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產(chǎn)品分類
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LIGO-XKJ1型 信號與系統(tǒng)?控制理論及計算機控制技術(shù)實驗平臺

產(chǎn)品簡介

一、產(chǎn)品概述

    本實驗臺能滿足“信號與系統(tǒng)”、“控制理論”及“計算機控制技術(shù)”的實驗教學，通過USB數(shù)據(jù)采集卡，利用上位PC機提供的信號發(fā)生器，虛擬示波器，腳本編程完成相應(yīng)的實驗項目。

信號與系統(tǒng)•控制理論及計算機控制技術(shù)實驗平臺

二、系統(tǒng)特點

    1.該實驗箱具有實驗功能全、資源豐富、使用靈活、接線可靠、操作快捷、維護簡單等優(yōu)點
    2. 在實驗設(shè)計上，信號與系統(tǒng)實驗除了信號的分解與合成、信號的采樣與恢復(fù)、各種濾波器等實驗外，還增加了濾波器間的相互轉(zhuǎn)換，全通濾波器、信號的無失真?zhèn)鬏數(shù)刃碌膶嶒瀮?nèi)容
    3.控制理論既有模擬部分的實驗，又有離散部分實驗；既有經(jīng)典理論實驗，又有現(xiàn)代控制理論實驗
    4.計算機控制系統(tǒng)除了常規(guī)的實驗外，還增加了當前工業(yè)上應(yīng)用廣泛、效果卓著的模糊控制、神經(jīng)元控制、二次型*優(yōu)控制等實驗
    5.擴展性強：各個模塊及資源分布合理、布局清晰，而且具有擴展性，方便學生自己重新設(shè)計

三、技術(shù)性能

    1.輸入電源：單相三線AC220V±10%，50/60Hz
    2.工作環(huán)境：溫度-10℃～+60℃
    3.相對濕度：＜85%（25℃）海拔＜4000m
    4.外形尺寸：1620mm×730mm×1300mm

四、系統(tǒng)組成

直流穩(wěn)壓電源：±5V/0.5A、±15V/0.5A、+24V/0.5A共五路，每路均有短路保護自動恢復(fù)功能。

交/直流數(shù)字電壓表（相當兩只表功能）
(1)直流數(shù)字電壓表：測量范圍0～20V，分200mV、2V、20V三檔，琴鍵開關(guān)切換，三位半數(shù)顯，精度0.5級。
(2)數(shù)字式真有效交流毫伏表：測量范圍0～20V，分200mV、2V、20V三檔，琴鍵開關(guān)切換，三位半數(shù)顯，頻帶范圍10Hz～1MHz,測量精度0.5%±2個字。

函數(shù)信號發(fā)生器：該實驗平臺配有兩個函數(shù)信號發(fā)生器。一個有正弦波、方波、三角波三種波形輸出，輸出頻率范圍20Hz～100kHz，峰值為0～12V 可調(diào)；另一個有正弦波、方波、三角波、斜坡、拋物波五種波形輸出，輸出頻率范圍0.1Hz～1.5kHz，峰值為0～15V 可調(diào)。

六位數(shù)顯頻率計：該實驗平臺配有兩個數(shù)顯頻率計。一個測量范圍0.1HZ～10kHZ，另一個測量范圍1HZ～300kHZ。

階躍信號發(fā)生器：輸出幅度0～±10V可調(diào)。

掃頻電源：采用可編程器件ispLSI1032和單片機AT89C51設(shè)計而成，提供15Hz～50kHz，幅度0～18V連續(xù)可調(diào)的正弦波。

50Hz非正弦波多波形信號發(fā)生器：提供半波、全波、方波、矩形波、三角波共五種波形。

虛擬信號發(fā)生器：基于CPLD為內(nèi)核的虛擬信號發(fā)生器，該信號發(fā)生器包含多種波形，例如：正弦波，方波，鋸形波，三角波等，另外可在PC機上設(shè)置其它信號波形。

