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信號與系統(tǒng)·控制理論·計算機(jī)控制技術(shù)實驗平臺

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

二、設(shè)備尺寸：4500×800×2000mm

三、占用場地面積：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)換控制存儲系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)五個部分組成，各功能部分通過通訊電纜和連接電纜進(jìn)行連接，形成一套能夠展示并動手設(shè)計、安裝、調(diào)試的太陽能光伏發(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)由太陽能電池組件、模擬太陽光燈、太陽能模擬追日跟蹤傳感器、太陽能板二維運(yùn)動機(jī)構(gòu)、直流電動機(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)：

太陽能電池規(guī)格： 20W/18V*4

模擬光源功率：300W*3

跟蹤方式：單軸，俯仰180°

跟蹤精度：< ±1.5°

日跟蹤驅(qū)動功耗：< 1W（根據(jù)光照強(qiáng)度工作）

工作電壓：DC24V

抗風(fēng)等級：10級

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)控制燈光來模擬太陽光源（晨日太陽、午日太陽、夕日太陽）的運(yùn)行軌跡以及太陽光的入射角度，太陽能電池板上的模擬追日跟蹤傳感器采集模擬太陽光照度信息及位置信息，控制兩維運(yùn)動機(jī)構(gòu)，使太陽能電池板始終正對著模擬太陽光源，以提高太陽能電池的發(fā)電效率。plc可編程設(shè)計與控制虛擬仿真軟件：本軟件可通過軟件內(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、物料加工、機(jī)械控制、交通信號燈控制、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)輸送至不同倉庫、次品分揀、自動門控制、舞臺升降與幕布控制等不少于20個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：正弦波、三角波、方波、矩形波、掃頻信號。

信號的頻率范圍：8Hz—100KHz，分四個頻段。

信號的頻率、幅度、占空比和掃速勻可調(diào)。

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

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

5、信號測量單元： 采用PC軟件實現(xiàn)雙蹤示波器、頻率特性分析等功能。

6、實物及相關(guān)電路：實物由直流電機(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控制實驗。

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

 五、實驗項目

1、信號與系統(tǒng)實驗：

1、基本運(yùn)算單元實驗

2、響應(yīng)與沖激響應(yīng)實驗

3、系統(tǒng)的模擬實驗

4、無源濾波器實驗

5、定理與信號恢復(fù)實驗

6、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡的顯示實驗

7、階電路的暫態(tài)響應(yīng)實驗

8、電路的暫態(tài)響應(yīng)實驗

9、電路傳輸特性實驗

10、絡(luò)函數(shù)的模擬實驗

11、沖信號的分解實驗

12、脈沖信號的合成實驗

13、度對波形合成的影響實驗

 2、控制理論實驗

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（極點配置）

 3、計算機(jī)控制技術(shù)實驗項目

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)實驗    

6、最小拍無紋波系統(tǒng)實驗

7、大林算法控制

8、非線性控制

9、解耦控制 

10、綜合控制實驗

 4、計算機(jī)控制技術(shù)系統(tǒng)實驗

1、直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速實驗（實物）

2、溫度閉環(huán)控制實驗（實物）

3、步進(jìn)電機(jī)調(diào)速實驗（實物）