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TD-ACC+ 自动控制原理与计算机控制技术教学实验系统
TD-ACC+自动控制原理及计算机控制技术教学实验系统是西安唐都科教仪器公司推出的新型控制教学实验设备,可全面支持“自动控制原理”、“计算机控制技术”、“控制系统”、“多回路系统控制”、“智能控制”、“现场总线控制应用”等系列控制课程的实验教学,其高性能的嵌入式控制计算机、高度可视化的源语言级集成开发环境、先进的内嵌式控制专用测量与分析仪器及丰富的实验内容为用户构建了集控制系统设计、电路构造、系统调试和测试分析诸功能一体化的实验环境,具有很高的性价比和极佳的教学效果,是控制课程教学的最佳实验装置。
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1.高性能的嵌入式控制计算机  
    系统配有三种可选的嵌入式控制计算机。  
    i386EX嵌入式控制计算机是Intel公司推出的、面向x86嵌入式工业应用的32位控制计算机,其将许多常用接口如8259、8254、串口和DMA等集成到芯片内部,并具有大容量的程序和数据存储器,满足于复杂的计算机控制和嵌入式应用的要求,可使计算机控制的实验教学可以达到更高的水平。若选配此款i386EX嵌入式控制机,则支持基于80x86指令系统的计算机控制教学实验。  
    SST51控制计算机是一款具有内嵌仿真功能的增强型51单片机,它是面向单片机控制应用的,若选配此款SST51控制机,则支持基于51指令系统的计算机控制教学实验。

ARM Cortex M4控制计算机是一款具有DSP处理功能的新一代嵌入式微控制器,面向嵌入式控制应用,若选配此款CM4控制机,则支持基于ARM嵌入式计算机控制应用的教学实验。

 

2.采用PC-104工业总线接口,具有灵活的系统构建能力和强大的开发能力
    系统由具有PC104总线接口的i386EX嵌入式单板机或SST51单片机或ARM Cortex M4控制计算机和全开放的控制教学实验平台构成,其通过PC104总线组合插接方式构成了高性能的计算机控制技术教学实验系统。采用此结构的优点有: 
      (1) 体现了实验系统的开放性,无论是控制计算机还是实验平台都可以分离后单独使用,可满足用户二次开发的需要。 
      (2) 控制计算机采用测控领域常用的PC104总线作为应用扩展的接口,所以在满足教学的同时,就能够以控制计算机核心板扩展应用背板的方式来支持实际测控产品的开发,还可以将控制计算机方便地嵌入到具有PC-104总线接口的控制系统中,实现系统调试或脱机运行,具有极高的实际开发应用价值,使教学实验及开发与当前实际应用相一致,尤其适用于高校学生的科技创作。 
      (3) 实验系统具有易升级性。随着教学和计算机技术的发展,用户只须采用更为先进的控制计算机来替代i386EX单板机或SST51单片机,就可以最小的代价来实现实验系统的升级换代。 

 

3.开放式的控制实验平台,极大提高实验效率  
    系统的控制实验平台具有各种典型信号源(阶跃信号、方波信号、斜波信号、抛物波信号、正弦波信号)、模拟对象(八组运放单元)、实际对象(步进电机、直流电机、温度控制)和过程通道等单元。各单元之间的电路连接、单元内的元件选择都可以多种方式来操作,并允许用户根据教学内容来自行设计、开发相应的实验项目,从而全面支持“自动控制原理”、“计算机控制技术”、“控制系统”、“多回路系统控制”、“智能控制”、“现场总线控制应用”等系列控制课程的实验教学及应用开发。 

 


4.先进的内嵌式控制专用测量与分析仪器配置,构成完美的系统测试分析环境   
    系统提供了先进的内嵌式控制专用测量与分析仪器,通过USB接口与PC微机相连,为用户构造了测试分析诸功能一体化的实验测试测量环境,具有很高的性价比和极佳的教学效果。其主要性能指标如下:    
    (1) 双踪超低频数字存储示波器:具有实时测量和显示、波形回放、游标测量、波形存贮等功能。实时采样率为16KHz,存储深度4K,测量精度2.5mV~30V。 


(2) 频率特性分析仪:可显示系统各频率点的时域相应波形并进行分析,以半自动扫频测量功能进行测量,测量完毕后即可产生极坐标图和波特图,由此显示出系统的频率特性,同时还具有图形保存功能。其测量的频率范围为0.1 rad/s~1000rad/s。  

