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随着国内高校的扩张,高校学生的数量迅速增长,各个专业进行了整合和相应的调整,实验室现有的教学资源和硬件设施已经不能满足教学的要求。另外,企业信息化的进程也在加快,高校现有的实验设备也几乎不能紧跟技术的步伐。 本文在分析高校电气信息类专业的特点以及所开展的实验课程内容的基础上,提出了设计方案,论述了硬件平台的特色和优势,给出了论文的主要工作内容和技术路线。 论文对通用仿真平台的硬件电路进行了设计,根据 C8051F系列单片机的特点,综合运用电子技术和微机原理与接口技术的相关知识,设计了模拟信号采集电路、模拟信号输出电路、PWM信号产生电路、通信接口电路、电源电路,并且完成了硬件电路的仿真、验证,给出了相应的电路元器件参数。 通用仿真平台是用来实现对控制对象的仿真,在完成硬件电路的基础上,本文选择了啤酒发酵罐作为被控对象,发酵罐内温度作为被控量。根据被控对象的数学模型,选择了PI控制算法、PID控制算法、Smith预估补偿控制算法并将温度控制在给定温度曲线的±0.8℃范围内。设计了下位机温度采集程序、控制算法子程序、与上位机通信程序、Modbus功能程序,利用VB语言设计了上位机监控界面,对控制设备的运行状态进行在线监控并实时记录历史数据,实现了VB软件和组态王软件的动态数据连接。