專利名稱：自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，尤其涉及一種基于自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，教學(xué)所用的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件包括以下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容典型環(huán)節(jié)的時(shí)域響應(yīng)、典型系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)和穩(wěn)定性分析、線性系統(tǒng)的根軌跡分析、線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng)分析、線性系統(tǒng)的校正、離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析、線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析、典型非線性環(huán)節(jié)靜態(tài)特性測試、直流電機(jī)的速度控制實(shí)驗(yàn)以及熱電偶溫度控制實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)大多是在面包板上搭建實(shí)驗(yàn)所需的電路，電路搭建完成后通過手動(dòng)調(diào)節(jié)示波器上的參數(shù)值進(jìn)行波形顯示，在面包板上搭建電路需要準(zhǔn)備好電路所需的電線、元器件等， 再將準(zhǔn)備好的元器件和電線逐一插入面包板中，且需要手動(dòng)調(diào)節(jié)示波器，占用時(shí)間較多，并且由于課堂時(shí)間的局限性，很多學(xué)生都不能按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷， 提供一種節(jié)省課堂時(shí)間的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)。一種自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)，包括一實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、多個(gè)可單獨(dú)連接至所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)面板及一計(jì)算機(jī)，各所述實(shí)驗(yàn)面板中分別集成有預(yù)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的電路，所述計(jì)算機(jī)通過所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采集連接至所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)面板上的信號(hào)，并通過軟件采集所接收信號(hào)的波形。本發(fā)明自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)采用集成有實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)驗(yàn)面板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的面包板與所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)相連，可即插即用，實(shí)驗(yàn)者無需花費(fèi)太多的時(shí)間在元器件的準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)電路的搭建上，且可通過所述計(jì)算機(jī)代替示波器完成波形仿真，因此，實(shí)驗(yàn)者可充分利用課堂時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)并理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。


圖1為本發(fā)明自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)較佳實(shí)施方式的模塊圖。圖2為圖1中的一實(shí)驗(yàn)面板安裝在M ELVIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的一底座上的結(jié)構(gòu)圖。圖3為圖2中的實(shí)驗(yàn)面板安裝在所述底座上的俯視圖。圖4為圖2中的實(shí)驗(yàn)面板的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。請參考圖1，本發(fā)明自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)1的較佳實(shí)施方式包括多個(gè)可單獨(dú)連接至一 NI ELVIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)面板10及一計(jì)算機(jī)20，所述計(jì)算機(jī)20包括一信號(hào)采集單元21、一參數(shù)調(diào)節(jié)單元22及一信號(hào)模擬單元23。各所述多個(gè)實(shí)驗(yàn)面板10中分別集成有預(yù)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的電路，每一實(shí)驗(yàn)面板10可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)面包板連接所述OT ELVIS 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，所述計(jì)算機(jī)20通過所述OT ELVIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采集所述實(shí)驗(yàn)面板10中的電路的輸入、輸出信號(hào)，并通過軟件采集所接收信號(hào)的波形。請繼續(xù)參考圖2、圖3及圖4，具體操作時(shí)，可將傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)面包板從所述NI ELVIS 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的底座30上取下來，再將任一實(shí)驗(yàn)面板10固定在所述底座上30上，當(dāng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改變時(shí)，可換上其它的實(shí)驗(yàn)面板10。每一實(shí)驗(yàn)面板10包括一繪制、蝕刻或粘貼在其上表面的電路原理圖11、多個(gè)接線柱12、一階躍信號(hào)開關(guān)13、一階躍信號(hào)調(diào)節(jié)端14、一階躍信號(hào)輸出端15、一信號(hào)輸入端16、一信號(hào)輸出端17及一信號(hào)發(fā)生器輸出端18，如圖2所示，每一實(shí)驗(yàn)面板 10 還包括一 PCI (Peripheral Component Interconnect，外圍設(shè)備連接)插槽 19， 當(dāng)任一實(shí)驗(yàn)面板10固定在所述底座30上時(shí)，其PCI插槽19便與所述底座30上的金手指接觸，所述階躍信號(hào)輸出端15可通過接線柱連接所述實(shí)驗(yàn)面板10中的電路的輸入端，用于為所述實(shí)驗(yàn)面板10中集成的電路提供階躍信號(hào)，所述階躍信號(hào)調(diào)節(jié)端14用于調(diào)節(jié)階躍信號(hào)的幅值，所述信號(hào)輸出端17連接所述OT ELVIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)2，用于采集所述電路的輸出信號(hào)，并將所述電路的輸出信號(hào)傳送至所述NI ELVIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，所述信號(hào)輸入端16用于將所述電路的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)接至所述信號(hào)輸出端17，所述信號(hào)發(fā)生器輸出端18用于為所述電路提供所需的波形信號(hào)，如脈沖信號(hào)、正弦信號(hào)等。所述電路原理圖11與所述實(shí)驗(yàn)面板10中集成的電路內(nèi)容一致，所述多個(gè)接線柱12可選擇性為集成在實(shí)驗(yàn)面板10中的電路提供不同參數(shù)值的元器件，如圖4中的電阻、電容等。根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，所述階躍信號(hào)開關(guān)13 可被一電源開關(guān)所代替，所述階躍信號(hào)輸出端15可被一為所述電路提供可變電壓的電源輸出端所代替，所述階躍信號(hào)調(diào)節(jié)端14可被一調(diào)節(jié)所述電源輸出端電壓的電壓調(diào)節(jié)端所代替。