計算機控制技術實驗臺,計算機控制實驗臺
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ZRJ-18B 計算機數值數值控制實訓臺
計算機數值數值控制實訓臺是自控/計控二合一的教學實訓臺。它應用模型塊式構造，可構造出各種型式和階次的模仿環節和控制系統。還可實行以微機為控制平臺的計算機數值數值控制技術實訓教學，做到一機多用。
一、系統包括
1、電源：寫入一相三線～220V±10% 50Hz。輸出直線DC±5V/0.5A、±15V/0.5A、+24V/0.5A共五路，每路均有短路保護自動恢復功能。
2、交/直線DC數字電壓（V）（V）表
(1)直線DC數字電壓（V）（V）表：測量界限0～20V，分200mV、2V、20V三檔，直鍵開關變換，三位半數字顯露，精確度0.5級。
(2)數字式真有效交流ACAC毫伏表：測量界限0～20V，分200mV、2V、20V三檔，直鍵開關變換，三位半數字顯露，頻帶界限10Hz～1MHz,測量精確度0.5%±2個字。
3、函數信號發生器：能輸出正弦波、斜波、方波、矩型波、繼電特性、飽和特性、死區特性和間隙特性，有開關變換，同時有數碼管顯露波動線相關信息。正弦波信號頻率界限0.1HZ~2HZ和0.8HZ~50HZ兩檔,分辨率是0.1HZ和1HZ,其他波動線頻率界限是0.1HZ~250HZ,分辨率是0.1HZ。波動線信號的幅值界限-6V~+6V，幅值分辨率是0.1V,失真度不大于0.5%。阻抗不大于50Ω。
4、數字顯露模型塊：實訓機自帶信號測量和信號顯露模型塊，可測量信號電壓（V）（V）（-5V～+5V）、頻率、溫度（℃）（℃）、轉動速度等功能數值。
4、階躍信號發生器：由手控階躍發生（0/+5v、-5v/+5v），幅度控制（電位器），非線性輸出組。
6、2組采樣保持器：設定有將連續信號離散后再由零階保持器輸出的功能。
7、外圍控制對象
1）步進電動機（35BY48）轉動速度、轉角控制 。
2）直線DC電動機（BY25）脈沖測速輸出及電壓（V）（V）測速輸出，完成電動機的閉環控制。
3）溫度（℃）（℃）PID控制模型塊，可調脈沖寬度寫入控制及電壓（V）（V）寫入控制加熱，熱敏電阻測溫（0℃～76.5℃）。
8、豐富的實訓單元電子線路：
1）運算模仿單元：提供8個OP07基礎運放模仿單元（實訓用），每單元的寫入線路有6組0.5%精確度電阻、或 5%精確度電容，反饋線路有7組0.5%精確度電阻、或5%精確度電容，和1個運算放大器包括。另有拓展運放模仿單元，其一可調零放大器，含有概括比例環節、慣性環節、積分環節、比例微分環節，PID環節和經經典型的二階、三階系統等；其二校正互聯網庫，可含有概括各種校正環節；其三是2組整形模型塊。
2）提供阻容元件庫：250K、500K電位器，2組0-999.9K直讀式可變電阻，多組電容。
3）1組D/A輸出:電壓（V）（V）0～5V 或–5V～+5V。
4) 4路A/D寫入:其中有2個通道為0～+5v電壓（V）（V）寫入，2個通道為-5v～+5v電壓（V）（V）寫入。
5) 提供精密基準電壓（V）（V）+Vref和-Vref。
6) 定時和中斷單元：2組定時計數器和2路中斷源。
9、提供虛擬示波器：
1）2個通道模仿信號寫入：可測量相平面顯露，頻域對數幅頻、相頻彎彎曲線，幅相彎彎曲線等。
2）示波器的時域顯露方法：示波器的相平面顯露（X-Y）方法；示波器的頻率特性顯露方法有對數幅頻特性顯露、對數相頻特性顯露（伯德圖），幅相特性顯露方法（奈奎斯特圖），時域解析（弧度）顯露方法。
3）示波器的計算機數值數值控制顯露方法。
10、中央處置整理器應用Intel8088 CPU，便利計算機數值數值控制技術系統編程；RS232總線連連接口與上位機通訊（可以USB連連接口通信），含有上位機總清復位和人工總清復位電子線路， 含有自動鎖零和人工鎖零功能。
11、實訓桌體：應用符合人體工學的平斜面設計，工序技藝上應用優質工業鋁型材3030，封板應用鋁塑板，下面帶3個儲物儲物柜子，優質鉸鏈，鋁制把手，帶4個可鎖式腳輪便利位移。外觀參考尺寸1200mm×680mm×1200mm。
12、學員凳：每張實訓桌配備裝備1張實訓凳，凳面是進口PP注塑成型，顏色灰白色，凳腳中管直徑50mm，管壁厚度1.2mm，圓管，裝飾套為ABS注塑成型。
