[发明专利]便携式课堂教学演示模型

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制领域，具体应用于便携式课堂教学演示模型。 

技术背景

传统上自动控制原理一直就是各很多专业的一门重要的专业基础程。控制理论的诞生就源于解决机电液等工程问题的需要。随着现代社会信息化的不断的推进，自动控制原理作为信息学科的重要分支之一，其重要性愈发显现。现代机械设备的性能不仅体现在设备的机械性能上，更是体现在其自动控制性能上，大部分的现代机械设备都有极高的自动控制要求，因此自动控制原理课程对于机械专业的学生来说具有非常重要的作用。 

因此有必要对采用直观的教学模型改进自动控制原理课程的教学式、充分利用各种教学手段等各方面的开展研究，以提高自动控制原理课程的教学效果，培养出能基础扎实、能力强、综合素质高，富有创新精神的机械类和能源与动力类的高级专门人才。 

相关现有技术的罗列介绍： 

上海广育科教有限公司生产的模电、数电、自动控制原理实验室成套设备。其主要结构： 一、实验台部分: 1、电源（A组:低压交流电压3-24V分七档可调，输出电流1.5A； B组: 二组互相独立的0-30V直流稳压电源，内置式继电器自动换档，多圈电位器连续调压，输出电流2A，具有预设式限流保护功能；C组:低压直流稳压电源；D组:单相市电输出，供用户自备仪器使用。） 2、函数发生器 3、脉冲单元：每拨一次钮子开关输出一组正负脉冲。 4、七段译码器及对应译码显示数码管。 5、自动控制原理部分：由模拟运算单元、信号源、电压表、计算机接口组成。 6、外测交直流二用电流表及电压表。二、学生实验桌：一桌为二座，桌面中央设置通用电路插板，元件盒在其上接插成实验电路完成实验。桌子左右各有一个柜. 柜中存放元器件、贮存板及电脑, 中间上层放置键盘、下层抽屉存放工具、万用表、导线等。三、器材配备（以24座为例，详见发货清单） 12台实验台、12张学生实验操作桌、l台主控演示台、13只MF500万用表、13只数字万用表、39只指针式1.5级直流电流表，25套电烙铁及烙铁架,13套实验所需的电阻、电位器、电感线圈、变压器、二极管、三极管、场效应管、集成、可控硅、逻辑电平开关、逻辑电平指示等元件盒。13套剥线钳、螺丝刀、尖嘴钳等工具。四、用户自备器材: 长余辉示波器，毫伏表，滑线变阻器。

杭州信雅达系统工程有限公司的专利号为200710067243.7的发明专利：一种自动控制原理的试验仪器及方法。其主要包括一PC机， LabView的功能模块，用于与主模块连接后起到了虚拟示波器和虚拟信号发生器的功能；一组构造完全相同的小模块，用于接入所需的元器件可构成各种环节；一个主模块，主要包括开关电源、AD/DA模块和串口通信模块；其中LabView的功能模块产生源信号发至主模块，并通过AD/DA模块转换成模拟信号，经放大后通过由一组构造完全相同的小模块构成的实验箱，输出的信号通过AD/DA模块转换成数字信号，再返回PC机。其发明有益的效果是：每个模块通过插入不同的元器件可配置为各种环节，有利于学生创造能力的发挥。模块之间自由布局，可做到和原理图的布局完全相同。 

孙大卫、丁兴俊等的《一种典型自动控制原理实验教学设备研究》（刊于《实验技术与管理》 第28卷第7期，文章编号1002-4956（2011）07-0079-03）设计了以直流伺服电动机作为执行机构，小车、转盘等作为被控对象的典型实验装置。该套装置包括电动机、测量元件直流测速发电机、光电编码器、运算放大电路、放大器和给予学生直观感受输出量的小车或转盘。该研究用实验法测定直流伺服电动机的数学模型，简单分析了建立一阶和二阶系统模型的方法。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式《自动控制原理》课堂教学演示模型，以直观地演示《自动控制原理》课本中的知识，培养学生的学习兴趣、提高课堂教学效果。 

本发明是通过以下技术方案实现的，一种便携式《自动控制原理》课堂教学演示模型，其特征在于，该模型包括被控运动装置、单片机数据采集与控制装置、操作界面与显示软件模块三个部分，该模型整体封装在一个便携式的手提箱中，其中：