自動控製理論及計（jì）算機技術實訓裝置

一、MY-313D 自動控製理論及計算機技術實訓裝置-概述
能夠（gòu）滿足《自動控製理論》、《計算機控製（zhì）技術（shù）》和（hé）《現代控製理（lǐ）論》的實驗教學要求，係統可采用模擬、仿真和數字RTW實（shí）時（shí）控製等多種方（fāng）法開展實驗教學。用戶可根據需要選（xuǎn）擇電機轉速控製、溫度控製和液位控製係統等實物對象，通過對實物對象的仿真和RTW實時控製實驗，來解析速度（dù）閉環係統（tǒng）、溫度閉環控（kòng）製等自控和計控經典的控製原理和（hé）方法。整個實驗裝置集（jí）運放模擬、實際物理對象、計算機檢測與控製（zhì）於一體（tǐ），有助於激發學生的實驗（yàn）興趣，提高學生的理論理解能力和實（shí）踐動手能力，是各高校理想的實驗設備。

                                                           （參考圖片）
二、產品特點
1、係統集模擬、仿真和數字RTW實時控製為一體（tǐ），實驗（yàn）由淺入深，由模擬到數（shù）字（zì）循（xún）序漸（jiàn）進，將傳統和現代的教學模式（shì）相結合，便於教和學。
2、實驗台除了模擬電路環節，提供了（le）轉速閉環係統（tǒng）、溫度閉環係統（大滯後）、位置隨動係統和二階液位係統（tǒng）等四種具有代表性的實物為自控和計控的實驗對象，供學校選擇（zé）。
3、係統配（pèi）置了（le）I/0板卡、數據采集控製板和計算機，可（kě）在MATLAB/Simulink環境下實現自控和計（jì）控的計算機仿真和硬件在環（HIL）實時控製係統實驗。
4、係統提供了“Actlab自動（dòng）控製理論實驗室（shì）”（Automatic Control Theory Lab）和LAB_CC計算機控製（zhì）實（shí）驗室（LAB_Computer Control）軟件，可采用數學建模、軟件仿真和RTW實時控製等方法完成實（shí）驗，使學生通過係統實驗建立起科研的思路。
5、提供了開（kāi）放的硬件和軟件（jiàn）開發環境，為學生進行自主創新實驗提供了條件；
三、實驗項目
1、自動控製理（lǐ）論（lùn）實驗和RTW實時控製（zhì）實驗
1）典型環節的電路模擬與軟件仿真研究；
2）典型係統動態性能（néng）和穩（wěn）定性分析；
3）典（diǎn）型環節（或係統）的頻率特性測量；
4）線性係統串聯（lián）校正（zhèng）；
5）典型非線性環節的靜（jìng）態特性；
6）非線性係統相平麵法；
7）非線性係統描述函（hán）數法；
8）極點配置線性（xìng）係統全狀態反（fǎn）饋控製；
9）采樣控製係統動態性能（néng）和穩定性分析的混合仿真研（yán）究；
10）采樣控製係統串（chuàn）聯校正（zhèng）的混合仿真研究。
2、計算機控製技術的仿真和RTW實時控製實驗
1）A/D與D/A轉換
2）數字濾波
3）D(S)離散化方（fāng）法的研究
4）數字PID控製的算法研究
5）串級（jí）控製的算（suàn）法研究
6）解耦控製的算（suàn）法研究（jiū）
7）二維模糊控製器特性及其應用（yòng）的研究
8）線性離散係統全狀（zhuàng）態反饋控製的算法研究
9）具有純滯後係統的大林控製算法研究
10）最小拍控製的算（suàn）法（fǎ）研（yán）究
11）積分分離PID控製算法研究
12）Smith預估補償（cháng）算法研究（jiū）
3、實物控製對象的仿真和RTW實時控製
1）直流電機速度（dù）閉環係統實驗；
2）溫度閉（bì）環控（kòng）製係統實驗；
3）水箱液位閉環係統實（shí）驗。
4）角（jiǎo）度平衡風機（jī）閉環控製係統實驗
5）光伏實（shí）時追蹤閉（bì）環控製係統實驗
四、實（shí）驗台技術說明
    1、技術條件（jiàn）
