信號與系統(tǒng)實驗系統(tǒng)
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1、功能模塊 |
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A）信號發(fā)生器模塊： |
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可產(chǎn)生頻率、幅度、占空比可調(diào)的三角波、方波、正弦波。 |
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B）單片機低頻信號發(fā)生器模塊： |
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產(chǎn)生幾種常用信號，包括：正弦信號，單位階躍信號（方波），三角波, 單位斜變信號（鋸齒波），階梯波, 指數(shù)信號，衰減指數(shù)信號， 抽樣函數(shù)信號，高斯函數(shù)信號，沖擊信號等多種信號，通過鍵盤或按鍵輸入選擇波形種類，并用LED顯示。 |
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C）掃頻信號源模塊： |
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產(chǎn)生頻率周期性連續(xù)變化的正弦信號。 |
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2、實驗?zāi)K |
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A）有源無源濾波器模塊： |
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主要實現(xiàn)低通、高通、帶通、帶阻濾波器，電路板用圖形表示，便于學(xué)生理解。 |
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B）基本運算單元模塊： |
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包括加法器，標量乘法器（同向、反向），積分器。 |
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C）一階電路，二階電路（串并聯(lián)RLC電路），線性時不變系統(tǒng)模塊: |
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可提供固定連接電路，或者由用擴展模塊中分立元件連接實現(xiàn)。 |
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D）二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變量測量模塊： |
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可以模擬求解系統(tǒng)響應(yīng)，實現(xiàn)微分方程的模擬求解。參數(shù)和初始值可以由實驗者設(shè)置，以滿足不同實驗要求。 |
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E）方波合成和分解模塊: |
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由函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生方波信號，分別分解出基波及三、五、七、九次諧波，再用加法器合成方波信號。 |
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F）抽樣定理實驗?zāi)K： |
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由單片機信號源產(chǎn)生抽樣信號，函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生抽樣脈沖。采用高速電子開關(guān)和低通濾波器實現(xiàn)。 |
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G）AM調(diào)制與解調(diào)實驗?zāi)K： |
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信號發(fā)生器產(chǎn)生高頻載波，單片機低頻信號發(fā)生器產(chǎn)生調(diào)制信號 |
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H）FDM頻分復(fù)用實驗?zāi)K： |
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演示頻分復(fù)用的實現(xiàn)過程。 |
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I）擴展模塊 |
TW-XKJ-1型 信號與系統(tǒng)/自動控制理論/計算機控制技術(shù)實驗平臺
一、產(chǎn)品概述
本實驗平臺集“信號與系統(tǒng)”、“控制理論”和“計算機控制技術(shù)”典型實驗環(huán)節(jié)于一體的教學(xué)設(shè)備，它能完成“信號與系統(tǒng)”、“控制理論”及“計算機控制技術(shù)”教程的全部實驗內(nèi)容。實驗平臺配有各種測量儀表，系統(tǒng)功能完善，實驗內(nèi)容豐富，能有效地提高學(xué)生的實際分析與解決問題的能力。
二、系統(tǒng)特點
1、該實驗平臺具有實驗功能齊全、資源豐富、使用靈活、接線可靠、操作快捷、維護簡單等優(yōu)點。
2、在實驗設(shè)計上，信號與系統(tǒng)實驗除了有信號的分解與合成、信號的采樣與恢復(fù)、各種濾波器等實驗外，還有一階、二階電路的各種特性研究實驗。
3、控制理論既有模擬部分的實驗，又有離散部分實驗；既有經(jīng)典理論實驗，又有現(xiàn)代控制理論實驗。
4、計算機控制系統(tǒng)除了常規(guī)的實驗外，還增加了當(dāng)前工業(yè)上應(yīng)用廣泛、效果卓著的閉環(huán)控制技術(shù)，并通過虛擬示波器進行監(jiān)控、顯示。
5、擴展性強：各個模塊及資源分布合理、布局清晰、而且具有擴展性，方便學(xué)生自己重新設(shè)計。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：單相三線220V±10% 50HZ
2、工作環(huán)境：溫度-10℃~+50℃ 相對濕度<85%（25℃） 海拔<4000m
3、絕緣電阻：大于3MΩ
4、裝機容量：小于0.5Kva
5、外形尺寸：135cm×60clm×140cm，以產(chǎn)品實物為準
四、系統(tǒng)組成
1、電源輸入模塊：提供+5V/1.0A、-5V/0.5A、+12V/0.5A、-12V/0.5A的電源輸出。
2、函數(shù)發(fā)生器模塊：提供五種波形信號：正弦波、三角波、方波、矩形波、掃頻信號。
信號的頻率范圍：8Hz—100KHz，分四個頻段。
信號的頻率、幅度、占空比和掃速勻可調(diào)。
3、頻率計：四位數(shù)顯，測量范圍1Hz-300KHz，量程自動切換。
4、毫伏表：三位半數(shù)顯，測量范圍0～20V，頻率范圍0～100KHz。
5、信號測量單元： 采用PC軟件實現(xiàn)雙蹤示波器、頻率特性分析等功能。
6、實物及相關(guān)電路：實物由直流電機、步進電機、溫度加熱三部分組成，它們可與各自的驅(qū)動電路完成直流電機閉環(huán)調(diào)速控制、步進電機轉(zhuǎn)速控制、溫度PID控制實驗。
7、自由實驗區(qū)：由運放、電容、電阻、電位器和一些自由布線區(qū)等組成。通過接線和短路塊的選擇，可以模擬各種受控對象的數(shù)學(xué)模型。
五、實驗項目
1))信號與系統(tǒng)實驗：
1、基本運算單元實驗
2、響應(yīng)與沖激響應(yīng)實驗
3、系統(tǒng)的模擬實驗
4、無源濾波器實驗
5、定理與信號恢復(fù)實驗
6、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡的顯示實驗
7、階電路的暫態(tài)響應(yīng)實驗
8、電路的暫態(tài)響應(yīng)實驗
9、電路傳輸特性實驗
10、絡(luò)函數(shù)的模擬實驗
11、沖信號的分解實驗
12、脈沖信號的合成實驗
13、度對波形合成的影響實驗
2))控制理論實驗
1、典型環(huán)節(jié)的模擬研究
2、典型系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性
3、系統(tǒng)校正
4、控制系統(tǒng)的頻率特性
5、典型非線性環(huán)節(jié)
6、非線性系統(tǒng)（一）
7、非線性系統(tǒng)（二）
8、采樣系統(tǒng)分析
9、采樣控制系統(tǒng)的校正
10、狀態(tài)反饋（極點配置）
3))計算機控制技術(shù)實驗項目
1、A/D，D/A轉(zhuǎn)換
2、采樣保持器
3、數(shù)字濾波
4、積分分離式PID控制
5、最小拍有紋波系統(tǒng)實驗
6、最小拍無紋波系統(tǒng)實驗
7、大林算法控制
8、非線性控制
9、解耦控制
10、綜合控制實驗
4))計算機控制技術(shù)系統(tǒng)實驗
1、直流電機閉環(huán)調(diào)速實驗（實物）
2、溫度閉環(huán)控制實驗（實物）
3、步進電機調(diào)速實驗（實物）
