lhJK-II型自控原理/计算机控制多功能实验箱
lhJK-II型自控/计控多功能实验箱的结构图如图1所示,该系统中由计算机通过串〓口或USB接口与自制的A/D、D/A接口板实现信号发生器、示波器的功能,实验时不用打开机箱,使用非常方便,本系统充分发挥了计算机的优势,由计算机完成实验数据的采集、存储和计算处理,在实验时就可以将实验结果与理论分析值进行对比,提高了实验ξ 效率,配套实验软件人机界面非常友好,操作简便,实验数据可导入Matlab进行分析,显著增强了实验效果。本实验装置还具有实验方案配〓置灵活、便于扩展其他实验等优点,由于计算机在不做实验时也可被充分利用,实际上也节约了设备投资。
产品特点:
1 A/D、D/A接口板采用SOC型单片机cygnalF020,集成度高,板上拥有2路DA,8路AD,精度为12位,范围-5V至+5V,通过串口或USB接口与计算机相连,数据传输速度达到115200bps。
2 在同一硬件平台▲上开发了自控原理/计算机控制/虚拟仪器等多个系列的多套实验软件,功能非常强大。
l 自控原理部◤分:
开发有↑自控原理实验仿真软件,在实际操作之前可先进行理论仿真,实验后可将实测结果与理论值进行对比分析,加深理解。
信号发生器部分的设计具有超乎寻常的强大功能及灵活性,真正实现2路DA的同时使用,可发出阶跃、斜坡、抛物线、正弦、方波、三角、锯齿、随机等多种信号且幅值、频率、极性、初始相位可卐调,2路DA之间相位可调、可叠加。
AD信号可选择显示的方式(正反、颜色、线宽、打点划◆线等),可实现连续采集(只受硬盘容量↙限制),
具有长余辉X-Y与短余辉X-Y显示方式。
实验数据可生成数据文件导入Matlab进行分析,显著增强了实验效果。
可自动进行频率特性分析,生成60组数据,自动绘制波特图、奈氏图。
l 计Ψ 算机控制部分:
信号给定方式多样,可选阶跃、斜坡、抛物线、正弦、方波、三角、锯齿、电位器给定多种方式且幅值、频率、极性可调。
可实现2个PID调节器的串级控制实验,可进行电流、转速双闭环控制的模拟实验。
可实现积分分离PID、非线性PID等控制算法,可进行四种算法的单神经元自适应PID控制实验。
可实现多种参数的数字控制器设计,实现对各种典型输入信号的最小拍控制,实现纯滞后系统大林算法实验。
AD信号可选择显示的方式(正反、颜色、线宽、打点划线等),可实现连续采集(只受硬盘容量限制)。
3 使用方便,在界面设计方面,特别注Ψ意了易操作性,自控原理、计算机控制、虚拟仪器等多套软件共用同一套硬件,具有相同的界面风格,部分程序界面如图二所示,其中参数〖设置在动态加入的窗体中完成,波形显示在一个图片框控件上完成,图片框上方显示X-Y坐标值和时间值,工具栏上的三个按键分别是启∑ 动、暂停和停止,同时包括接口测试程序,学生不需专门的学习过程即可使用。
4 实时显示速度快,软件采用了特别的加速技术,实现了数据曲线的高速实时显示,不需数据拟合处理,非常适用于实验教学。
5可充分满足教师学生自主开发设计型、创新性实验的需要,该产品已被清华大学、哈尔滨工业大学等用户选用。
可实现的实验项目
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利用该实验设备可开出以下实验内容:
自控原理部分:
实验一 典型环节及其阶跃响应
实验二 二阶系统阶跃响应
实验三 控制系统的▆稳定性分析
实验四 系统稳态误差分析
实验五 系统频率特性实验
实验六 系统校正
实验七 相平面法分析非线性系统
实验八 采样系统分析
实验九 状态反馈
实验十 状态观测ㄨ器设计