǒng)三合一教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

型號(hào)：DL07-SCAT

一、適用范圍：

DL07-SCAT自動(dòng)控制/計(jì)算機(jī)控制/信號(hào)與系統(tǒng)三合一教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)該產(chǎn)品是為配合《信號(hào)與系統(tǒng)》、《》、《計(jì)算機(jī)控制》課程的教學(xué)而研制開發(fā)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。

二、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介：

該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由一塊典型環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)板、計(jì)算機(jī)控制AD/DA采集處理單元、開關(guān)電源板、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、抽樣脈沖模塊和方波分解模塊組成。

開關(guān)電源輸出（±12V，0.5A；+5V，2.0A；輸出功率22W）；每路均有短路保護(hù)自動(dòng)恢復(fù)功能。

典型環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)板可靈活組成七個(gè)不同的典型環(huán)節(jié)，每個(gè)典型環(huán)節(jié)由一個(gè)運(yùn)算放大器和一組電阻、電容組成。

計(jì)算機(jī)控制AD/DA采集處理卡：采用CYGNAL的C8051F410/2芯片做為主控芯片，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和USB通信，AD采樣位數(shù)為12位，采樣率大為10MHz。DA轉(zhuǎn)換位數(shù)為12位。 AD/DA采集卡有兩路輸出（DA1、DA2）和兩路輸入（AD1、AD2），其輸入和輸出電壓均為－5V～+5V。該控制卡在實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)，可由計(jì)算機(jī)選擇輸出階躍波、速度波、加速度波信號(hào)，各種輸出波形可隨意設(shè)置其波形參數(shù)。

函數(shù)信號(hào)發(fā)生器：可調(diào)節(jié)輸出方波、三角波、正弦波，頻率、幅值連續(xù)可調(diào)。

兩個(gè)數(shù)字可變電阻1K～999K，一個(gè)數(shù)字可變電容1～9Uf。

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)成：

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一：主要由計(jì)算機(jī)、A/D D/A卡、實(shí)驗(yàn)箱組成，結(jié)構(gòu)圖如下：

該結(jié)構(gòu)中計(jì)算機(jī)通過(guò)A/D D/A卡完成信號(hào)發(fā)生器、示波器的功能，打印機(jī)可以將實(shí)驗(yàn)結(jié)果打印出來(lái)。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：

Ø         功能多，可以完成自控原理、計(jì)算機(jī)控制、信號(hào)與系統(tǒng)、過(guò)程控制等實(shí)驗(yàn)；

Ø         計(jì)算機(jī)可完成數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)，便于觀測(cè)超低頻信號(hào)；

Ø         打印機(jī)可將實(shí)驗(yàn)結(jié)果打印出來(lái)，避免觀測(cè)誤差；

Ø         簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提高實(shí)驗(yàn)效率，易于擴(kuò)展其它實(shí)驗(yàn)。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

原理部分：

實(shí)驗(yàn)一  典型環(huán)節(jié)及其階躍響應(yīng)

實(shí)驗(yàn)二  二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三  控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析

實(shí)驗(yàn)四  系統(tǒng)頻率特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)五  連續(xù)系統(tǒng)串聯(lián)校正實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)六  數(shù)字PID控制實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)七  狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測(cè)器

實(shí)驗(yàn)八  解藕控制實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)九  采樣定理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十  非線性環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十一  相軌跡實(shí)驗(yàn)

計(jì)算控制部分的實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一  數(shù)-模轉(zhuǎn)換D/A實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二  模-數(shù)轉(zhuǎn)換A/D實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三  數(shù)字PID 控制實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)四  狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測(cè)器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)五  數(shù)字濾波實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)六  大林算法實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)七  爐溫控制實(shí)驗(yàn)（需外擴(kuò)溫控爐對(duì)象）

實(shí)驗(yàn)八  電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)（需外擴(kuò)直流電機(jī)對(duì)象）

實(shí)驗(yàn)九  步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)（需外擴(kuò)步進(jìn)電機(jī)對(duì)象） 

信號(hào)與系統(tǒng)部分的實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一  濾波器

實(shí)驗(yàn)二  一階電路的瞬態(tài)響應(yīng)

實(shí)驗(yàn)三  一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)及*響應(yīng)

實(shí)驗(yàn)四  二階電路的瞬態(tài)響應(yīng)

實(shí)驗(yàn)五  二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬

實(shí)驗(yàn)六  方波信號(hào)的分解

實(shí)驗(yàn)七  方波信號(hào)的合成

實(shí)驗(yàn)八  抽樣定理

四、系統(tǒng)特點(diǎn)：

1、該系統(tǒng)采用典型環(huán)節(jié)模塊化結(jié)構(gòu)，所有模塊化典型環(huán)節(jié)均可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇不同的參數(shù)與結(jié)構(gòu)；

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)融為一體，這樣既節(jié)省實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)投資，又提高了實(shí)驗(yàn)的效率，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)管理；

3、該系統(tǒng)操作界面友好，參數(shù)設(shè)置方便靈活；

4、可獨(dú)立支持“原理”的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”實(shí)驗(yàn)，“過(guò)程控制”實(shí)驗(yàn)和“信號(hào)與系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)；

5、該系統(tǒng)配有完整實(shí)驗(yàn)教材和實(shí)驗(yàn)程序，減輕了教師負(fù)擔(dān)；

6、可聯(lián)網(wǎng)裝配實(shí)驗(yàn)室，節(jié)省成本，便于管理；

7、數(shù)字可調(diào)電阻、電容，參數(shù)改變直觀、準(zhǔn)確。

五、成套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配置：

DL07-SCAT-III