[发明专利]自动控制理论的教学实验仪器

说明书

一.技术领域

本发明公开的自动控制理论的教学实验仪器属教学实验仪器技术领域，具 体涉及的是一种无线控制的自动控制理论的多功能教学实验仪器。该教学实验 仪器是完成自动控制理论的主要实验仪器，可广泛应用于各类院校(主要是高 等院校)的自动化专业、测试技术专业的《自动控制理论》或者《传感器技术》 等课程的教学实验。

二.背景技术

现有的自动控制理论的实验箱的主要缺点是：1.实验箱侧重于对自动控制 理论基本概念的认识，对实际自动控制系统的参数调整、控制效果没有体现。 2.实验箱只能通过有线方式接收计算机软件产生的模拟信号才能完成实验，而 实验箱本身没有信号源，不能脱离计算机单独完成实验，这对计算机与实验箱 之间的传输接口的稳定性要求很高，连线不方便，一旦传输接口出现故障，实 验就无法完成。3.现在的实验箱应用于实验教学的主要问题就在于：因为传输 接口的损坏而导致整个实验仪器不能工作，可维护性很差。4.实验箱与计算机 之间的传输采用RS232串口传输，数据传输速率低，连接不便，已经不能满足 现在自动控制理论实验中的数据采集、传输的要求。5.实验箱在实验中不利于 师生互动。6.现有实验箱的实验对自动控制理论的认识不够直观。因此，如何 保证实验箱能够顺利完成自动控制理论的教学实验并从实验中验证所学的自 动控制理论知识已经成为一项亟待解决的课题。本发明提供一种新型的自动控 制理论的教学实验仪器，它克服了现有实验箱存在的上述种种缺点，是自动控 制理论教学实验仪器的换代产品，值得在教育系统采用和推广。

三.发明内容

本发明的目的是：向社会提供这种自动控制理论的教学实验仪器，它改进了 现有实验仪器存在的种种缺点，是一种新型的自动控制理论的教学实验仪器， 是自动控制理论教学实验仪器的换代产品。

本发明的自动控制理论的教学实验仪器技术方案如下：

一种自动控制理论的教学实验仪器，包括实验仪器箱体及其内的自动控制 理论的教学实验设置，设置包括有：硬件部分，如电子部分的电子电路、集成 电路模块、微机、传感器、电子元器件、电子组件与部件等，如机械部分的零 件、组件、部件、器具等等。技术特点在于：所述的该自动控制理论的教学实 验仪器采用无线方式通过外部计算机实现一机对多仪、或多机对一仪控制进行 并完成自动控制理论的种种教学实验。这是计算机通过无线控制的教学实验仪 器模式。本发明的特点之一是：该实验仪器通过外部计算机设置仿真实验控制 软件及接收地址，可完成一机对多仪和多机对一仪的无线控制实验功能，该功 能可以方便教学演示作用，增加了师生互动能力。

一种自动控制理论的教学实验仪器，包括实验仪器箱体及其内的自动控制 理论的教学实验设置，设置包括有：硬件部分，如电子部分的电子电路、集成 电路模块、微机、传感器、电子元器件、电子组件与部件等，如机械部分的零 件、组件、部件、器具等等。技术特点在于：所述的该自动控制理论的教学实 验仪器采用仿真实验控制软件能独立于硬件教学实验仪器进行并完成自动控 制理论的种种仿真教学实验。这是采用仿真实验控制软件独立于硬件实现仿真 教学实验的模式。所述的仿真实验控制软件主要有两部分功能的内容和程序： 其一，它相当于实验仪器的上位机完成激励信号产生、无线参数设定、实验数 据的接收、数据显示等。其二，作为自动控制理论的教学实验的仿真软件，该 软件脱离实验仪器独立进行实验完成并得到仿真的实验结果，同时软件通过在 实验数据上叠加随机噪声，模拟实际实验的结果。该软件(或固化软件或软件 包)与其它自动控制理论实验仪器的最大区别是软件能独立的完成自动控制理 论教学实验的仿真功能，增加了实验的灵活性，能让实验人员对比理论实验数 据与实际实验数据的不同，掌握工程实际与理论的差别等等。

一种自动控制理论的教学实验仪器，包括实验仪器箱体及其内的自动控制 理论的教学实验设置，设置包括有：硬件部分，如电子部分的电子电路、集成 电路模块、微机、传感器、电子元器件、电子组件与部件等，如机械部分的零 件、组件、部件、器具等等。技术特点在于：所述的该自动控制理论的教学实 验仪器无需仿真实验控制软件，该教学实验仪器能独自进行并完成自动控制理 论的种种教学实验。这是硬件独自完成教学实验的仪器模式。