二、實訓內容
自動控制實訓
1、線性系統的時域解析：1）經經典型環節的模仿研究 ；2)二階系統瞬態響應和平穩性;3)三階系統的瞬態響應和平穩性。
2、線性控制系統的頻域解析（伯德圖、奈氏圖）：1）慣性環節的頻率特性彎彎曲線；2）二階閉環系統的頻率特性彎彎曲線；3）二階開環系統的頻率特性彎彎曲線 ；4）頻率特性的時域解析。
3、非線性系統的相平面解析：1）經經典型非線性環節；2）二階非線性控制系統：3）三階非線性控制系統。
4、線性系統的校正與狀態反饋:1)線性系統的校正；① 頻域法串聯超前校正；② 時域法串聯比例微分校正；③ 時域法比例反饋校正 ；④ 時域法微分反饋校正；2)線性系統的狀態反饋及極點配備裝備 。
5、采樣控制系統解析
6、模仿直線DC電動機閉環調動速度實訓
7、模仿溫度（℃）（℃）閉環控制實訓
計算機數值數值控制技術實訓
1、數/模變換實訓
2、模/數變換實訓
3、采樣與保持：1）采樣實訓；2）采樣/保持器實訓；3）采樣/保持控制系統解析舉例。
4、平滑與數字濾波實訓 ：1）微分與平滑 ；2）數字濾波 。
5、數字PID控制實訓：1）標準PID控制算法，2）積分分離PID控制算法：3）非線性PID控制算法；4）積分分離--砰砰復式PID控制算法
6、最少拍控制系統 ：1）最少拍有紋波系統；2）最少拍無紋波設計；3）最少拍控制系統設計舉例。
7、大林算法：1）有明顯振鈴情況的大林算法及振鈴消除 ；2）有微弱振鈴情況的大林算法及振鈴消除；3）無振鈴情況的大林算法。
8、多變量解耦控制：1）多變量解耦控制設計；2）多變量解耦控制設計。
9、微機控制的二次研發
控制系統實訓
1、直線DC電動機閉環調動速度實訓
2、溫度（℃）（℃）PID閉環控制實訓
3、步進電動機調動速度實訓
4、模仿/數字混合溫度（℃）（℃）閉環控制實訓
三、實訓臺配備裝備
附：使用本實訓箱需配套儀表器具儀表：電腦、萬用表和示波器（可以選配，實訓箱上自帶示波器）。
計算機數值數值控制實訓臺是自控/計控二合一的教學實訓臺。它應用模型塊式構造，可構造出各種型式和階次的模仿環節和控制系統。還可實行以微機為控制平臺的計算機數值數值控制技術實訓教學，做到一機多用。
一、系統包括
1、電源：寫入一相三線～220V±10% 50Hz。輸出直線DC±5V/0.5A、±15V/0.5A、+24V/0.5A共五路，每路均有短路保護自動恢復功能。
2、交/直線DC數字電壓（V）（V）表
(1)直線DC數字電壓（V）（V）表：測量界限0～20V，分200mV、2V、20V三檔，直鍵開關變換，三位半數字顯露，精確度0.5級。
(2)數字式真有效交流ACAC毫伏表：測量界限0～20V，分200mV、2V、20V三檔，直鍵開關變換，三位半數字顯露，頻帶界限10Hz～1MHz,測量精確度0.5%±2個字。
3、函數信號發生器：能輸出正弦波、斜波、方波、矩型波、繼電特性、飽和特性、死區特性和間隙特性，有開關變換，同時有數碼管顯露波動線相關信息。正弦波信號頻率界限0.1HZ~2HZ和0.8HZ~50HZ兩檔,分辨率是0.1HZ和1HZ,其他波動線頻率界限是0.1HZ~250HZ,分辨率是0.1HZ。波動線信號的幅值界限-6V~+6V，幅值分辨率是0.1V,失真度不大于0.5%。阻抗不大于50Ω。
4、數字顯露模型塊：實訓機自帶信號測量和信號顯露模型塊，可測量信號電壓（V）（V）（-5V～+5V）、頻率、溫度（℃）（℃）、轉動速度等功能數值。
4、階躍信號發生器：由手控階躍發生（0/+5v、-5v/+5v），幅度控制（電位器），非線性輸出組。
6、2組采樣保持器：設定有將連續信號離散后再由零階保持器輸出的功能。
7、外圍控制對象
1）步進電動機（35BY48）轉動速度、轉角控制 。
2）直線DC電動機（BY25）脈沖測速輸出及電壓（V）（V）測速輸出，完成電動機的閉環控制。
3）溫度（℃）（℃）PID控制模型塊，可調脈沖寬度寫入控制及電壓（V）（V）寫入控制加熱，熱敏電阻測溫（0℃～76.5℃）。
8、豐富的實訓單元電子線路：
1）運算模仿單元：提供8個OP07基礎運放模仿單元（實訓用），每單元的寫入線路有6組0.5%精確度電阻、或 5%精確度電容，反饋線路有7組0.5%精確度電阻、或5%精確度電容，和1個運算放大器包括。另有拓展運放模仿單元，其一可調零放大器，含有概括比例環節、慣性環節、積分環節、比例微分環節，PID環節和經經典型的二階、三階系統等；其二校正互聯網庫，可含有概括各種校正環節；其三是2組整形模型塊。
