航空学院自控实验讲义课案.doc

第一章ACTn自控控原理实验机构成及说明 1.1构成 主实验板外形尺寸为36厘米×厘米，主实验板的布置简图见下图所示。 图1-1-1 实验板的布置简图 1.2说明 A实验区 1模拟实验对象单元（A1～A） 模拟实验对象单元A1～A布置图见图1-1-1，比例积分微分 图中S1S14均为跨接座，当用户选中模拟实验对象单元的某一参数的电阻、电容作输入回路和反馈回路构成一个模拟电路时，在该元件的左边相对应的跨接座上插上白色短路套即可，直观方便。 个模拟实验对象单元实现原理基本相同，只是运放各输入回路及各反馈回路引入的电阻、电容的参数和连接方式各不相同。个模拟实验对象单元的各参数已经合理设计，组合使用可以满足本实验指导书中提供的全部实验要求，而无需外接电阻或电容，有效的简化了实验操作。 各信号接入点及输出点均引出标准插孔供接线用。H1、H2为 模拟实验对象单元的输入插孔，IN为运算放大器负端输入(反馈与输入相加点)插孔， OUT为 模拟实验对象单元的输出插孔。 A7单元校正网络库在不同的跨接座上插上白色短路套即可构成比例环节、惯性环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节、比例微分积分环节，用户可按不同的需求构成各种校正环节。 2模拟运算扩充库（A～A12） 模拟运算扩充库反相模拟运算单元（A8~A10），放大器（A12）和1个0～999.9KΩ的直读式可变电阻、1个电位器及多个电容（A11），可以灵活搭建多种不同参数的系统。 B实验区 信号（B） 信号信号输出 B1单元有OUT1和OUT2两插孔可选单信号源（矩形波、正弦波、阶跃波、、斜坡）可选复式信号源（矩形波+手控阶跃、矩形波+正弦波+手控阶跃、矩形波+矩形波+手控阶跃、正弦波+、正弦波+正弦波、阶跃+非线性环节） 非线性环节继电特性、饱和特性、死区特性、间隙特性延迟特性环节。 1.2.2.2数据采集单元虚拟示波器（B） 单元提供四通道模拟信号输入CH1~CH4测孔，配合上位机软件的示波器窗口，可以实现波形的显示、存储，可以有效的观察实验中各点信号的波形。详见本实验指导书第二章所述。 模拟信号输入通道中路为不衰减输入，路配有量程开关，当量程开关拨到×1位置，表示输入不衰减，输入范围5V～5V，如果超出此范围，应把量程开关拨到×位置，可衰减倍后输入。 3频率特性测试单元（B） “ADIN” 测孔 1.2.2.4控制器单元 （B） ）。 实现送虚拟示波器显示的数据采集。 有 和OUT2两插孔控输出 1.2.2.5单片机自编程单元（B5） 控有 和OUT2两插孔输出 有插孔输出 1.2.2.6 DSP、ARM自编程单元（B） 单元控有插孔输出有插孔输出 1.2.3 C实验区 1单元（1） PWM控制加热。 温控单元采用装在散热器下的热敏电阻进行测温，散热器下装有风扇，，用户推上风扇开关，启动风扇进行冷却，同时也可用于温控的扰动。 控制器控制输出测孔输出输出插孔输出 温度实验实验定时显示为5V显示为 1.2.3.2直流电机单元（2） 单元输出 脉冲经过F／V转换形成的电压值,可以通过该单元中的电位器来调整。（在出厂时已调整好） 实验实验定4千转／分时显示为5V显示为千转／分 1.2.2.3步进电机单元（） BY35L-4801步进电机，该步进电机可为四相四拍或四相八拍驱动。 步进电机的驱动连线在实验 1.2.3.4通讯及电源（） 提供12V、12V、＋5V及3.3V（由+5V转）电源。K1为电源开关。 （） 1.2.3.6基准电压单元（） 本单元可提供2.00、＋5.00V 和5.00V基准电压。其中2.00基准电压可以通过该单元中的RP电位器来调整基准电压。（在出厂时已调整好）  第二章 虚拟示波器 时域示波器的使用 图2- 虚拟示波器时域显示运行界面 时域示波器显示，是指显示界面中X轴为时间t，Y轴为电压。配合上位机软件的示波器窗口，可以实现波形的显示、存储，可以有效的观察实验中各点信号的波形 2.1.1虚拟示波器 分上、下两块，共6项显示内容，上块：CH0、CH1、CH2、CH6 下块：CH5、CH3、CH4 CH1~CH4：数据采集单元四通道模拟信号输入输入通道中为不衰减输入，配有输入量程开关，当量程开关拨到×1位置，表示输入不衰减，输入范围5V～5V，如果大于此电压输入范围应选用×挡（表示输入信号衰减倍后进入示波器） 虚拟示波器 CH2、CH4多用于系统输出， CH3、CH4可用作X－Y示波，其余不可。 CH0、CH5：用于显示计控实验中的给定值，它不经过通道采样输入，直接读入界面设置值。 CH6：用于手控阶跃信号显示，它也不经过通道采样输入，直接读入界面设置值 2.1.1.1显示区的操作使用 信号测量 信号幅值测量有标尺测量和鼠标点击测量两种方法。 标尺测量