1）輸入電源：單相220VAC±5%/50Hz，裝（zhuāng）置容量：< 200VA；
2）工作環境：溫度-10℃～＋40℃，相對濕度≤85%，海拔≤4000m；
3）重    量：< 50kg；
4）實（shí）驗台尺寸：L×W×H=1650mm×750mm×780mm；
2、實（shí）驗台結構說明
由鋁合金控製屏、實（shí）驗模塊、實驗桌和實驗導線等組成。實（shí）驗模塊由交（jiāo）流電源、運放模擬環節、控製計算機（學校自備）及I/O板（bǎn）卡、數據采集控製板（bǎn）和控製對象等組成（chéng）。
3、係統（tǒng）配置
*（1）控製屏：由電源單元、數據處（chù）理單元、元器件單元、3個非線（xiàn）性單（dān）元以及9個模（mó）擬電路（lù）單元等共16個單元組成。
1）U1電源單元：包括電源（yuán）開關、保險絲、＋5V、－5V、＋15V、－15V、0V 以及0V～15V 可調電源，提供實驗工作電源。
2）實時采集數據處理單元：USB2.0接口（kǒu），內部包含多路A/D采集輸入通道和（hé）D/A輸出（chū）通（tōng）道。
模擬量輸入：8路12位（wèi）A/D采樣精度，±10V電平（píng）輸入，200K采樣速（sù）率。可同步采集多路模擬量信號輸入；
模擬量輸出：2路12位D/A輸出，±10V電平輸出。
數字量通道：8路TTL輸入，8路TTL輸出。
雙蹤示波卡功能：雙路16位A/D采樣精度，1M采樣速率，40K采樣深度。結合上位機軟件，用以實現（xiàn）虛擬示波器、測試（shì）信號發（fā）生器（qì）等功能。
3）U4元器件單元：由運（yùn）放及外圍元器件（jiàn）構成。
4）U5－U7 3 個非線性環節單元：由（yóu）運（yùn）放及外圍元（yuán）器件構成。
單元U5可選擇具有死區特性或間隙特性的非線性環（huán）節模擬電路。單元U6為具（jù）有繼（jì）電特性的非線性環節模擬電路。單元U7為具有飽和特性的非線性環節模擬電路。
5）U8－U16 9 個模（mó）擬電路單元：由運算放大器與電阻，電容等器件組成的模擬電路單元。其中U8為反相器。U9－U16的（de）每個單元均有場（chǎng）效應管組成的鎖零電路和運放調（diào）零（líng）電路。
（2）控製對（duì）象配置
1）ACT-DT1電機轉速閉環控製（zhì）係統
采用力矩電機，可準確地反應出控製效果，進行電機轉速閉環控製（zhì）。轉速通過光電碼盤進行檢測，並轉換後輸出（chū） 1～10V 轉速信號。在（zài）麵板上設置有 1 隻 0～10V 直流電（diàn）壓表和 1 隻轉速表，可用於電壓（yā）測量和轉速指示。
2）ACT-WKB溫度閉環控製係統
該模型采（cǎi）用（yòng）熱風控製，基於流體溫度控製原理，模仿汽車發動機燃燒溫度檢測控製。其特點是反應速度快，控製效果好，可滿足《自（zì）動控製原理》、《現代控（kòng）製理論（lùn）》等（děng）課程的教學要求。
實驗內容：
a.模擬調節器控（kòng）製的溫度控製實驗；
b.開（kāi）環控製的溫度控製係統實驗；
c.閉環控製的溫度控製係統實驗；
d.溫度幹擾控製係統實驗。
3）ACT-YK4二階液位控製係統
係統（tǒng）由水箱、電源、傳感器、水泵、管路及金屬框架組成。
水箱3隻：2隻控製水箱和1隻儲水箱。2隻控製水箱安置在上下兩層，其（qí）主要任務是為完成二階液（yè）位特性實驗和水箱液（yè）位控製實驗。在控製水箱的底部安裝了兩水閥，打開時可以充當幹擾的作（zuò）用。儲水箱的主要（yào）作用是（shì）儲水用（yòng）的。向控製水箱提供水，同時也擔任把水回收的重要任務。電源（yuán）模塊：主要為水泵和傳感器提供電源、係統的反饋信號等。金（jīn）屬（shǔ）框架：主要安裝水箱、管路、水泵、液位傳感器等實驗元件，構成二（èr）階液（yè）位控製對象：水泵：是係統的供水係統，通（tōng）過係統的設（shè）定值和反饋信號達到液位控製的目的。
