LG-ATYW01型過程自動控制理論/計算機控制技術實驗平臺

一、概況
控制理論•計算機控制技術學習是自動化、自動控制、電子技術、電氣技術、精密儀器等專業教學中的基礎課程。系統提供集成操作軟件，通過虛擬PC示波器功能可實時、清晰的觀察控制系統的各項靜、動態特性，方便了對模擬控制系統特性的研究。微型溫度控制單元可以代替烤箱進行溫度控制實驗，加上系統配置的直流電機、步進電機、YW單容液位控制系統等控制對象，可開設控制系統課程的實驗。該系統還可擴展支持如線性系統、最優控制、系統辨識及計算機控制等現代控制理論的模擬實驗研究。

二、系統構成

序號	產品名稱	參數	備注
1	實訓控制平臺	采用工業級全鋁合金框架結構,非鈑金加工。鋁合金規格30*30mm，控制臺背后采用門式結構，配置門鎖，方便維修檢修。整體尺寸: 500×200×500 mm 輸入電壓：220V ±10% 50HZ 輸出電壓/電流：+5V/2A，+l2V/0.2A，-l2V/0.2A
2	模塊電路	（1）系統采用Intel 8088作為系統的控制計算機，擴展EPROM采用W27512，存儲空間64K,擴展RAM采用HM62256，存儲空間32K，鎖存譯碼采用CPLD器件ispLSI 1032E。（2）信號源發生單元電路：正弦波、方波、斜波及拋物波，信號周期在2毫秒至30秒之間可調；（3）采樣保恃器及單穩單元電路；（4）運算模擬單元電路；（5）非線性單元電路；（6）狀態指示燈單元；（7）D/A0832數/模轉換單元電路；（8）A/D0809模/數轉換單元電路；（9）單節拍脈沖發生單元；（10）電位器單元；（11）－5V電源發生單元；（12）ULN2803驅動單元；（13）直流電機模塊單元(帶反饋)；（14）步進電機模塊單元；（15）信號測量單元：采用PC軟件實現雙蹤示波器、頻率特性分析等功能。（16）特殊運算環節單元；（17）可變電阻器組單元；（18）微型溫度控制單元；
3	上位軟件	系統為嵌入式控制計算機配有高度可視化的源語言級集成開發環境，集控制程序開發、調試和實驗測量分析于一體，支持匯編源語言級的編程和調試。系統還提供有一組先進的虛擬儀器功能，為用戶創造了集控制系統設計、電路構造、系統調試和測試分析諸功能一體化的實驗環境： (1)雙蹤超低頻數字存儲示波器：具有實時測量和顯示、波形回放、游標測量、波形存貯等功能。 (2)頻率特性分析儀：可顯示系統各頻率點的時域相應波形并進行分析，以半自動掃頻測量方式進行測量，測量完畢后即可產生極坐標圖和波特圖，由此顯示出系統的頻率特性，同時還具有圖形保存功能。 (3) X_Y測量：將兩路測量信號以X_Y坐標的形式顯示，具有波形刷新和波形存貯功能，可應用于非線性系統的實驗特性研究。
4	YW單容液位控制系統	采用工業級全鋁合金框架結構,非鈑金加工。鋁合金規格3030mm。整體尺寸: 520×200×660 mm 由有機玻璃水箱，水槽、水泵、和液位壓力傳感器、控制閥門、水管、24V開關電源等部件組成。（1）水箱，水槽：采用7mm厚度透明有機玻璃材料，水箱正面標有水位標尺，內部有設有緩沖槽。（2）水泵：直流24V，直流無刷，磁力驅動，可調速控制流量;靜態楊程6米;大流量960L/H;工作壽命大于20000小時;具有缺水自動保護功能;防護等級：IP68。（3）液位壓力傳感器：全封閉式電路，具有防潮、防結露、防滲漏功能;測量形式及范圍 0～1～200mH2O 允許過載：2倍滿量程壓力工作溫度：-20～80℃ 溫度補償：-10～70℃ 存儲溫度：-40～80℃ 輸出信號：（0～5)V三線制供電電源：15～36 VDC(標定電壓24VDC) 外殼材料：304不銹鋼O型圈氟橡膠電纜：專用防水透氣電纜防護等級：IP68(壓力傳感器部分) （4）開關電源：配置高性能DC24V/1.5A開關電源。
5	數據采集卡	（1）核心CPU芯片采用32 位 RISC ARM STM32,使用實時操作系統RTOS；（2） USB2.0通訊接口；（3）支持LabVIEW, CVI, Matlab, C++ 二次開發接口；（4）模擬量輸入：14位ADC分辨率率，支持同時8 路單端輸入或者4路差分輸入；（5）模擬量輸出：12位DAC分辨率率，2通道輸出； l 直流電壓范圍：0~5V，波形輸出支持正弦，方波，鋸齒，三角波任意波形（6）數字量輸入輸出：支持8 路輸入輸出，集電集開漏輸出，電平方式：5V TTL。（7）計數器/脈沖輸出：通道數：1通道；*高計數頻率：5Mhz，分辨率：32位，計數范圍：0~65535
6	導線	配置錐形頭鎖緊式連接線，2mm規格，接觸安全可靠。
7	輔材	電子版WORD文檔、保修卡、電源線、光盤盒等
8	完成的實訓項目	（一）自動控制原理實驗項目 1、典型環節的模擬研究 2、典型系統瞬態響應和穩定性 3、系統校正 4、控制系統的頻率特性 5、典型非線性環節 6、非線性系統（一） 7、非線性系統（二） 8、采樣系統分析 9、采樣控制系統的校正 10、態反饋（極點配置）（二）計算機控制技術 1、A/D，D/A轉換 2、采樣保持器 3、數字濾波 4、積分分離式PID控制 5、小拍有紋波系統實驗 6、小拍無紋波系統實驗 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（三）控制系統應用 1.直流電機閉環調速實驗 2.溫度閉環控制實驗 3.步進電機調速實驗 4. 單容液位控制系統實驗

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