實物及相關(guān)電路：實物由直流電機、步進電機、溫度加熱器三部分組成，它們可與各自的驅(qū)動電路完成直流電機閉環(huán)調(diào)速控制、步進電機轉(zhuǎn)速控制實驗及溫度PID控制實驗。

豐富的實驗單元電路：由運放、電容、電阻、電位器和一些自由布線區(qū)等組成。通過接線和短路帽的選擇，可以模擬各種受控對象的數(shù)學模型。

數(shù)據(jù)采集卡：采用USB數(shù)據(jù)采集卡，它可直接插在IBM-PC/AT 或與之兼容的計算機上，其A/D采樣速率*高為400kHz；有16路單端A/D模擬量輸入，轉(zhuǎn)換精度為14位；4路D/A模擬量輸出，轉(zhuǎn)換精度為12位；16路開關(guān)量輸入，16路開關(guān)量輸出。
數(shù)據(jù)采集卡接口部分包含模擬量輸入輸出(AI/AO)與開關(guān)量輸入輸出(DI/DO)兩部分，其中AI有4路，AO有2路，DI/DO各8路。

上位機軟件：主要由實驗所需的信號發(fā)生器，虛擬示波器、腳本編輯器、實驗報告生成器等幾部分組成,其中虛擬示波器用于顯示實驗波形，并具有圖形存儲、打印功能；腳本編輯器則提供了一個開放的編輯環(huán)境，并具有VBscript和Jscript兩種編輯模式，用戶可采用任何一種模式編寫各種算法及控制程序。

五、實驗項目

（一）信號與系統(tǒng)

零輸入/零狀態(tài)及完全響應(yīng)

一階系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)與階躍響應(yīng)

非正弦周期信號的分解與合成

線性系統(tǒng)的頻率特性測試

線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析

二階系統(tǒng)的時域分析

信號的無失真?zhèn)鬏?/span>

無源與有源濾波器

全通濾波器

低通，高通，帶通濾波器間的變換

信號的采樣與恢復(fù)（抽樣定理）

調(diào)制與解調(diào)

脈沖編碼調(diào)制（PCM）

頻分復(fù)用

開關(guān)電容濾波器（SCF）

反饋系統(tǒng)的自激振蕩

二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬

系統(tǒng)的能控性和能觀性

二階系統(tǒng)的狀態(tài)軌跡

（二）控制理論

典型環(huán)節(jié)的電路模擬

二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)

高階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性分析

線性系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的研究

典型環(huán)節(jié)或系統(tǒng)頻率特性的測量

線性定常系統(tǒng)的串聯(lián)校正

典型非線性環(huán)節(jié)的靜態(tài)特性

非線性系統(tǒng)的相平面分析法

非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)法

系統(tǒng)能控性與能觀性分析

控制系統(tǒng)極點的任意配置

具有內(nèi)部模型的狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)

狀態(tài)觀測器及其應(yīng)用

采樣控制系統(tǒng)的分析

采樣控制系統(tǒng)的動態(tài)校正

（三）計算機控制技術(shù) 

A/D與D/A轉(zhuǎn)換

數(shù)字濾波器

D(S)離散化方法的研究

數(shù)字PID控制算法的研究

串級控制算法的研究

解藕控制算法的研究

*少拍控制算法的研究

具有純滯后系統(tǒng)的大林控制

線性離散系統(tǒng)的全狀態(tài)反饋控制

單神經(jīng)元控制器

二維模糊控制器

二次型狀態(tài)調(diào)節(jié)器

（四）計算機技術(shù)控制系統(tǒng)實驗

直流電機閉環(huán)調(diào)速控制（實物）

步進電機轉(zhuǎn)速控制（實物）

溫度閉環(huán)PID控制（實物）

（五）基于MATLAB的仿真實驗（MATLAB軟件用戶自配）

信號與系統(tǒng)部分

信號的時域表示

信號的基本運算

連續(xù)時間系統(tǒng)沖激響應(yīng)和單位階躍響應(yīng)