4）角度平衡（héng）風機閉環控製（zhì）係統實驗
係統由角度傳感器，風機、指（zhǐ）針擋板（bǎn）、驅動電路框架（jià）組成。
2路風機分別安裝在擋板兩側，通過控製兩側（cè）風機的電壓，平衡兩側吹力，使（shǐ）得擋板處（chù）於某個固定的設定角度。角度控製範圍0-180度，穩（wěn）定精度（dù）要求（qiú）±3度，驅動兩路隻要是通過MOS控製風（fēng）機的風力大小，角度傳感器電壓轉換輸（shū）出AD采集的電壓範圍。
5）光伏（fú）實時追蹤（zōng）閉（bì）環控製係統實驗
係統由（yóu）光敏傳感器，電（diàn）機、驅動電路，調理電路框架組成。
3路光敏傳感器，分別檢測環境光強、光照左側和右側光強，通（tōng）過兩側（cè）光（guāng）照（zhào）差值，尋找光源位（wèi）置。驅動電路通過H橋驅動電機（jī）進行正反轉，尋（xún）找光源位置。調（diào）理電路複製采集轉換光（guāng）敏電壓，輸出給單片機的ADC端口。電源模塊負責整體的設備供（gòng）電，通（tōng）過采集的電壓（yā）值和電機控（kòng）製，精準（zhǔn）尋找光源位置（zhì），穩定（dìng）誤差不超過±5度。
*（3）上位機控製軟件功能介紹
1）Actlab自（zì）動（dòng）控製理論實（shí）驗室軟件（jiàn）說明
采用LabVIEW設計而成，可進行實驗項目選擇與編輯，數（shù）據采集，特性曲線的分析、比較、文件存取等。
主要功能（néng）:
①數字顯示幅值和頻率；
②可實現光標跟蹤定位和測量；
③實驗波形的存儲（chǔ）；
④采用同一界麵化編程，去（qù）除了很（hěn）多級聯菜單，可以同時頻域特性兩種表示（shì）方式；如頻域實驗中，Bode Plot、Nyquist Plot、X-t Plot均（jun1）在同一（yī）界麵顯示，可以同時比較直觀地看（kàn）到頻域特性兩種表示方式特點。界麵豐富,色（sè）彩可以（yǐ）根（gēn）據需要采用多種色（sè）彩組合,界麵比較豐富形象化。
⑤可在同一圖形控件中同時顯示多條波形。波形顯示與否是可選的，可以在同一圖形控件中同時顯示多條波形（xíng），也可以（yǐ）全部不顯示（shì）。
實驗中，增加了“暫停”功能，這一功能將不會使（shǐ）實驗過程中斷，重新開始實驗；實驗過程中（zhōng）可以隨意（yì）改（gǎi）變實驗（yàn）參（cān）數，不需要（yào）停止實驗。實驗運行中，也可以隨意更換A/D、D/A端口，不需要停止實驗，隻需要將硬（yìng）件（jiàn）上的接線更換。
實驗波形數據是實時（shí）采集上來的數據（jù），在不“暫停”的情況下，可以改變（biàn）硬件上的參數或者（zhě）軟件上的實驗參數，采集上來的（de）實驗波形實時更新。
2）LAB_CC計算機控製實驗室軟（ruǎn）件說（shuō）明
LAB_CC計算機控（kòng）製實驗室軟件與ACCT-III 型實驗台構成了計算機控製技術實驗係統。計控實驗內容覆蓋了計算機控製技術（shù）課程全部知識點，實驗模式包含Matlab仿真實驗、運放模擬（nǐ）對象實驗、實物（wù）對象控製實驗。

---

其他產品鏈接：
測控傳感器技術綜合實訓裝置
智能工業傳感器（qì）檢測技術實訓台
工業傳感器檢測技術實訓裝置
傳感器檢測技術實驗箱
教學型傳感器實驗台
傳感器與檢測技術實訓裝置
教學型傳感器實訓台
傳感器與電機應用裝置
傳感器與檢測技術實驗室簡介
光（guāng）伏發電係統集成教學演示（shì）設備
光伏離並網追日發電（diàn）實驗平台
太陽能發電教學（xué）實驗台
太陽自動跟蹤係統實（shí）訓裝置
分布式太陽能光伏並網發電實（shí）驗平（píng）台
太陽能光伏電池材料性能測試（shì）裝（zhuāng）置
太（tài）陽能光（guāng）伏電源發電實訓台
光伏發電教學實（shí）驗箱