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(3) X_Y测量:将两路测量信号以X_Y坐标的形式显示,具有波形刷新和波形存贮功能,可应用于非线性系统的实验特性研究。  


(4) 数字万用表:具有自动量程切换功能,可进行电阻、电容和电压的测量,测量范围是:电阻(200Ω~2MΩ),电容(0.01μF~100μF),电压(2.5mV~ 30V)。js09999娱乐

5.高度可视化的源语言级集成开发环境   
    系统为嵌入式控制计算机配有高度可视化的源语言级集成开发环境,集控制程序开发、调试和实验测量分析于一体,全面支持汇编及C语言源语言级的编程和调试。具有单步、跳过、断点、连续、变量跟踪等调试功能。  

 

6.新型控制实验教学内容   
    系统所支持的控制实验是按照最新自动控制和计算机控制教学体系和内容来配备的,内容由浅入深,层次分明,尤其是提供了多回路控制系统、模糊控制、单神经元控制和现场总线控制这些新的实验内容。   
    自动控制原理实验方面,系统提供了包括线性控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法以及系统校正和设计等方法的实验研究,也提供了关于线性离散系统、非线性控制系统的实验研究内容;另外对于现代控制理论的教学,提供了状态空间分析实验。系统最后提供的“模拟PID闭环温度控制系统的设计和实现”,可作为大型课程设计内容,使学生通过构造模拟闭环控制系统,来真正掌握PID调节器的实际应用规律。   
    系统提供的计算机控制实验内容主要包括:过程通道和数据采集处理、系统的数字程序控制、数字PID闭环控制、数字调节器直接设计方法的实验研究,还有多回路控制系统、模糊闭环控制、单神经元自适应闭环控制和CAN网络的现场总线控制应用实验,从而可使学生对新型智能控制算法和基于CAN网络的现场总线控制系统有所了解和掌握。   
    在控制系统应用实验方面,系统提供了直流电机(快速)和温度控制(慢速)两种实验对象,以构成不同的闭环系统,从而可选择不同的控制策略或控制参数,以得到最好的实时控制效果。  

 

产品资料下载:



1.硬件配置 
    • 可选配控制计算机:Intel i386EX单板控制计算机,或SST51单片控制机,或ARM Cortex M4单板控制计算机,使用C语言或汇编语言进行编程,具有源语言级调试界面。  
    • 系统具有与PC-104总线兼容的系统扩展总线。  
    • 系统具有开放性的控制实验平台,包括信号源单元(阶跃、方波、斜坡、抛物波、正弦波)、模数转换单元、数模转换单元、采样保持单元、八组运放单元、反相器单元、CAN总线单元、PWM发生单元、非线性单元、辅助单元、驱动单元、步进电机单元、直流电机控制单元、温度控制单元。  
    • 系统提供了功能强大的内嵌式控制专用测量与分析仪器:  
    (1) 双踪超低频数字存储示波器:具有实时显示、波形回放、游标测量、波形存贮等功能。实时采样率为16KHz,存储深度4K,测量精度2.5mV~30V。  
    (2) X_Y测量:将两路测量信号以X_Y坐标的形式显示,具有波形刷新和波形存贮功能。  
    (3) 频率特性分析仪:具有半自动扫频测量功能。测量完毕后可立即显示波特图和时域响应波形,同时具有图形保存功能。正弦信号的幅值为1V~3V,角频率为0.1 rad/s~1000rad/s。  
    (4) 数字万用表:具有自动量程切换功能,可进行电阻、电容和电压的测量,测量范围是:电阻(200Ω~2MΩ),电容(0.01μF~100μF),电压(2.5mV~ 30V)。

• 选配件:

1)CAN/RS-232C转换器(构成网络控制教室,选配一套则可支持255台实验系统进行组网)。

2)温度控制模块(扩展更宽范围的温度控制实验)。  

2.软件配置  
    • 系统为嵌入式控制计算机配有高度可视化的Windows源语言级开发调试集成环境,全面支持汇编及C语言源语言级编程和调试。具有单步、跳过、断点、连续、变量跟踪等调试功能。 
    • 具有内嵌式控制专用测量与分析仪器环境,包括数字存储示波器、频率特性分析仪、数字万用表、X_Y测量。 




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