[發(fā)明專利]便攜式課堂教學(xué)演示模型

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210133840.6
• 申請日: 2012-05-03
• 公開（公告）號: CN102708749A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周奇才;熊肖磊;陶元;郭牧南;王立
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 葉鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動控制領(lǐng)域，具體應(yīng)用于便攜式課堂教學(xué)演示模型。?

技術(shù)背景

傳統(tǒng)上自動控制原理一直就是各很多專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)程。控制理論的誕生就源于解決機(jī)電液等工程問題的需要。隨著現(xiàn)代社會信息化的不斷的推進(jìn)，自動控制原理作為信息學(xué)科的重要分支之一，其重要性愈發(fā)顯現(xiàn)。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備的性能不僅體現(xiàn)在設(shè)備的機(jī)械性能上，更是體現(xiàn)在其自動控制性能上，大部分的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備都有極高的自動控制要求，因此自動控制原理課程對于機(jī)械專業(yè)的學(xué)生來說具有非常重要的作用。?

因此有必要對采用直觀的教學(xué)模型改進(jìn)自動控制原理課程的教學(xué)式、充分利用各種教學(xué)手段等各方面的開展研究，以提高自動控制原理課程的教學(xué)效果，培養(yǎng)出能基礎(chǔ)扎實(shí)、能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高，富有創(chuàng)新精神的機(jī)械類和能源與動力類的高級專門人才。?

相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的羅列介紹：?

上海廣育科教有限公司生產(chǎn)的模電、數(shù)電、自動控制原理實(shí)驗(yàn)室成套設(shè)備。其主要結(jié)構(gòu)：?一、實(shí)驗(yàn)臺部分:?1、電源（A組:低壓交流電壓3-24V分七檔可調(diào)，輸出電流1.5A；?B組:?二組互相獨(dú)立的0-30V直流穩(wěn)壓電源，內(nèi)置式繼電器自動換檔，多圈電位器連續(xù)調(diào)壓，輸出電流2A，具有預(yù)設(shè)式限流保護(hù)功能；C組:低壓直流穩(wěn)壓電源；D組:單相市電輸出，供用戶自備儀器使用。）?2、函數(shù)發(fā)生器?3、脈沖單元：每撥一次鈕子開關(guān)輸出一組正負(fù)脈沖。?4、七段譯碼器及對應(yīng)譯碼顯示數(shù)碼管。?5、自動控制原理部分：由模擬運(yùn)算單元、信號源、電壓表、計(jì)算機(jī)接口組成。?6、外測交直流二用電流表及電壓表。二、學(xué)生實(shí)驗(yàn)桌：一桌為二座，桌面中央設(shè)置通用電路插板，元件盒在其上接插成實(shí)驗(yàn)電路完成實(shí)驗(yàn)。桌子左右各有一個(gè)柜.?柜中存放元器件、貯存板及電腦,?中間上層放置鍵盤、下層抽屜存放工具、萬用表、導(dǎo)線等。三、器材配備（以24座為例，詳見發(fā)貨清單）?12臺實(shí)驗(yàn)臺、12張學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作桌、l臺主控演示臺、13只MF500萬用表、13只數(shù)字萬用表、39只指針式1.5級直流電流表，25套電烙鐵及烙鐵架,13套實(shí)驗(yàn)所需的電阻、電位器、電感線圈、變壓器、二極管、三極管、場效應(yīng)管、集成、可控硅、邏輯電平開關(guān)、邏輯電平指示等元件盒。13套剝線鉗、螺絲刀、尖嘴鉗等工具。四、用戶自備器材:?長余輝示波器，毫伏表，滑線變阻器。

杭州信雅達(dá)系統(tǒng)工程有限公司的專利號為200710067243.7的發(fā)明專利：一種自動控制原理的試驗(yàn)儀器及方法。其主要包括一PC機(jī)，?LabView的功能模塊，用于與主模塊連接后起到了虛擬示波器和虛擬信號發(fā)生器的功能；一組構(gòu)造完全相同的小模塊，用于接入所需的元器件可構(gòu)成各種環(huán)節(jié)；一個(gè)主模塊，主要包括開關(guān)電源、AD/DA模塊和串口通信模塊；其中LabView的功能模塊產(chǎn)生源信號發(fā)至主模塊，并通過AD/DA模塊轉(zhuǎn)換成模擬信號，經(jīng)放大后通過由一組構(gòu)造完全相同的小模塊構(gòu)成的實(shí)驗(yàn)箱，輸出的信號通過AD/DA模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再返回PC機(jī)。其發(fā)明有益的效果是：每個(gè)模塊通過插入不同的元器件可配置為各種環(huán)節(jié)，有利于學(xué)生創(chuàng)造能力的發(fā)揮。模塊之間自由布局，可做到和原理圖的布局完全相同。?

孫大衛(wèi)、丁興俊等的《一種典型自動控制原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備研究》（刊于《實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理》?第28卷第7期，文章編號1002-4956（2011）07-0079-03）設(shè)計(jì)了以直流伺服電動機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，小車、轉(zhuǎn)盤等作為被控對象的典型實(shí)驗(yàn)裝置。該套裝置包括電動機(jī)、測量元件直流測速發(fā)電機(jī)、光電編碼器、運(yùn)算放大電路、放大器和給予學(xué)生直觀感受輸出量的小車或轉(zhuǎn)盤。該研究用實(shí)驗(yàn)法測定直流伺服電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型，簡單分析了建立一階和二階系統(tǒng)模型的方法。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種便攜式《自動控制原理》課堂教學(xué)演示模型，以直觀地演示《自動控制原理》課本中的知識，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高課堂教學(xué)效果。?

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種便攜式《自動控制原理》課堂教學(xué)演示模型，其特征在于，該模型包括被控運(yùn)動裝置、單片機(jī)數(shù)據(jù)采集與控制裝置、操作界面與顯示軟件模塊三個(gè)部分，該模型整體封裝在一個(gè)便攜式的手提箱中，其中：?