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新疆过程自动控制理论计算机控制技术实验平台过程自动控制理论计算机控制技术实验柜过程自动控制理论计算机控制技术实验平台

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VS-ATY01过程自动控制理论•计算机控制技术实验平台

一、概况
控制理论•计算机控制技术学习是自动化、自动控制、电子技术、电气技术、精密仪器等专业教学中的基础课程。系统提供集成操作软件，通过虚拟PC示波器功能可实时、清晰的观察控制系统的各项静、动态特性，方便了对模拟控制系统特性的研究。微型温度控制单元可以代替烤箱进行温度控制实验，加上系统配置的直流电机、步进电机、YW单容液位控制系统等控制对象，可开设控制系统课程的实验。该系统还可扩展支持如线性系统、*优控制、系统辨识及计算机控制等现代控制理论的模拟实验研究。

二、系统构成

序号	产品名称	参数	备注
1	实训控制平台	采用工业级全铝合金框架结构,非钣金加工。铝合金规格30*30mm，控制台背后采用门式结构，配置门锁，方便维修检修。整体尺寸: 500×200×500 mm 输入电压：220V ±10% 50HZ 输出电压/电流：+5V/2A，+l2V/0.2A，-l2V/0.2A
2	模块电路	（1）系统采用Intel 8088作为系统的控制计算机，扩展EPROM采用W27512，存储空间64K,扩展RAM采用HM62256，存储空间32K，锁存译码采用CPLD器件ispLSI 1032E。（2）信号源发生单元电路：正弦波、方波、斜波及抛物波，信号周期在2毫秒至30秒之间可调；（3）采样保恃器及单稳单元电路；（4）运算模拟单元电路；（5）非线性单元电路；（6）状态指示灯单元；（7）D/A0832数/模转换单元电路；（8）A/D0809模/数转换单元电路；（9）单节拍脉冲发生单元；（10）电位器单元；（11）－5V电源发生单元；（12）ULN2803驱动单元；（13）直流电机模块单元(带反馈)；（14）步进电机模块单元；（15）信号测量单元：采用PC软件实现双踪示波器、频率特性分析等功能。（16）特殊运算环节单元；（17）可变电阻器组单元；（18）微型温度控制单元；
3	上位软件	系统为嵌入式控制计算机配有高度可视化的源语言级集成开发环境，集控制程序开发、调试和实验测量分析于一体，支持汇编源语言级的编程和调试。系统还提供有一组先进的虚拟仪器功能，为用户创造了集控制系统设计、电路构造、系统调试和测试分析诸功能一体化的实验环境： (1)双踪超低频数字存储示波器：具有实时测量和显示、波形回放、游标测量、波形存贮等功能。 (2)频率特性分析仪：可显示系统各频率点的时域相应波形并进行分析，以半自动扫频测量方式进行测量，测量完毕后即可产生极坐标图和波特图，由此显示出系统的频率特性，同时还具有图形保存功能。 (3) X_Y测量：将两路测量信号以X_Y坐标的形式显示，具有波形刷新和波形存贮功能，可应用于非线性系统的实验特性研究。
4	YW单容液位控制系统	采用工业级全铝合金框架结构,非钣金加工。铝合金规格3030mm。整体尺寸: 520×200×660 mm 由有机玻璃水箱，水槽、水泵、和液位压力传感器、控制阀门、水管、24V开关电源等部件组成。（1）水箱，水槽：采用7mm厚度透明有机玻璃材料，水箱正面标有水位标尺，内部有设有缓冲槽。（2）水泵：直流24V，直流无刷，磁力驱动，可调速控制流量;静态杨程6米;大流量960L/H;工作寿命大于20000小时;具有缺水自动保护功能;防护等级：IP68。（3）液位压力传感器：全封闭式电路，具有防潮、防结露、防渗漏功能;测量形式及范围 0～1～200mH2O 允许过载：2倍满量程压力工作温度：-20～80℃ 温度补偿：-10～70℃ 存储温度：-40～80℃ 输出信号：（0～5)V三线制供电电源：15～36 VDC(标定电压24VDC) 外壳材料：304不锈钢O型圈氟橡胶电缆：专用防水透气电缆防护等级：IP68(压力传感器部分) （4）开关电源：配置高性能DC24V/1.5A开关电源。
5	数据采集卡	（1）核心CPU芯片采用32 位 RISC ARM STM32,使用实时操作系统RTOS；（2） USB2.0通讯接口；（3）支持LabVIEW, CVI, Matlab, C++ 二次开发接口；（4）模拟量输入：14位ADC分辨率率，支持同时8 路单端输入或者4路差分输入；（5）模拟量输出：12位DAC分辨率率，2通道输出； l 直流电压范围：0~5V，波形输出支持正弦，方波，锯齿，三角波任意波形（6）数字量输入输出：支持8 路输入输出，集电集开漏输出，电平方式：5V TTL。（7）计数器/脉冲输出：通道数：1通道；*高计数频率：5Mhz，分辨率：32位，计数范围：0~65535
6	导线	配置锥形头锁紧式连接线，2mm规格，接触安全可靠。
7	辅材	电子版WORD文档、保修卡、电源线、光盘盒等
8	完成的实训项目	（一）自动控制原理实验项目 1、典型环节的模拟研究 2、典型系统瞬态响应和稳定性 3、系统校正 4、控制系统的频率特性 5、典型非线性环节 6、非线性系统（一） 7、非线性系统（二） 8、采样系统分析 9、采样控制系统的校正 10、态反馈（极点配置）（二）计算机控制技术 1、A/D，D/A转换 2、采样保持器 3、数字滤波 4、积分分离式PID控制 5、小拍有纹波系统实验 6、小拍无纹波系统实验 7、大林算法控制 8、非线性控制 9、解耦控制 10、综合控制实验（三）控制系统应用 1.直流电机闭环调速实验 2.温度闭环控制实验 3.步进电机调速实验 4. 单容液位控制系统实验