实验面板及实验软件(虚拟示波器)的介绍

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1、实验面板及实验软件（虚拟示波器）的介绍附录1LABACT自控/计控实验系统介绍一.构成LABACT自控/计控原理实验系统由以下七个模块组成：1.自动控制原理实验模块2.计算机控制原理实验模块3.信号源模块4.控制对象模块5.虚拟示波器模块6.控制对象输入显示模块7.CPU控制模块各模块相互交联关系框图见图1所示：图1各模块相互交联关系框图自动控制原理实验模块由模拟运算单元及模拟运算扩充库组成，这些模拟运算单元的输入回路和反馈回路上配有多个各种参数的电阻、电容，因此可以完成各种自动控制模拟运算。例如构成比例环节、惯性环节、积分环节、比例微分环节，PID环节和典型的

2、二阶、三阶系统等。利用本实验机所提供的多种信号源输入到模拟运算单元中去，再使用本实验机提供的虚拟示波器界面可观察和分析各种自动控制、计算机控制原理实验的响应曲线。计算机控制原理实验模块由模数转换器，数模转换器，8253定时器，8259中断控制器及模拟运算单元组成。在CPU的运算和控制下，可完成数字控制实验。控制对象模块由温度控制模块，直流电机模块和步进电机模块组成。可实现温度闭环控制实验，直流电机闭环调速实验和步进电机调速实验。CPU控制模块由十六位微机8088及RS232串口通讯芯片等组成。CPU控制模块（ACT88）,位于主实验板的下面，经jl插座与主实验板

3、相联。主实验板外形尺寸为35厘米X47厘米，主实验板的布置简图见图2所示。根据功能木实验机划分了各种实验区均在主实验板上。实验区组成见表1。表1实验区组成图1-1-2主实验板的布置简图二.实验说明（一）A实验区1.模拟运算单元（A1〜A6）模拟运算单元A1〜A6布置图见图3，图中S1-S13均为跨接座，当用户选中模拟运算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。六个模拟运算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。六个模拟运算单元

4、的各参数已经合理设计，组合使用可以满足本实验指导书屮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。Hl、H2为模拟运算单元的输入插孔，IN为运算放大器负端输入（反馈与输入相加点）插孔，OUT为模拟运算单元的输出插孔。3模拟运算单元A1〜A6布置图2.模拟运算扩充库（A7〜All）模拟运算扩充库A7〜All布置图见图4。模拟运算扩充库包括校正网络库（A7）、整形模块（A8）,可调零放大器（A9）,放大器（A10）和2个0〜999.9kQ的直读式可变电阻、2个电位器及多个电容（All）,可以灵活搭建多种不同

5、参数的系统。校正网络库（A7）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。Cl、C2、C3插孔为了扩充电容用。在第3.3节线性系统的校正中将详细说明。整形模块中冇二组整形器，其中CIN1/2为输入插孔，COUT1/2为输出插孔。图4模拟运算扩充库A7〜All布置图（二）D和B实验区1.敁示与功能选择模块（D1）及函数发生器（B5）D1实验区是一个显示与功能选择模块，它主要由5位8段数码管、四个功能选择按键和16个指示灯、3个测试孔组成。D1实验区是独立于实验

6、机的CPU控制模块，提供控制对象输出显示，並实现函数发生器（B5）的十种（可选择）波形输出切换控制和显示。模块布置图见图5所示，由于B5模块太宽，为了更清晰表达，此处被拆成了两块。（1）输入信号测量上排左按键循环控制输入信号的测量，包括电压（-5V〜+5V）、电压（0〜+5V）、频率、温度和直流电机转速测量。每按一次按键，指示灯向右循环切换，数码管显示相应的测量信息。信号的输入门为模块屮的“电压测量”和“频率测量”3个测试孔。指示灯和数码管的输出数据显示对应关系表见表2。表2指示灯和数码管的显示对应关系表图5显示与功能选择模块、函数发生器布置图下排左、右按键循环

7、切换控制输出波形，包括矩形波、正弦波、斜坡、方波、继电特性、饱和特性、死区特性和间隙特性的切换控制。每按一次下排左按键，指示灯向左循环切换，每按一次下排右按键，指示灯向厶循环切换，数码管敁示相应的波形信息。上排右按键循环切换控制输出波形，包括矩形波/正弦波和方波/正弦波冋时发生。2.函数发生器（B5）函数发生器（B5）是各函数及波形发生的控制和输出模块，它含有十种（可选择）波形输出，有4个函数波形调节电位器、1个波形量程选择开关和各函数发生的输出口组成。各波形和函数的输出选择在（D1）模块屮选择设置。各波形的切换控制和显示见表3。（1）矩形波下排按键选择“矩形波

8、”，指示灯亮，函数发生器