唐都仪器

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        TDX-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2021推出的最新一代产品,与TD-ACC+实验系统相比,除传统模拟电路单元以外,还引入了可配置模拟对象单元,使得实验电路的设计规模和构造方式得到进一步改善;信号源、测量与分析仪器也都进行了重要升级,极大提高了教学效率,提升了教学效果;尤其对控制计算机进行了全面升级,并增加了“人机交互接口的设计和实现”等教学实验内容,使得实验教学与主流开发方式更趋于一致,为提高控制实验的教学效果和教学质量提供了极其可靠的实验设备。

     

        * 实验电路构造方式全新升级,增加可配置模拟对象单元

     

        * 三种高性能嵌入式控制计算机,全面支持计算机控制技术及应用实验

     

        * 内嵌式控制实验专用测量分析仪器功能更加完善

     

        * 新一代数字信号源,操控性和耐用性更加提高

     

     

     

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  • 1.完善的控制实验教学内容

      1)自动控制原理实验: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,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。对于现代控制理论的教学,提供了状态空间分析实验。还提供了模拟PID闭环控制系统的设计和实现,可作为课程设计内容,使学生通过模拟闭环控制系统,切实掌握PID调节器的实际应用规律。

      (2)计算机控制技术实验: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,还具有多回路控制系统、模糊闭环控制单神经元自适应闭环控制和CAN总线控制应用实验,使学生对新型智能控制算法和基于CAN总线控制系统有所了解和掌握。

      (3)控制系统应用实验: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。

      (4)人机交互接口设计和实现:通过引入人机接口的设计,实现对控制系统的现场监控和跟踪调试,完善了计算机控制系统设计和实现的全程内容,更符合计算机控制应用开发的实际。

     

    2高性能嵌入式控制计算机,全面支持计算机控制技术及应用实验

       系统可配置以下三种嵌入式控制计算机,任选其一:

      (1)由ARM Cortex M4嵌入式处理器构成的开发板,支持基于ARM Cortex指令系统的嵌入式计算机控制技术及应用实验,开发板上具有物联网的Arduino接口,可配接各种控制应用模块。

      (2)由C8051F单片机构成的开发板,支持基于51指令系统的嵌入式计算机控制技术及应用实验。

      (3Intel i386EX嵌入式微机构成的开发板,支持基于X86指令系统的嵌入式计算机控制技术及应用实验。

      以上三种控制计算机构成的开发板,具有强大的开发能力,还可配接在学生自行设计的控制系统中,支持计算机控制应用的开发。

     

    3功能强大的内嵌式控制专用测量与分析仪器,构成完美的系统测试分析环境

       系统具有先进的内嵌式控制专用测量与分析仪器,包括双踪超低频数字存储示波器、根轨迹观测分析仪、频率特性分析仪、X-Y测量仪、数字万用表等,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。

     

     

     

     

     

     

               

     

               

     

     

     

     

     

                数字存储示波器                  根轨迹分析                  频率特性分析

     

    4.采用新一代数字信号源,操控性和耐用性更加提高

       由数字信号发生器与数字控制方式相结合构成的新一代数字信号源,信号源的操控性和耐用性得到极大提高。

     

    5.开放性的控制实验平台实验电路新型设计和构造方式

       除保留以往开放式运放单元电路连线构造实验电路的模式外,提供了一种实验电路设计和构造的新型方式,即采用了可配置模拟对象单元和电路设计软件来设计构造实验电路,可以电路图形式来设计电路,也可以通过传递函数形式来设计电路,系统将设计好的电路自动下载并配置构成实际模拟对象。这两种电路构造的模式还可以混合来使用,极大提高了实验设计的规模和实验电路构造的效率。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    6.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语言源代码级的编程和调试。具有单步、跳过、断点、连续、变量跟踪等调试功能。