二階系統(tǒng)的模擬

系統(tǒng)的零輸入、零狀態(tài)及完全響應(yīng)

線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

信號的無失真?zhèn)鬏?/span>

信號的采樣與恢復(fù)

幅度調(diào)制與解調(diào)

濾波器頻率特性的研究

信號的分解與合成

周期信號的頻譜表示

LTI系統(tǒng)的頻率響應(yīng)

控制理論部分

線性連續(xù)控制系統(tǒng)的仿真

根軌跡的仿真

線性系統(tǒng)頻率響應(yīng)的仿真

采樣控制系統(tǒng)的仿真

串聯(lián)校正的仿真

非線性連續(xù)控制系統(tǒng)的仿真

基于狀態(tài)方程式的時間響應(yīng)測試

控制系統(tǒng)極點的任意配置

狀態(tài)觀測器設(shè)計及帶觀測器的閉環(huán)系統(tǒng)響應(yīng)測試

多變量解耦控制

六、網(wǎng)絡(luò)功能

    本實驗平臺網(wǎng)絡(luò)功能與“THBDC-1型控制理論·計算機控制技術(shù)實驗平臺”一樣。

七、儀器配置

    1.計算機（必配，用戶自配）

 

 

 

 

◆相關(guān)實驗裝置

信號與系統(tǒng)實驗箱

信號與系統(tǒng)實驗箱(配DSP實驗?zāi)K)

控制理論實驗箱

控制理論•計算機控制技術(shù)實驗箱（配USB數(shù)據(jù)采集卡、聯(lián)網(wǎng)型）

信號與系統(tǒng)•控制理論及計算機控制技術(shù)實驗平臺（配USB數(shù)據(jù)采集卡、聯(lián)網(wǎng)型）

磁懸浮實驗系統(tǒng)

信號與系統(tǒng)實驗箱

信號與系統(tǒng)實驗箱(配DSP實驗?zāi)K)

控制理論實驗箱

控制理論•計算機控制技術(shù)實驗箱（配USB數(shù)據(jù)采集卡、聯(lián)網(wǎng)型）

控制理論•計算機控制技術(shù)實驗箱（配數(shù)據(jù)采集卡）

信號與系統(tǒng)•控制理論實驗箱

信號與系統(tǒng)•控制理論•計算機控制技術(shù)實驗箱（配USB數(shù)據(jù)采集卡、聯(lián)網(wǎng)型）

信號與系統(tǒng)•控制理論及計算機控制技術(shù)實驗平臺（配USB數(shù)據(jù)采集卡、聯(lián)網(wǎng)型）

單容水箱液位對象系統(tǒng)

雙容水箱液位對象系統(tǒng)

直流隨動系統(tǒng)實驗裝置

力矩電機控制對象系統(tǒng)

直流電機轉(zhuǎn)速控制模型

步進電機控制模型

溫度控制模型

位置控制系統(tǒng)實驗箱（帶采集卡）

磁懸浮實驗裝置

一級直線倒立擺實驗系統(tǒng)

關(guān)鍵詞： 數(shù)控車床 實訓(xùn)設(shè)備 實訓(xùn)裝置 教學儀器 教學設(shè)備 實驗設(shè)備 實訓(xùn)臺 考核裝置 電工電子 實驗裝置 數(shù)控技術(shù) 實訓(xùn)考核 技能實訓(xùn) 數(shù)控系統(tǒng) 電氣控制 實訓(xùn)鑒定 自控實訓(xùn) 數(shù)控軟件 實驗系統(tǒng) 數(shù)控實訓(xùn) 電氣技術(shù) 數(shù)控設(shè)備 數(shù)控銑床 高教設(shè)備 教學車床 職教設(shè)備 PLC控制 PLC技術(shù) PLC實驗 變頻調(diào)速
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