
计算机控制实验内容设计及实验装置研制
2023-06-06 21:09:42
晨欣小编
计算机控制实验是电子信息类专业必修的一门实验课程,其主要目的在于让学生掌握计算机控制的基本原理和方法,培养学生动手能力和创新意识。下面将介绍计算机控制实验内容设计及实验装置研制的相关内容。
计算机控制实验内容设计:
1、计算机接口实验
该实验要求学生了解计算机的接口原理、编程和调试技能,通过实际操作掌握各种标准接口和扩展接口的使用方法和特点,学会利用接口来进行数据交互和控制。
2、传感器测量实验
该实验主要涉及传感器的原理和选型,并通过使用传感器和单片机开发板,学生能够掌握传感器的接线、调试和数据采集的方法,进一步了解传感器的性能和应用。同时,学生还需了解不同传感器适用的环境和场合,并针对需求去选择最优的传感器。
3、闭环控制实验
该实验需要学生了解闭环控制的基本原理和方法,理解控制系统的概念和组成,通过设计闭环控制系统,实现对温度、湿度等物理量的自动控制。其中涉及到信号采集、信号处理、控制策略的设计和实现等方面的技术。
4、PLC实验
该实验是计算机控制的重要内容,为学生提供了了解工业自动化和现代生产流程控制的机会。学生将了解PLC的基本功能和结构,实现了控制照明、传送带、电机等工业设备的自动控制。
实验装置研制:
实验装置的设计和制作对于计算机控制实验的顺利进行具有重要意义。一个优秀的实验装置不仅可以提供稳定可靠的实验数据,还可以培养学生的动手实践能力和创新意识。以下是一些实验装置的常用方案:
1、传感器节点
传感器节点是建立物联网的基础,它通过传感器采集环境数据并将其传输到计算机进行处理。这个节点可以使用蓝牙或者Wi-Fi模块进行数据传输,同时也可以使用喷绘技术将传感器节点3D打印出来。
2、控制系统
设计一个完整的控制系统通常需要一个控制器、一些传感器和一些执行器。使用单片机或者FPGA控制器可以搭建简单的控制系统,其使用的语言包括C、C++和VHDL。执行器包括电动机、气动活塞、LED灯泡、喇叭等,在实际操作中,还可以使用智能手机作为远程控制端。
3、模拟器
当实际硬件不可用时,使用仿真器可以帮助学生更好地了解实验的基本流程。使用可编程逻辑芯片(FPGA)来设计模拟器,其中的仿真器模块可以模拟各种输入输出设备,其操作方式和实际硬件相似。同时也可以使用模拟器作为大规模工业控制系统的测试平台,在保证设备稳定性的同时,验证控制器的控制算法的正确性。
总之,计算机控制实验的内容设计和实验装置研制都需要充分的理论知识和实践操作经验。在实验中,学生应该注重实验数据收集和测量结果的精度,同时也应该注重经验总结和创新思考的能力。只有这样,才能更好地培养学生的实践能力和实际应用能力,为电子信息行业的发展做出贡献。