繼電特性的模擬技術在《自動控制原理實驗》中的應
如何幫助學生更好地理解與掌握《自動控制原理》課程中的基本概念、原理和分析方法,以及綜合運用所學知識解決實際問題的能力,是目前自動控制原理實驗必須解決的關鍵問題。在《自動控制原理》課程的學習過程中, “非線性控制系統的分析方法”的內容又是學生普遍感覺比較抽象、難學的一個知識環節:尤其是比較典型的非線性環節――繼電特性,更是學生感覺不易理解的內容,而這一概念在《運動控制系統》等專業課的學習中卻會用到。因此,通過相應的實驗幫助學生更好地掌握該方面的理論知識尤顯必要。
2 現狀
現有的自動控制實驗設備都有繼電特性的模擬實驗內容,且通常都采用如圖1所示電路。
這種電路雖能顯示出繼電特性曲線,但一般都只能模擬一個理想的繼電特性,即回差m=0、放大系數K=1的情況,其特性曲線如圖2所示。這種電路有一定的實驗局限性,學生只能觀察理想繼電特性的曲線,無法調節m、K的值,這樣實驗得到的數據無法達到應有的效果。
3 m、K可調的繼電特性模擬電路
基于多年的實驗經驗,本文設計了能滿足特性曲線可調的實驗電路。
圖3是一個具有典型繼電特性的非線性部件的模擬電路圖。圖中運算放大器1組成回差可調的斯密特電路,其輸入輸出關系如圖4(a)所示。
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