[實用新型]自動控制原理實驗模塊

有效

• 申請號: 201020293458.8
• 申請日: 2010-08-16
• 公開（公告）號: CN201725184U
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 秦莉娜;王雪峰;吳學沖;高智俊
• 申請（專利權）人: 北京中科泛華測控技術有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京市惠誠律師事務所 11353
• 代理人: 雷志剛

技術領域

本實用新型涉及一種教學實驗產品，尤其涉及一種自動控制原理實驗模塊。

背景技術

目前，教學所用的自動控制原理實驗系統包括以下實驗內容：典型環節的時域響應、典型系統的時域響應和穩定性分析、線性系統的根軌跡分析、線性系統的頻率響應分析、線性系統的校正、離散系統的穩定性分析、線性系統的狀態空間分析、典型非線性環節靜態特性測試、直流電機的速度控制實驗以及熱電偶溫度控制實驗。傳統的自動控制原理實驗系統大多是利用面包板搭建實驗所需的電路，電路搭建完成后通過手動調節示波器上的參數值進行波形顯示，在面包板上搭建電路需要準備好電路所需的電線、元器件等，再將準備好的元器件和電線逐一插入面包板中，且需要手動調節示波器，占用時間較多，并且由于課堂時間的局限性，很多學生都不能按時完成實驗。

實用新型內容

鑒于現有技術中存在的上述問題，本實用新型的主要目的在于解決現有技術的缺陷，提供一種節省課堂時間的自動控制原理實驗模塊。

一種自動控制原理實驗模塊，其特征在于，所述自動控制原理實驗模塊包括一基于離散系統穩定性分析實驗內容的模擬電路、一階躍信號開關、一為所述模擬電路提供階躍信號的階躍信號輸出端、一調節階躍信號幅值的階躍信號調節旋鈕、一為所述模擬電路提供正弦信號的信號發生器輸出端、一將所述模擬電路的測量信號輸出至一實驗平臺的信號輸出端、一將所述模擬電路的測量信號轉接至所述信號輸出端的信號輸入端及一連接所述實驗平臺的外圍設備連接插槽，所述模擬電路集成在所述自動控制原理實驗模塊中。

根據本實用新型的技術構思，所述自動控制原理實驗模塊的上表面繪制有所述模擬電路的電路原理圖。

根據本實用新型的技術構思，所述自動控制原理實驗模塊的上表面蝕刻有所述模擬電路的電路原理圖。

根據本實用新型的技術構思，所述自動控制原理實驗模塊的上表面粘貼有所述模擬電路的電路原理圖。

根據本實用新型的技術構思，所述自動控制原理實驗模塊還包括多個連接所述模擬電路的接線柱以及一連接所述實驗平臺的一計數器的接線柱。

根據本實用新型的技術構思，所述模擬電路包括一接收階躍信號的階躍信號輸入端、一連接所述實驗平臺的正弦信號采集端、一輸出所述模擬電路的測量信號的第一、第二測量信號輸出端、第一至第三運算放大器、一采樣保持器，第一至第六電阻、第一、第二電容及一反相器，所述第一電阻連接在所述躍信號輸入端與所述第一運算放大器的反相輸入端之間，所述第二電阻連接在所述第一運算放大器的反相輸入端和第三運算放大器的輸出端之間，所述第三電阻連接在所述第一運算放大器的反相輸入端和輸出端之間，所述第一運算放大器的輸出端連接一接線柱，所述采樣保持器具有一接收正弦信號的正弦信號接入端、一從所述計數器接收脈沖信號的脈沖信號接入端及一離散信號輸出端，所述正弦信號接入端和脈沖信號接入端分別連接一接線柱，所述正弦信號接入端還連接至所述正弦信號采集端，所述離散信號輸出端作為所述第二測量信號輸出端，所述第四電阻的第一端連接一接線柱，第二端連接所述第二運算放大器的反相輸入端，所述第五電阻和第一電容并聯連接在所述第二運算放大器的反相輸入端和輸出端之間，所述第六電阻連接在所述第二運算放大器的輸出端和第三運算放大器的反相輸入端之間，所述第二電容連接在所述第三運算放大器的反相輸入端和輸出端之間，所述階躍信號輸入端、正弦信號接入端、脈沖信號接入端、第一、第二測量信號輸出端分別連接一接線柱，所述反相器的輸入端連接所述第三運算放大器的輸出端，所述反相器的輸出端作為所述第一測量信號輸出端。

本實用新型的有益效果為：本實用新型預先將離散系統的穩定性分析實驗內容的電路集成在自動控制原理實驗模塊中，并代替傳統的面包板連接實驗平臺，可即插即用，實驗者無需花費太多的時間在元器件的準備和實驗電路的搭建上，因此可充分利用課堂時間完成實驗并理解實驗內容。

附圖說明

圖1為本實用新型自動控制原理實驗模塊連接于一實驗平臺的模塊圖。

圖2為圖1中的一自動控制原理實驗模塊安裝在所述實驗平臺的一底座上的結構圖。

圖3為圖2中的自動控制原理實驗模塊安裝在所述底座上的俯視圖。

圖4為圖1中的自動控制原理實驗模塊具有一電路原理圖的示意圖。

圖5為離散系統穩定性分析實驗內容的閉環采樣控制系統電路。

圖6、圖7、圖8分別為當采樣周期分別為3ms、30ms、150ms時圖6中的閉環采樣控制系統電路的響應曲線。

具體實施方式

下面將結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步說明。