机械工程控制基础实验指导书09new.docx

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机械工程控制基础实验指导书09new

材料成型控制工程基础

实验指导书

李友成编

武汉理工大学材料科学与工程实验教学中心

二00九年十月

实验仪器介绍

1.CAE-USB计算机辅助实验系统

CAE-USB型计算机辅助实验系统是以PC机为基础，配合XMN-2自动控制原理学习机及其它类型学习机的新一代计算机辅助实验系统。

它集低频存储示波器、程控函数信号发生器于一体，可完成各种复杂的实验。

硬件部分通过USB接口与电脑相连，使用方便。

1）前面板图

1、打开电源开关后电源指示灯亮

2、信号输出－TTL：

输出跟函数信号同频率的TTL电平信号

3、信号输出－函数信号：

输出PC端程序中设定的函数信号

4、测试输入－通道1：

数据采集输入通道1

5、测试输入－通道2：

数据采集输入通道2

6、USB：

USB接口及指示灯

2）软件使用说明

1、启动画面如下图所示

2、按照上图所示，选择合适的信号源参数及数据采集参数，即可进行实验。

3、通过拖动游标可以显示游标所在位置的时间、幅值，以及两个游标之间的时间差，幅度差。

4、可以通过鼠标选取波形显示区域的一段进行显示，在起始位置按下鼠标左键，拖动鼠标，到结束位置释放鼠标左键，波形显示区将显示所选区域内的波形。

也可一通过设置显示区域的起始点和结束点的坐标来改变显示区域。

5、该软件具有保存及回放采集波形的功能，点击左上角文件菜单，出现下拉菜单，单击“保存”可将采集的数据进行保存，文件类型为.rec，同时生成一个.txt文件，方便学生实验后分析数据。

如要回放采集的波形，单击“打开”，可打开保存的.rec文件。

6、该软件可将采集的波形作为信号源输出，点击“文件”菜单，“提取波形”，选择通道提取波形。

7、通过“软件”菜单，“公式编辑波形”，用户可以编辑函数参数，输出函数波形，公式编辑波形。

2． XMN—2型自动控制原理学习机 

二、主要技术性能

1.输入电源电压：

AC220伏±10%

●输出电压：

士15V

●额定输出电流：

400Ma

●电压调整率：

（△U）25mV

●输出阻抗≤1Ω

2.模拟运算单元；

1）.由OP07运算放大器组成的运算部件有：

●积分器6个

●加法器2个

●反向器1个

2）.时间常数：

240s（max）；

3）.系数电位器：

8个；

4）非线性环节；

5）阻容无源环节；

3.电表量程双向指针士15V/士1.5伏；

4.信号源：

阶跃信号0→15V、0→-15V可调；

5.计算机接口：

可与CAP98接口卡连接.

3． UT2001型数字万用表

CAE-USB计算机辅助实验系统。

实验二

CAE-USB计算机辅助实验系统。

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实验三

CAE-USB计算机辅助实验系统。

实验一、典型环节模拟研究

1.比例环节

1）Ri=1M,Rf=510K（K=0.5）

2）Ri=1M,Rf=1M（K=1）

3）Ri=510K,Rf=1M（K=2）

1V/DIV

1ms/DIV

2.积分环节

1）Ri=1M,Cf=1μ（T=1秒）

2）Ri=1M,Cf=4.7μ（T=4.7秒）

3）Ri=1M,Cf=10μ（T=10秒）

1/DIV

2/DIV

实验一、典型环节模拟研究

3.比例积分环节

1）Ri=Rf=1M,Cf=4.7μ（K=1,T=4.7秒）

2）Ri=Rf=1M,Cf=10μ（K=1,T=10秒）

3）Ri=2M,Rf=1M,Cf=4.7μ（K=0.5,T=4.7秒）

1VDIV

2s/DIV

4.一阶惯性环节

1）Ri=Rf=1M,Cf=1μ（K=1,T=1秒）

2）

1VDIV

Ri=Rf=1M,Cf=4.7μ（K=1,T=4.7秒）

3）Ri=510K,Rf=1M,Cf=4.7μ（K=2,T=4.7秒）

2/DIV

实验二、二阶系统的阶跃响应

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实验二、二阶系统的阶跃响应

5S/DIV

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