[实用新型]一种自动控制系统仿真实验平台

说明书

本实用新型公开了一种自动控制系统仿真实验平台，包括旋转平台、履带小车和用于控制所述履带小车的自动控制系统；所述旋转平台下方通过旋转轴承安装在支撑杆上，所述支撑杆固定于一固定面上；所述履带小车的左右两侧分别安装有直流减速电机，分别控制左右两侧的行进速度；自动控制系统包括陀螺仪模块、主控模块和用于控制所述直流减速电机的电机驱动模块，履带小车在自动控制系统的控制下，在旋转平台上朝向指示方向标行进。该自动控制系统仿真实验平台以履带小车和旋转平台为主体，建立了生动的教学模型，给实验者强烈的直观印象，便于实验者通过对教学模型的实物的分析调试和验证来验证学到的理论知识，增大了实验指导的意义。

技术领域

本实用新型涉及教学技术领域，特别是涉及一种自动控制系统仿真实验平台。

背景技术

随着计算机技术的发展，针对自动控制原理的实验也在日趋成熟，目前针对自动控制原理的实验平台大多以计算机为平台，搭建仿真平台进行实验，这种方式虽然成本低、操作方便，但是实验结果分析性不强，实验者对实验的直观印象并不强烈。同时，也有采用硬件实验箱模块接线的方法来进行实验，该方式可以提高实验者的动手能力和思考能力，但是因为试验箱平台往往是一块整体，一旦设备因实验者操作失误发生故障，检修不方便且成本大大提高。

四轮红外自动循迹小车，是目前比较流行的自动控制实验，但是该实验需要较为广阔的场地布置循迹小车的轨道，所以，设计一套优秀的自动控制系统仿真实验平台是十分必要的。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有自动控制实验存在的对实验者直观印象不强烈或检修成本高或场地规模比较大的技术缺陷，而提供一种自动控制系统仿真实验平台。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种自动控制系统仿真实验平台，包括旋转平台、履带小车和用于控制所述履带小车的自动控制系统；

所述旋转平台下方通过旋转轴承安装在支撑杆上，所述支撑杆固定于一固定面上；

所述履带小车的左右两侧分别安装有直流减速电机，分别控制左右两侧的行进速度；

所述自动控制系统包括用于检测加速度方向的陀螺仪模块、用于控制所述直流减速电机的电机驱动模块和主控模块，所述陀螺仪模块与所述主控模块的输入端通讯连接，所述电机驱动模块与所述主控模块的输出端通讯连接。

在上述技术方案中，自动控制系统仿真实验平台还包括一指示方向标。

在上述技术方案中，所述指示方向标为设置在所述旋转平台前方的旗帜，所述旗帜固定在所述固定面上。

在上述技术方案中，所述旋转平台上设有标示履带小车行驶路径的标记线。

在上述技术方案中，所述陀螺仪模块、主控模块和电机驱动模块均固定在履带小车的车身上。

在上述技术方案中，所述主控模块采用Arduino UNO R3。

在上述技术方案中，所述陀螺仪模块采用型号为L3G4200D的三轴陀螺仪，与所述主控模块之间采用IIC方式通信；

所述陀螺仪模块的VCC和GND端口分别与所述主控模块的3.3V输出接口和GND接口相连，所述陀螺仪模块的SCL和SDA端口分别与所述主控模块的模拟量输入口A3和A4相连。

在上述技术方案中，所述电机驱动模块型号为L298N，所述电机驱动模块的IN3端口和 IN1端口分别与主控模块的PWM波形输出口9和10端口相连，电机驱动模块的使能端ENA 和ENB短接。

在上述技术方案中，主控模块上预留有上位机接口。

上述自动控制系统仿真实验平台的控制方法，