自动控制/计算机控制/信号与系统三合一教学实验系统

自动控制/计算机控制/信号与系统三合一教学实验系统

型号：DL07-SCAT

一、适用范围：

DL07-SCAT自动控制/计算机控制/信号与系统三合一教学实验系统该产品是为配合《信号与系统》、《自动控制》、《计算机控制》课程的教学而研制开发的教学实验装置。

二、结构简介：

该实验系统由一块典型环节实验板、计算机控制AD/DA采集处理单元、开关电源板、函数信号发生器、抽样脉冲模块和方波分解模块组成。

开关电源输出（±12V，0.；+5V，2.0A；输出功率22W）；每路均有短路保护自动恢复功能。

典型环节实验板可灵活组成七个不同的典型环节，每个典型环节由一个运算放大器和一组电阻、电容组成。

计算机控制AD/DA采集处理卡：采用CYGNAL的C8051F410/2芯片做为主控芯片，负责数据采集和USB通信，AD采样位数为12位，采样率为10MHz。DA转换位数为12位。 AD/DA采集卡有两路输出（DA1、DA2）和两路输入（AD1、AD2），其输入和输出电压均为－5V～+5V。该控制卡在实验箱内，可由计算机选择输出阶跃波、速度波、加速度波信号，各种输出波形可随意设置其波形参数。

函数信号发生器：可调节输出方波、三角波、正弦波，频率、幅值连续可调。

两个数字可变电阻1K～999K，一个数字可变电容1～9Uf。

实验平台构成：

实验平台一：主要由计算机、A/D D/A卡、实验箱组成，结构图如下：

该结构中计算机通过A/D D/A卡完成信号发生器、示波器的功能，打印机可以将实验结果打印出来。该结构的优点是：

Ø         功能多，可以完成自控原理、计算机控制、信号与系统、过程控制等实验；

Ø         计算机可完成数据采集与存储，便于观测超低频信号；

Ø         打印机可将实验结果打印出来，避免观测误差；

Ø         简化实验平台，提高实验效率，易于扩展其它实验。

三、实验项目：

自动控制原理部分：

实验一  典型环节及其阶跃响应

实验二  二阶系统的阶跃响应实验

实验三  控制系统的稳定性分析

实验四  系统频率特性测量实验

实验五  连续系统串联校正实验

实验六  数字PID控制实验

实验七  状态反馈与状态观测器

实验八  解藕控制实验

实验九  采样定理验证实验

实验十  非线性环节实验

实验十一  相轨迹实验

计算控制部分的实验

实验一  数-模转换D/A实验

实验二  模-数转换A/D实验

实验三  数字PID 控制实验

实验四  状态反馈与状态观测器实验

实验五  数字滤波实验

实验六  大林算法实验

实验七  炉温控制实验（需外扩温控炉对象）

实验八  电机调速实验（需外扩直流电机对象）

实验九  步进电机控制实验（需外扩步进电机对象） 

信号与系统部分的实验

实验一  滤波器

实验二  一阶电路的瞬态响应

实验三  一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应

实验四  二阶电路的瞬态响应

实验五  二阶网络函数的模拟

实验六  方波信号的分解

实验七  方波信号的合成

实验八  抽样定理

四、系统特点：

1、该系统采用典型环节模块化结构，所有模块化典型环节均可根据实验要求选择不同的参数与结构；

2、实验结果观察与实验系统融为一体，这样既节省实验室的建设投资，又提高了实验的效率，简化了实验管理；

3、该系统操作界面友好，参数设置方便灵活；

4、可独立支持“自动控制原理”的教学实验，“计算机控制技术”实验，“过程控制”实验和“信号与系统”实验；

5、该系统配有完整实验教材和实验程序，减轻了教师负担；

6、可联网装配实验室，节省成本，便于管理；

7、数字可调电阻、电容，参数改变直观、准确。

五、成套实验系统配置：

设备名称	型号	备注
自动控制/计算机控制/信号与系统三合一教学实验系统	DL07-SCAT-III	必配
步进电机控制对象	DL07-BJ	选配
温度控制对象	DL07-WK	选配
电机调速对象	DL07-SP	选配