2）提供阻容元件庫：250K、500K電位器，2組0-999.9K直讀式可變電阻，多組電容。
3）1組D/A輸出:電壓（V）（V）0～5V 或–5V～+5V。
4) 4路A/D寫入:其中有2個通道為0～+5v電壓（V）（V）寫入，2個通道為-5v～+5v電壓（V）（V）寫入。
5) 提供精密基準電壓（V）（V）+Vref和-Vref。
6) 定時和中斷單元：2組定時計數器和2路中斷源。
9、提供虛擬示波器：
1）2個通道模仿信號寫入：可測量相平面顯露，頻域對數幅頻、相頻彎彎曲線，幅相彎彎曲線等。
2）示波器的時域顯露方法：示波器的相平面顯露（X-Y）方法；示波器的頻率特性顯露方法有對數幅頻特性顯露、對數相頻特性顯露（伯德圖），幅相特性顯露方法（奈奎斯特圖），時域解析（弧度）顯露方法。
3）示波器的計算機數值數值控制顯露方法。
10、中央處置整理器應用Intel8088 CPU，便利計算機數值數值控制技術系統編程；RS232總線連連接口與上位機通訊（可以USB連連接口通信），含有上位機總清復位和人工總清復位電子線路， 含有自動鎖零和人工鎖零功能。
11、實訓桌體：應用符合人體工學的平斜面設計，工序技藝上應用優質工業鋁型材3030，封板應用鋁塑板，下面帶3個儲物儲物柜子，優質鉸鏈，鋁制把手，帶4個可鎖式腳輪便利位移。外觀參考尺寸1200mm×680mm×1200mm。
12、學員凳：每張實訓桌配備裝備1張實訓凳，凳面是進口PP注塑成型，顏色灰白色，凳腳中管直徑50mm，管壁厚度1.2mm，圓管，裝飾套為ABS注塑成型。
二、實訓內容
自動控制實訓
1、線性系統的時域解析：1）經經典型環節的模仿研究 ；2)二階系統瞬態響應和平穩性;3)三階系統的瞬態響應和平穩性。
2、線性控制系統的頻域解析（伯德圖、奈氏圖）：1）慣性環節的頻率特性彎彎曲線；2）二階閉環系統的頻率特性彎彎曲線；3）二階開環系統的頻率特性彎彎曲線 ；4）頻率特性的時域解析。
3、非線性系統的相平面解析：1）經經典型非線性環節；2）二階非線性控制系統：3）三階非線性控制系統。
4、線性系統的校正與狀態反饋:1)線性系統的校正；① 頻域法串聯超前校正；② 時域法串聯比例微分校正；③ 時域法比例反饋校正 ；④ 時域法微分反饋校正；2)線性系統的狀態反饋及極點配備裝備 。
5、采樣控制系統解析
6、模仿直線DC電動機閉環調動速度實訓
7、模仿溫度（℃）（℃）閉環控制實訓
計算機數值數值控制技術實訓
1、數/模變換實訓
2、模/數變換實訓
3、采樣與保持：1）采樣實訓；2）采樣/保持器實訓；3）采樣/保持控制系統解析舉例。
4、平滑與數字濾波實訓 ：1）微分與平滑 ；2）數字濾波 。
5、數字PID控制實訓：1）標準PID控制算法，2）積分分離PID控制算法：3）非線性PID控制算法；4）積分分離--砰砰復式PID控制算法
6、最少拍控制系統 ：1）最少拍有紋波系統；2）最少拍無紋波設計；3）最少拍控制系統設計舉例。
7、大林算法：1）有明顯振鈴情況的大林算法及振鈴消除 ；2）有微弱振鈴情況的大林算法及振鈴消除；3）無振鈴情況的大林算法。
8、多變量解耦控制：1）多變量解耦控制設計；2）多變量解耦控制設計。
9、微機控制的二次研發
控制系統實訓
1、直線DC電動機閉環調動速度實訓
2、溫度（℃）（℃）PID閉環控制實訓
3、步進電動機調動速度實訓
4、模仿/數字混合溫度（℃）（℃）閉環控制實訓
三、實訓臺配備裝備
| 序號 | 名稱 | 說明 | 數量 |
| 1 | 實訓臺體 | 全鋁制3030型材包括，參考尺寸1200mm×680mm×1200mm | 1 |
| 2 | 實訓主機 | 含箱體、作業電源、常用信號源、實訓電子線路等 | 1臺 |
| 3 | 交流ACAC電源線 | 1.5m | 1根 |
| 4 | 2號實訓實訓連接線 | 40cm | 25根 |
| 5 | 串行口通信線（2、3直通） | 1.5m | 1根 |
| 6 | 實訓指導書 | 2本 | |
| 7 | 學員凳 | 凳面是進口ABS注塑成型，凳腳中管直徑50mm，管壁厚度1.2mm | 1張 |
| 8 | 教師桌 | 按照用戶要求 | 1張 |
