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信號(hào)與系統(tǒng)·控制理論·計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

一、設(shè)備型號(hào)及名稱：DYGF-PV02光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

二、設(shè)備尺寸：4500×800×2000mm

三、占用場(chǎng)地面積：16平方米

四、設(shè)備組成部分：光源模擬跟蹤裝置、光源模擬控制系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、輔助儀器設(shè)備。

設(shè)備由光源模擬跟蹤裝置、光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)五個(gè)部分組成，各功能部分通過(guò)通訊電纜和連接電纜進(jìn)行連接，形成一套能夠展示并動(dòng)手設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試的太陽(yáng)能光伏發(fā)電工廠應(yīng)用的設(shè)備。

1. 光源模擬跟蹤裝置

光源模擬跟蹤裝置及控制系統(tǒng)由光源模擬跟蹤裝置和光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)組成，如圖2所示。該系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組件、模擬太陽(yáng)光燈、太陽(yáng)能模擬追日跟蹤傳感器、太陽(yáng)能板二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、直流電動(dòng)機(jī)、減速箱、GE可編程序控制器、按鈕和繼電器等低壓電器等組成。

技術(shù)參數(shù)：

太陽(yáng)能電池規(guī)格： 20W/18V*4

模擬光源功率：300W*3

跟蹤方式：?jiǎn)屋S，俯仰180°

跟蹤精度：< ±1.5°

日跟蹤驅(qū)動(dòng)功耗：< 1W（根據(jù)光照強(qiáng)度工作）

工作電壓：DC24V

抗風(fēng)等級(jí)：10級(jí)

機(jī)械壽命：>25年

外形尺寸： 1100mm*1240mm*1710mm

2. 光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)

光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)控制燈光來(lái)模擬太陽(yáng)光源（晨日太陽(yáng)、午日太陽(yáng)、夕日太陽(yáng)）的運(yùn)行軌跡以及太陽(yáng)光的入射角度，太陽(yáng)能電池板上的模擬追日跟蹤傳感器采集模擬太陽(yáng)光照度信息及位置信息，控制兩維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使太陽(yáng)能電池板始終正對(duì)著模擬太陽(yáng)光源，以提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率。plc可編程設(shè)計(jì)與控制虛擬仿真軟件：本軟件可通過(guò)軟件內(nèi)置PLC程序編程界面編程并可寫入虛擬PLC中控制3D仿真模型。可模擬輸送帶啟停及正反轉(zhuǎn)、不同尺寸物料雙通道分揀、物料供給控制、物料檢測(cè)、物料加工、機(jī)械控制、交通信號(hào)燈控制、不同尺寸物料三通道分揀、升降機(jī)控制、不同尺寸物料經(jīng)傳輸帶正反轉(zhuǎn)輸送至不同倉(cāng)庫(kù)、次品分揀、自動(dòng)門控制、舞臺(tái)升降與幕布控制等不少于20個(gè)3D仿真模型。軟件還可監(jiān)控虛擬PLC輸入/輸出狀態(tài)，當(dāng)部件卡住時(shí)可使用復(fù)位功能復(fù)位。軟件具有分步式教學(xué)功能，從易到難教學(xué)。

技術(shù)參數(shù)：

PLC ：西門子S7-200

PLC額定電壓：24V

工作環(huán)境：溫度 -10-40℃  濕度≤80%

外形尺寸： 800mm*780mm*2000mm

系統(tǒng)組成

1、電源輸入模塊：提供+5V/1.0A、-5V/0.5A、+12V/0.5A、-12V/0.5A的電源輸出。

2、函數(shù)發(fā)生器模塊：提供五種波形信號(hào)：正弦波、三角波、方波、矩形波、掃頻信號(hào)。

信號(hào)的頻率范圍：8Hz—100KHz，分四個(gè)頻段。

信號(hào)的頻率、幅度、占空比和掃速勻可調(diào)。

3、頻率計(jì)：四位數(shù)顯，測(cè)量范圍1Hz-300KHz，量程自動(dòng)切換。

4、毫伏表：三位半數(shù)顯，測(cè)量范圍0～20V，頻率范圍0～100KHz。

5、信號(hào)測(cè)量單元： 采用PC軟件實(shí)現(xiàn)雙蹤示波器、頻率特性分析等功能。

6、實(shí)物及相關(guān)電路：實(shí)物由直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、溫度加熱三部分組成，它們可與各自的驅(qū)動(dòng)電路完成直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速控制、步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制、溫度PID控制實(shí)驗(yàn)。

7、自由實(shí)驗(yàn)區(qū)：由運(yùn)放、電容、電阻、電位器和一些自由布線區(qū)等組成。通過(guò)接線和短路塊的選擇，可以模擬各種受控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。

 五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1、信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：

1、基本運(yùn)算單元實(shí)驗(yàn)

2、響應(yīng)與沖激響應(yīng)實(shí)驗(yàn)

3、系統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)

4、無(wú)源濾波器實(shí)驗(yàn)

5、定理與信號(hào)恢復(fù)實(shí)驗(yàn)

6、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡的顯示實(shí)驗(yàn)

7、階電路的暫態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)

8、電路的暫態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)

9、電路傳輸特性實(shí)驗(yàn)

10、絡(luò)函數(shù)的模擬實(shí)驗(yàn)

11、沖信號(hào)的分解實(shí)驗(yàn)

12、脈沖信號(hào)的合成實(shí)驗(yàn)

13、度對(duì)波形合成的影響實(shí)驗(yàn)

 2、控制理論實(shí)驗(yàn)

1、典型環(huán)節(jié)的模擬研究

2、典型系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性

3、系統(tǒng)校正

4、控制系統(tǒng)的頻率特性

5、典型非線性環(huán)節(jié)      

6、非線性系統(tǒng)（一）

7、非線性系統(tǒng)（二）

8、采樣系統(tǒng)分析

9、采樣控制系統(tǒng)的校正

10、狀態(tài)反饋（極點(diǎn)配置）

 3、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1、A/D，D/A轉(zhuǎn)換 

2、采樣保持器

3、數(shù)字濾波

4、積分分離式PID控制

5、最小拍有紋波系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)    

6、最小拍無(wú)紋波系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

7、大林算法控制

8、非線性控制

9、解耦控制 

10、綜合控制實(shí)驗(yàn)

 4、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

1、直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn)（實(shí)物）

2、溫度閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)（實(shí)物）

3、步進(jìn)電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)（實(shí)物）