    7.控制台

      系统提供了基于串行通信接口的控制台,这样,在计算机控制技术实验内容中,就可以通过引入人机接口的设计,实现对控制系统的现场监控和跟踪调试,完善了计算机控制系统设计和实现的全程内容,更符合计算机控制应用开发的实际。 

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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  • (二)计算机控制技术 


     1.过程通道和数据采集处理 


      (1) 输入与输出通道 


      (2) 信号的采样与保持 


      (3) 数字滤波 


     2.开环系统的数字程序控制 


      (1) 数字脉冲分配器和步进电机调速控制 


      (2) 数字PWM发生器和直流电机调速控制 


     3.数字PID闭环控制 


      (1) 数字PID控制算法 


      (2) 积分分离法PID控制 


      (3) 带死区的PID控制 


      (4) 简易工程法整定PID参数 


     4.数字调节器直接设计方法 


     (1) 最小拍控制系统

     

     (2) 大林算法

     

    5.多回路系统控制实验

     

    (1)串级控制

     

    (2)解耦控制

     

     6. 智能控制技术

     

     (1)模糊方法实现闭环控制

     

     (2)单神经元自适应闭环控制

     

     7.控制系统应用

     

     (1)直流电机闭环调速控制系统设计和实现

     

     (2)温度闭环控制系统设计和实现

     

     8.现场总线控制应用

     

     (1)CAN总线及其控制器

     

     (2)CAN总线双机通信

     

      (3)CAN总线控制应用(需选配CAN/USB适配器)

    (一)自动控制原理 


     1.线性系统的时域分析 


      (1) 典型环节的时域响应 


      (2) 典型系统的时域响应和稳定性分析 


      (3) 线性系统的校正 


     2.线性系统的根轨迹分析 


     3.线性系统的频率响应分析 


     4.非线性系统的相平面分析 


      (1) 典型非线性环节 


      (2) 二阶非线性系统 


      (3) 三阶非线性系统 


     5.离散系统的稳定性分析与校正


      (1) 离散系统的稳定性分析 


      (2) 采样控制系统的校正 


     6.线性系统的状态空间分析 

     7.模拟PID闭环控制系统的设计和实现

     (1)模拟PID闭环温度控制系统

     (2)模拟PID闭环直流电机控制系统

  • 品名 型号 系统组成 备注
    自动控制原理及计算机控制技术教学实验系统 TDX-ACC 新一代ACC控制实验平台(各种信号源、模拟对象、实际对象、可配置模拟对象等 + 嵌入式控制计算机(i386Ex/C8051F/ARM Cortex M4(三种控制机任选其一)) + 内嵌式控制专用测量与分析仪器 (双踪超低频数字存储示波器、频率特性分析仪、X-Y测量、数字万用表、根轨迹分析、控制台) + 调试软件 全面支持“自动控制原理 ”、“计算机控制技术”、 “多回路系统控制” 、“智能控制技术”、“ 现场总线控制”、“人机交互接口设计”的开放式教学实验,具有源语言级高级调试界面,支持汇编和C语言的源语言程序调试,并具有高性能内嵌式控制专用测量与分析仪器
    TDX-C86 嵌入式控制计算机(Intel i386Ex) 选配,支持基于X86指令系统的嵌入式计算机控制技术及应用实验
    TDX-C51 嵌入式控制计算机(C8051F) 选配,支持基于51指令系统的嵌入式计算机控制技术及应用实验
    TDX-CM4 嵌入式控制计算机(ARM Cortex M4) 选配,支持基于ARM Cortex指令系统的嵌入式计算机控制技术及应用实验,具有物联网的Arduino接口,可配接各种控制应用模块
    TDX-CAN CAN-USB适配器 选配,支持基于CAN总线的网络控制应用实验
    TD-TC 温度控制模块(电热箱 + 温度计 + 温度传感器) 选配,扩展更宽范围的温度控制实验

TDX-ACC 自动控制原理及计算机控制技术教学实验系统