風（fēng）能和太陽能綜合利用實訓台
5KW太陽能光伏微網發電實訓裝置
太陽能熱水與（yǔ）中央空氣調節係統平台
風光氫及超級電容混合發電係統
太陽能光（guāng）伏發電實訓台
太陽能電源技術應用實訓台
風光儲發電實驗（yàn）實訓設備
20KW風光（guāng）儲（chǔ）智能微網實（shí）訓裝置
光伏發電設備安裝（zhuāng）與調試係統實（shí）驗平台
小型風（fēng）力發電實訓平台（tái）
風光互補發電測量與控製實訓平台
風光互（hù）補離(並)網發電實驗平台
製儲氫及燃料電池發電（diàn）實訓裝置
太陽能光伏發電綜合實訓平台（tái）
可再生能源（yuán）智能微電網實訓（xùn）係統
風光互（hù）補（bǔ）發（fā）電實驗平（píng）台
太（tài）陽（yáng）能光伏並（bìng）網發（fā）電教學實驗設備
光伏發電實驗箱（xiāng）
初級維修電工（gōng）實訓台的功能要求
互聯網+電工電子實訓平台的功能
高級維修電工實訓考核平台
高級電工技師技能實訓裝置（zhì）
電力拖（tuō）動實驗裝置
電工儀表照明實訓台（tái）
電（diàn）力電（diàn）子（zǐ）技術及電機（jī）控製實訓裝置
網（wǎng）孔（kǒng）型電工技能實驗裝置（zhì）
網孔型初級維修電工（gōng）實訓設備
電力電子及直流調速係統實訓平台
網孔（kǒng）型電工（gōng）電子技能實訓裝置
網孔型電力（lì）拖動技能實訓裝置
網孔型電工技能實訓裝置
電（diàn）氣技術考核實訓台
網孔型電工實訓裝置（zhì）實驗功能
高級維修電（diàn）工實訓台
網孔型電工電子（zǐ）電拖PLC變頻調（diào）速實訓裝置
電（diàn）力拖動技能實驗台
網孔型工（gōng）業電氣綜（zōng）合實訓裝置
電工儀表照（zhào）明實訓設備
現代電力電子技術實驗平台
電工電子電拖實訓裝置
創新電子技術實訓操作台
網孔型中高級電工（gōng）綜（zōng）合實訓裝置
電機傳動及控製技術實訓（xùn）裝置
柔性自動化生產線實訓平台
模塊化自動生產線實訓係統
自動化生產安裝與調試實訓（xùn）設備
LED顯示屏（píng）安裝與調（diào）試實訓台
鉗工技（jì）能實訓台(2工（gōng）位)
鉗工技能操作台(4工位)
工業自動化實訓考核裝置
工業自（zì）動化網絡（luò）控製實訓裝置
工業全數字控製實訓台
互聯網+虛（xū）實結合電工（gōng）技術實驗（yàn）裝置（zhì）
自動化（huà）專業（yè）實驗室簡介
電氣自動化專業實驗室（shì）簡介（jiè）
工業運動控製技術（shù）實（shí）訓裝置
氣動薄膜控（kòng）製閥與電氣安裝閥門實訓台
電動閥門（mén）控製安（ān）裝實訓台（tái）
單片機技（jì）術綜合應用實（shí）訓裝置
透明氣動實驗裝置
氣動基礎實訓箱
電磁爐維修技能實訓考核裝（zhuāng）置
空（kōng）調製冷換（huàn）熱綜合實訓平台
暖通中（zhōng）央空調係統實訓裝置
空調係統與電氣技（jì）能實驗裝置
空調製冷換熱（rè）綜合（hé）實訓（xùn）台
製冷熱泵循環教學實驗台
壓（yā）縮機性（xìng）能測試實訓（xùn）裝置
蓄冷空調製冷技術實驗裝（zhuāng）置
大（dà）型製冷熱泵（bèng）循環演（yǎn）示測量實訓平台
製冷壓縮機拆裝實訓台
水冷式製冷機性能實訓平台
製冷壓縮機性能實訓台（tái）
空調安裝調試（shì）實驗（yàn）裝置
冷水製冷係統控製（zhì）實驗裝置
兩級壓縮式製冷循環實（shí）驗台
活塞式壓氣機性能實訓裝置
現（xiàn）代建築暖通綜合實訓平台
製冷壓縮機（jī）性能測試實（shí）驗（yàn）設備
變頻空調實訓裝置
現代製冷與空調實訓（xùn）裝置
熱泵與製冷係統技能實驗裝置
教學型熱（rè）泵空調控製實驗裝置
活塞式冷水（shuǐ）機組電氣實訓裝置
製冷水循環演示設備
淋水室性能實訓平台
空氣加熱器性能測試實訓台
空氣（qì）調節過程係統實訓裝置
