系統(tǒng)的功能和特點(diǎn):
1.的嵌入式控制計(jì)算機(jī)
系統(tǒng)配有兩種可選的嵌入式控制計(jì)算機(jī)。i386EX嵌入式控制計(jì)算機(jī)是Intel公司新推出的、面向x86嵌入式工業(yè)應(yīng)用的32位控制計(jì)算機(jī),其將許多常用接口如8259、8254、串口和DMA等集成到芯片內(nèi)部,并具有大容量的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,滿(mǎn)足于復(fù)雜的計(jì)算機(jī)控制和嵌入式應(yīng)用的要求,可使計(jì)算機(jī)控制的實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以更高的水平,支持基于80x86指令系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)。SST51控制計(jì)算機(jī)是一款具有內(nèi)嵌功能的增強(qiáng)型51單片機(jī),它是面向單片機(jī)控制應(yīng)用的,支持基于51指令系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
2.具有與PC-104總線兼容的系統(tǒng)擴(kuò)展總線
系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了與PC-104總線兼容的系統(tǒng)擴(kuò)展總線。既可滿(mǎn)足正常教學(xué)的需要,又能貼近當(dāng)前工業(yè)控制應(yīng)用的實(shí)際,從而為開(kāi)展性和開(kāi)發(fā)性的實(shí)驗(yàn)提供了良好的實(shí)驗(yàn)手段和環(huán)境。
3.開(kāi)放式的控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái),大實(shí)驗(yàn)效率
系統(tǒng)的控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有各種典型信號(hào)源(階躍信號(hào)、方波信號(hào)、斜波信號(hào)、拋物波信號(hào)、正弦波信號(hào))、模擬對(duì)象(八組運(yùn)放單元)、實(shí)際對(duì)象(步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、溫度控制)和過(guò)程通道等單元。各單元之間的電路連接、單元內(nèi)的元件選擇都可以多種方式來(lái)操作,并允許用戶(hù)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容來(lái)自行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,從而支持“自動(dòng)控制原理”、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”、“控制系統(tǒng)”、“多回路系統(tǒng)控制”、“智能控制”、“現(xiàn)場(chǎng)總線控制應(yīng)用”等系列控制課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)及應(yīng)用開(kāi)發(fā)。
4.大的虛擬儀器
系統(tǒng)提供了一組的虛擬儀器,通過(guò)U接口與PC微機(jī)相連,為用戶(hù)構(gòu)造了測(cè)試分析諸功能一體化的實(shí)驗(yàn)測(cè)試測(cè)量環(huán)境,具有很高的性?xún)r(jià)比和的教學(xué)效果。其主要性能指標(biāo)如下:
?。?)雙蹤頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器:具有實(shí)時(shí)測(cè)量和顯示、波形回放、游標(biāo)測(cè)量、波形存貯等功能。
?。?)頻率特性分析儀:可顯示系統(tǒng)各頻率點(diǎn)的時(shí)域相應(yīng)波形并進(jìn)行分析,以半自動(dòng)掃頻測(cè)量功能進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量完畢后即可產(chǎn)生坐標(biāo)圖和波特圖,由此顯示出系統(tǒng)的頻率特性,同時(shí)還具有圖形保存功能。
(3)X_Y測(cè)量:將兩路測(cè)量信號(hào)以X_Y坐標(biāo)的形式顯示,具有波形刷新和波形存貯功能,可應(yīng)用于非線性系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)特性研究。
?。?)數(shù)字萬(wàn)用表:具有自動(dòng)量程切換功能,可進(jìn)行電阻、電容和電壓的測(cè)量。
5.高度可視化的源語(yǔ)言級(jí)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境
系統(tǒng)為嵌入式控制計(jì)算機(jī)配有高度可視化的源語(yǔ)言級(jí)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境,集控制程序開(kāi)發(fā)、調(diào)試和實(shí)驗(yàn)測(cè)量分析于一體,支持匯編及C語(yǔ)言源語(yǔ)言級(jí)的編程和調(diào)試。具有單步、跳過(guò)、斷點(diǎn)、連續(xù)、變量跟蹤等調(diào)試功能。
6.新型控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
系統(tǒng)所支持的控制實(shí)驗(yàn)是按照新自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)控制教學(xué)體系和內(nèi)容來(lái)配備的,內(nèi)容由淺入深,層次分明,尤其是提供了多回路控制系統(tǒng)、模糊控制、單經(jīng)元控制和現(xiàn)場(chǎng)總線控制這些新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)方面,系統(tǒng)提供了包括線性控制系統(tǒng)的時(shí)域分析法、根軌跡分析法、頻域分析法以及系統(tǒng)校正和設(shè)計(jì)等方法的實(shí)驗(yàn)研究,也提供了關(guān)于線性離散系統(tǒng)、非線性控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容;另外對(duì)于現(xiàn)代控制理論的教學(xué),提供了狀態(tài)空間分析實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)后提供的“模擬PID閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)”,可作為大型課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,使學(xué)生通過(guò)構(gòu)造模擬閉環(huán)控制系統(tǒng),來(lái)真正掌握PID調(diào)節(jié)器的實(shí)際應(yīng)用規(guī)律。
系統(tǒng)提供的計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括:過(guò)程通道和數(shù)據(jù)采集處理、系統(tǒng)的數(shù)字程序控制、數(shù)字PID閉環(huán)控制、數(shù)字調(diào)節(jié)器直接設(shè)計(jì)方法的實(shí)驗(yàn)研究,還有多回路控制系統(tǒng)、模糊閉環(huán)控制、單經(jīng)元自適應(yīng)閉環(huán)控制和CAN網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制應(yīng)用實(shí)驗(yàn),從而可使學(xué)生對(duì)新型智能控制算法和基于CAN網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)有所了解和掌握。
在控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方面,系統(tǒng)提供了直流電機(jī)(快速)和溫度控制(慢速)兩種實(shí)驗(yàn)對(duì)象,以構(gòu)成不同的閉環(huán)系統(tǒng),從而可選擇不同的控制策略或控制參數(shù),以得到的實(shí)時(shí)控制效果?!?