所述計(jì)算機(jī)20的信號(hào)采集單元21與一設(shè)于所述底座30上的所述NIELVIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的信號(hào)輸出端相連，用于采集連接于所述NI ELVIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)面板10中電路的輸入、輸出信號(hào)，所述信號(hào)采集單元21為USB接口或IEEE 1394接口。所述參數(shù)調(diào)節(jié)單元22通過一信號(hào)模擬操作界面設(shè)置信號(hào)采集參數(shù)，例如，使能通道、觸發(fā)方式、采樣率等，本實(shí)施方式中，可通過計(jì)算機(jī)鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備在所述信號(hào)模擬操作界面中設(shè)置所述信號(hào)采集參數(shù)。所述信號(hào)模擬單元23通過內(nèi)設(shè)的軟件對所述信號(hào)采集單元21所接收的實(shí)驗(yàn)面板 10的輸入、輸出信號(hào)進(jìn)行模擬仿真，以產(chǎn)生所述實(shí)驗(yàn)面板10中電路的的輸出信號(hào)的波形曲線，并將產(chǎn)生的波形曲線顯示在所述計(jì)算機(jī)20的屏幕上，供實(shí)驗(yàn)者觀察、記錄。本發(fā)明自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)1采用集成有實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)驗(yàn)面板10代替?zhèn)鹘y(tǒng)的面包板，可即插即用，實(shí)驗(yàn)者無需花費(fèi)太多的時(shí)間在元器件的準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)電路的搭建上，可在所述計(jì)算機(jī)20上快速、準(zhǔn)確地設(shè)置信號(hào)采集參數(shù)，并且直接通過所述計(jì)算機(jī)顯示波形，實(shí)驗(yàn)者可充分利用課堂時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)并理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)，包括一實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、多個(gè)可單獨(dú)連接至所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)面板及一計(jì)算機(jī)，各所述實(shí)驗(yàn)面板中分別集成有預(yù)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的電路，所述計(jì)算機(jī)通過所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采集連接至所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)面板上的信號(hào)，并通過軟件模擬仿真所接收信號(hào)的波形。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)，其特征在于所述連接至所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)面板可拆卸地固定在所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的底座上。
3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)，其特征在于各所述實(shí)驗(yàn)面板包括一與所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通信的PCI插槽。
4.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)，其特征在于各所述實(shí)驗(yàn)面板包括一繪制在其上表面的電路原理圖。
5.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)，其特征在于各所述實(shí)驗(yàn)面板包括一蝕刻在其上表面的電路原理圖。
6.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)，其特征在于各所述實(shí)驗(yàn)面板包括多個(gè)接線柱、一階躍信號(hào)開關(guān)、一為集成在所述實(shí)驗(yàn)面板中的電路提供階躍信號(hào)的階躍信號(hào)輸出端、一調(diào)節(jié)階躍信號(hào)幅值的階躍信號(hào)調(diào)節(jié)端、一將所述實(shí)驗(yàn)面板中的電路的輸出信號(hào)傳送至所述試驗(yàn)平臺(tái)的信號(hào)輸出端、一將所述實(shí)驗(yàn)面板中的電路的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)接至所述信號(hào)輸出端的信號(hào)輸入端、及一為所述電路提供波形信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器輸出端。
7.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)，其特征在于各所述實(shí)驗(yàn)面板包括一電源開關(guān)、一為所述電路提供可變電壓的電源輸出端及一調(diào)節(jié)所述電源輸出端電壓的電壓調(diào)節(jié)端。
8.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)包括一從所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采集所述實(shí)驗(yàn)面板的輸入、輸出信號(hào)的信號(hào)采集單元、一通過一信號(hào)模擬界面設(shè)置信號(hào)采集參數(shù)的參數(shù)調(diào)節(jié)單元及一對所述信號(hào)采集單元所接收的信號(hào)進(jìn)行波形仿真的信號(hào)模擬單元。
9.如權(quán)利要求7所述的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)采集單元為一 USB 接口或一 IEEE 1394 接口。
10.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)，其特征在于所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為一 NI ELVIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
全文摘要
一種自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)，包括一實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、多個(gè)可單獨(dú)連接至所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)面板及一計(jì)算機(jī)，各所述實(shí)驗(yàn)面板中分別集成有預(yù)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的電路，所述計(jì)算機(jī)通過所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采集連接至所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)面板上的信號(hào)，并通過軟件采集所接收信號(hào)的波形。所述自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)無需實(shí)驗(yàn)者花費(fèi)太多的時(shí)間在元器件的準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)電路的搭建上，實(shí)驗(yàn)者利用所述自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課件系統(tǒng)可充分利用課堂時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)并理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
文檔編號(hào)G09B23/18GK102376185SQ20101025417
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者吳學(xué)沖, 王雪峰, 秦莉娜, 高智俊 申請人:北京中科泛華測控技術(shù)有限公司