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fname=自控理論实验实验指导书(LABVIEW)
目录
一.自动控制理论实验指导
1.概述........................................................1
2.实验一 典型环节的电路模拟与软件仿真研究.....................5
3.实验二 典型系统动态性能和稳定性分析.......................12
4.实验三 典型环节(或系统)的频率特性测量...................16
5.实验四 线性系统串联校正...................................21
6.实验五 典型非线性环节的静态特性...........................26
7.实验六 非线性系统相平面法.................................31
8.实验七 非线性系统描述函数法...............................37
9.实验八 极点配置全状态反馈控制.............................42
10.实验九 采样控制系统动态性能和稳定性分析的混合仿真研究....49
11.实验十 采样控制系统串联校正的混合仿真研究................53
二.自动控制理论对象实验指导
1.实验一 直流电机转速控制实验...............................57
2.实验二 温度控制实验.......................................60
3.实验三 水箱液位控制实验...................................62
三.自动控制理论软件说明
1.概 述......................................................64
2.安装指南及系统要求.........................................67
3.功能使用说明...............................................69
4.使用实例...................................................79
概 述
一.实验系统功能特点
1.系统可以按教学需要组合,满足“自动控制原理”课程初级与高级实验的需要。只配备ACCT-I实验箱,则实验时另需配备示波器,且只能完成部分基本实验。要完成与软件仿真、混合仿真有关的实验必须配备上位机(包含相应软件)及USB2.0通讯线。
2.ACCT-I实验箱内含有实验必要的电源、信号发生器以及非线性与高阶电模拟单元,可根据教学实验需要进行灵活组合,构成各种典型环节与系统。此外,ACCT-I实验箱内还可含有数据处理单元,用于数据采集、输出以及和上位机的通讯。
3.配备PC微机作操作台时,将高效率支持“自动控制原理”的教学实验。系统提供界面友好、功能丰富的上位机软件。PC微机在实验中,除了满足软件仿真需要外,又可成为测试所需的虚拟仪器、测试信号发生器以及具有很强柔性的数字控制器。
4.系统的硬件、软件设计,充分考虑了开放型、研究型实验的需要。除了指导书所提供的10个实验外,还可自行设计实验。
二.系统构成
实验系统由上位PC微机(含实验系统上位机软件)、ACCT-I实验箱、USB2.0通讯线等组成。ACCT-I实验箱内装有以C8051F060芯片(含数据处理系统软件)为核心构成的数据处理卡,通过USB口与PC微机连接。
1.实验箱ACCT-I简介
ACCT-I控制理论实验箱主要由电源部分U1单元、与PC机进行通讯的数据处理U3单元、 元器件单元U2、非线性单元U5~U7以及模拟电路单元U9~U16等共14个单元组成,详见附图。
电源单元U1
包括电源开关、保险丝、+5V、-5V、+15V、-15V、0V以及1.3V~15V可调电压的输出,它们提供了实验箱所需的所有工作电源。
信号、数据处理单元U3
内含以C8051F060为核心组成的数据处理卡(含软件),通过USB口与上位PC进行通讯。内部包含八路A/D采集输入通道和两路D/A输出通道。与上位机一起使用时,可同时使用其中两个输入和两个输出通道。可以产生频率与幅值可调的周期方波信号、周期斜坡信号、周期抛物线信号以及正弦信号,并提供与周期阶跃、斜坡、抛物线信号相配合的周期锁零信号。结合上位机软件,用以实现虚拟示波器、测试信号发生器以及数字控制器功能。
元器件单元U2
单元提供了实验所需的电容、电阻与电位器,另提供插接电路供放置自己选定大小的元器件。
非线性环节单元U5、U6
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