製冷（lěng）熱泵循環（huán）實訓台
吸附吸傳熱傳質性實訓台
熱工自動化儀表實（shí）訓台
空氣水地源（yuán）熱泵係統模（mó）擬裝置
蒸汽供暖係（xì）統綜（zōng）合實訓平台
熱工測量技術實驗（yàn）裝置
半導體製冷熱泵技術實驗平台
模擬鍋爐燃燒器實訓裝（zhuāng）置
水冷式製冷機性能實驗平台
熱水供暖循環係統綜合實訓台
熱工類空調綜合實驗裝置
地源熱泵中央空調實訓平台
直（zhí）流鍋爐工作原理實驗裝置
強迫對流空氣橫掠平板放熱係數測試設備
順逆流傳熱（rè）溫差（chà）實訓台
煤（méi）氣表流量校正實訓裝置（zhì）
二氧化碳（tàn）P-V-T關係儀實驗說明書
對流-熱管換熱器實驗裝置
半導體製冷技術實驗裝置
風冷式半導體製冷熱（rè）泵技術實（shí）驗裝置
水流式燃氣熱（rè）量計教學裝置
飽和蒸（zhēng）氣P-T關係儀
教學熱管換熱器實驗台（tái）
空氣熱濕（shī）處理（lǐ）實驗裝置
挖掘機（jī）液（yè）壓模擬實訓設備
教學型綜合傳熱性能實驗台
教學型氣壓給水實驗裝（zhuāng）置
教學型空氣（qì）橫掠單管強迫對流換熱實驗台
強迫對流空氣橫掠平板放熱係（xì）數測（cè）試台
數據采集型綜合傳熱性能實驗台
大容器內水沸騰放熱實驗（yàn）台
強迫對流單管管外放（fàng）熱係數測定裝置
CO2臨界狀態觀測實驗裝置
高校定製強迫對流綜合試（shì）件測（cè）試放熱係數裝置
數字采集型噴（pēn）管實驗裝置
伸（shēn）展體的導熱特（tè）性實驗裝置
蒸（zhēng）汽（qì）冷凝時傳熱和給熱係數測試（shì）實驗裝置（zhì）
教學型（xíng）導熱係數（shù）測試儀
自由對流橫管管外放熱係數（shù）測試平台
空氣/水/地源熱泵實驗台
模擬蒸（zhēng）汽鍋爐實驗裝置
散熱（rè）器熱工性能實訓台
風機盤管（guǎn）熱工性能試驗台
風機（jī）盤管熱工性能實驗裝置
空氣橫掠單（dān）管強迫對（duì）流的換熱實驗裝置
熱工儀表測量實驗台
表冷器噴水室性能實驗平台
熱泵壓縮機性能實驗（yàn）裝置
燃氣熱值測量係統實驗平台
循環式空調過程實驗平台
全工況多功能型除濕係統實訓平台
溫度自動控製實驗裝置
壓力傳感器（qì）標定實驗（yàn）裝置
排風（fēng）罩性能實訓（xùn）裝置
液體（tǐ）導熱（rè）係數測試平台
汽—液（yè）式翅片管換熱器實（shí）訓台(數（shù）據（jù）采集型)
熱電（diàn）/熱泵製冷技術實驗裝（zhuāng）置
氣體定壓比熱測定裝（zhuāng）置（zhì）
壓力（lì）控製測量實訓（xùn）裝置
液位流量（liàng）控製實訓台
可視性熱管實驗裝置
數據采集型非[準]穩態導熱儀
對流換熱綜合實訓裝置
鉑絲表麵黑度測定裝置
普通型氣—氣熱管換（huàn）熱器實驗台
高校氣體定壓比熱測定儀
熱電阻校驗實訓裝置
教學（xué）型勢流疊加演示儀
教學型球體法測粒狀材料導熱係數實驗台
本生燈法測定燃氣法向火焰傳播（bō）速（sù）度實驗台
燃氣管網水力工況性能實驗（yàn）台
汽-液式翅片管（guǎn）換熱器實驗裝（zhuāng）置
教學（xué）型熱電偶校（xiào）驗儀
供熱係統管道安裝實訓台
風機盤管接線安裝實訓平台
汽液兩相流實訓裝置
二氧化碳P-V-T關係（xì）儀（yí）實訓裝置
強迫流動管外放熱係數測試裝置
二氧化碳P-V-T關係儀
直流熱泵變頻空調實訓台
恒溫恒濕機（jī）組係統模（mó）擬實訓裝置
可見（jiàn）火焰傳播速度教學裝置
中溫法向輻射率測量裝置
玻璃熱管換熱器實（shí）驗台
普（pǔ）通型大容器內水沸騰放熱實（shí）驗台
教學型燃氣（qì）鍋爐熱工性能實驗裝置
空氣絕熱指數測定教學設備
球（qiú）體法測粒（lì）狀材料導熱係數裝置
穩態平板法測定絕熱材料導熱係數（shù）裝置
自（zì）動（dòng）控製理論及計算機技術（shù）實訓裝（zhuāng）置
大（dà）賽鉗工實訓平台

---