自動控制技術實驗箱,自動控制原理實驗箱
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自動控制（automatic control）是指在沒有人直接參與的情況下，運用外加的設備或裝置，使機器、設備或生產過程的某個作業狀態或功能數值自動地按照預定的規律運行。自動控制是相對人工控制概念而言的。
ZR-SD28 自動控制計算機數值數值控制原理實訓箱
自動控制計算機數值數值控制原理實訓箱是自控/計控二合一的教學實訓系統。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DC5V/2A、±12V/0.5A 電源，均有接反和短路保護功能。
2、核心系統：應用8088微處置整理器，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。
3、函數發生器：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。
5、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。
6、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。
7、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。
8、1組D/A輸出:電壓（V）（V）0～5V 或–5V～+5V。
9、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。
10、2組采樣保持器及單穩單元電子線路。
11、提供精密基準電壓（V）（V）+Vref和-Vref。
12、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、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。
3）溫度（℃）（℃）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℃）。
11、支持二次研發：除模仿運算單元、函數發生器外，本實訓機的8253定時器、8259中斷控制器、模數變換器，數模變換器地址也開放給用戶。
12、機箱：堅固型鋁制框體構造，厚實的 ABS 塑料包角，參考外觀尺寸 480×360×120mm。
二、實訓內容
自動控制實訓
1、線性系統的時域解析：
1.1經經典型環節的模仿研究 ；
1.2二階系統瞬態響應和平穩性;
1.3三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）：
2.1慣性環節的頻率特性彎彎曲線；
2.2二階閉環系統的頻率特性彎彎曲線；
2.3二階開環系統的頻率特性彎彎曲線 ；
2.4 頻率特性的時域解析。
3、非線性系統的相平面解析：
3.1經經典型非線性環節；
3.2二階非線性控制系統：
3.3三階非線性控制系統。
4、線性系統的校正與狀態反饋:
4.1線性系統的校正；
4.11 頻域法串聯超前校正；
4.22 時域法串聯比例微分校正；
4.23 時域法比例反饋校正 ；
4.24 時域法微分反饋校正；
4.2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（℃）（℃）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
四、實訓箱配備裝備
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）。
ZR-SD28 自動控制計算機數值數值控制原理實訓箱
自動控制計算機數值數值控制原理實訓箱是自控/計控二合一的教學實訓系統。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DC5V/2A、±12V/0.5A 電源，均有接反和短路保護功能。
2、核心系統：應用8088微處置整理器，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。
3、函數發生器：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。
5、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。
6、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。
7、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。
8、1組D/A輸出:電壓（V）（V）0～5V 或–5V～+5V。
9、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。
10、2組采樣保持器及單穩單元電子線路。
11、提供精密基準電壓（V）（V）+Vref和-Vref。
12、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、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。
3）溫度（℃）（℃）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℃）。
11、支持二次研發：除模仿運算單元、函數發生器外，本實訓機的8253定時器、8259中斷控制器、模數變換器，數模變換器地址也開放給用戶。
12、機箱：堅固型鋁制框體構造，厚實的 ABS 塑料包角，參考外觀尺寸 480×360×120mm。
二、實訓內容
自動控制實訓
1、線性系統的時域解析：
1.1經經典型環節的模仿研究 ；
1.2二階系統瞬態響應和平穩性;
1.3三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）：
2.1慣性環節的頻率特性彎彎曲線；
2.2二階閉環系統的頻率特性彎彎曲線；
2.3二階開環系統的頻率特性彎彎曲線 ；
2.4 頻率特性的時域解析。
3、非線性系統的相平面解析：
3.1經經典型非線性環節；
3.2二階非線性控制系統：
3.3三階非線性控制系統。
4、線性系統的校正與狀態反饋:
4.1線性系統的校正；
4.11 頻域法串聯超前校正；
4.22 時域法串聯比例微分校正；
4.23 時域法比例反饋校正 ；
4.24 時域法微分反饋校正；
4.2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（℃）（℃）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
四、實訓箱配備裝備
| 序號 | 名稱 | 說明 | 數量 |
| 1 | 自動控制計算機數值數值控制原理實訓箱 | 含機箱、作業電源、常用信號源、實訓電子線路區等 | 1臺 |
| 2 | 交流ACAC電源線 | 1.5m | 1根 |
| 3 | 2號實訓實訓連接線 | 40cm | 25根 |
| 4 | 串行口通信線（2、3直通） | 1.5m | 1根 |
| 5 | 實訓指導書 | 2本 |
