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信號與系統·控制理論·計算機控制技術實驗平臺

一、設備型號及名稱：DYGF-PV02光伏發電實訓系統

二、設備尺寸：4500×800×2000mm

三、占用場地面積：16平方米

四、設備組成部分：光源模擬跟蹤裝置、光源模擬控制系統、能量轉換控制存儲系統、離網逆變負載系統、監控系統、輔助儀器設備。

設備由光源模擬跟蹤裝置、光源模擬跟蹤控制系統、能量轉換控制存儲系統、離網逆變負載系統、監控系統五個部分組成，各功能部分通過通訊電纜和連接電纜進行連接，形成一套能夠展示并動手設計、安裝、調試的太陽能光伏發電工廠應用的設備。

1. 光源模擬跟蹤裝置

光源模擬跟蹤裝置及控制系統由光源模擬跟蹤裝置和光源模擬跟蹤控制系統組成，如圖2所示。該系統由太陽能電池組件、模擬太陽光燈、太陽能模擬追日跟蹤傳感器、太陽能板二維運動機構、直流電動機、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。

技術參數：

太陽能電池規格： 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°

日跟蹤驅動功耗：< 1W（根據光照強度工作）

工作電壓：DC24V

抗風等級：10級

機械壽命：>25年

外形尺寸： 1100mm*1240mm*1710mm

2. 光源模擬跟蹤控制系統

光源模擬跟蹤控制系統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，控制兩維運動機構，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電效率。plc可編程設計與控制虛擬仿真軟件：本軟件可通過軟件內置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、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、機械控制、交通信號燈控制、不同尺寸物料三通道分揀、升降機控制、不同尺寸物料經傳輸帶正反轉輸送至不同倉庫、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。軟件還可監控虛擬PLC輸入/輸出狀態，當部件卡住時可使用復位功能復位。軟件具有分步式教學功能，從易到難教學。

技術參數：

PLC ：西門子S7-200

PLC額定電壓：24V

工作環境：溫度 -10-40℃  濕度≤80%

外形尺寸： 800mm*780mm*2000mm

系統組成

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、函數發生器模塊：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。

3、頻率計：四位數顯，測量范圍1Hz-300KHz，量程自動切換。

4、毫伏表：三位半數顯，測量范圍0～20V，頻率范圍0～100KHz。

5、信號測量單元： 采用PC軟件實現雙蹤示波器、頻率特性分析等功能。

6、實物及相關電路：實物由直流電機、步進電機、溫度加熱三部分組成，它們可與各自的驅動電路完成直流電機閉環調速控制、步進電機轉速控制、溫度PID控制實驗。

7、自由實驗區：由運放、電容、電阻、電位器和一些自由布線區等組成。通過接線和短路塊的選擇，可以模擬各種受控對象的數學模型。

 五、實驗項目

1、信號與系統實驗：

1、基本運算單元實驗

2、響應與沖激響應實驗

3、系統的模擬實驗

4、無源濾波器實驗

5、定理與信號恢復實驗

6、網絡狀態軌跡的顯示實驗

7、階電路的暫態響應實驗

8、電路的暫態響應實驗

9、電路傳輸特性實驗

10、絡函數的模擬實驗

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、典型環節的模擬研究

2、典型系統瞬態響應和穩定性

3、系統校正

4、控制系統的頻率特性

5、典型非線性環節      

6、非線性系統（一）

7、非線性系統（二）

8、采樣系統分析

9、采樣控制系統的校正

10、狀態反饋（極點配置）

 3、計算機控制技術實驗項目

1、A/D，D/A轉換 

2、采樣保持器

3、數字濾波

4、積分分離式PID控制

5、最小拍有紋波系統實驗    

6、最小拍無紋波系統實驗

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、計算機控制技術系統實驗

1、直流電機閉環調速實驗（實物）

2、溫度閉環控制實驗（實物）

3、步進電機調速實驗（實物）