Представляет собой полноценную среду для моделирования, отладки и тестирования систем автоматического управления. Он объединяет реалистичную 3D-физику виртуального объекта в среде моделирования с возможностью работы на реальном контроллере. Виртуальный объект управления (симулятор) подключается к внешнему PID-контроллеру и управляется им.
Благодаря программно-аппаратному комплексу «Теория автоматического управления и изучение PID-регуляторов» учебное заведение получает эффективный инструмент для практического освоения теории автоматического управления. Именно комплекс теории автоматического управления позволяет студентам программировать ПИД-регуляторы и наблюдать за поведением системы в реальном времени. Использование программно-аппаратного комплекса «Теория автоматического управления и изучение PID-регуляторов» значительно повышает качество подготовки специалистов в области автоматики, робототехники и гироскопии, формируя у них навыки работы с реальными контроллерами и системами управления.
Состав комплекса PID-регуляторов для изучения теории автоматического управления
В комплект поставки входят:
-
Программное обеспечение на носителе – 1 комплект (бессрочные лицензии);
-
Ноутбук;
-
Физическая учебная установка.
Принцип работы
В основе комплекса — детализированная физическая симуляция. Объекты управления (космические аппараты, мобильные роботы, технологические установки) существуют в виртуальном мире с учётом массы, инерции, трения и внешних сил. Пользователь программирует ПИД-регулятор и наблюдает за поведением системы, выполняя ряд учебных задач с повышением сложности.
Примеры учебных задач:
-
Настройка поведения робота для удержания равновесного состояния на плоскости;
-
Управление роботизированным автомобилем для следования линии произвольной формы с ростом сложности и скорости;
-
Подбор оптимальных параметров регулятора для различных объектов.
Физическая часть
Комплекс также содержит в комплекте физически реализованный объект управления, повторяющий реальную модель (система из сервоприводов для имитации системы стабилизации или управления направлением). Это позволяет студентам переходить от виртуальной модели к работе с реальным оборудованием.
Что даёт комплекс
-
Понимание проблем реальной реализации: эффект насыщения интегратора, влияние шумов измерений на дифференциальную составляющую.
-
Возможность отработки навыков настройки регуляторов для объектов с разными характеристиками.
-
Интеграция с популярными микроконтроллерными платформами для перехода от виртуальной модели к реальному железу.
Области применения
-
Учебные курсы по робототехнике и мехатронике;
-
Лабораторные практикумы в технических вузах;
-
Прототипирование систем управления для беспилотной техники.
Преимущества
-
Наглядность сложных физических процессов – 3D-визуализация позволяет видеть поведение системы в реальном времени.
-
Плавный переход от теории к практике – от моделирования к работе с реальным контроллером.
-
Возможность моделировать нештатные ситуации, опасные для реального оборудования.
Функциональные характеристики
-
3D-физическая симуляция – реалистичное моделирование объектов с учётом массы, инерции, трения и внешних сил.
-
Работа с реальным контроллером – подключение виртуального объекта к внешнему PID-регулятору.
-
Программирование регуляторов – настройка ПИД-алгоритмов и наблюдение за поведением системы.
-
Учебные задачи разной сложности – от удержания равновесия до следования по сложной траектории.
-
Физическая учебная установка – система из сервоприводов для имитации стабилизации или управления.
-
Интеграция с микроконтроллерами – переход от виртуальной модели к реальному оборудованию.
Рекомендуемое оборудование
-
ноутбук (входит в комплект);
-
проектор для групповой демонстрации (опционально).
Минимальные системные требования
-
процессор: четырёхъядерный с частотой не менее 2,5 ГГц;
-
оперативная память: не менее 4 ГБ (рекомендуется 8 ГБ);
-
дискретная видеокарта с поддержкой DirectX 11 / OpenGL 4.5, не менее 2 ГБ видеопамяти;
-
свободное место на жёстком диске: не менее 5 ГБ;
-
операционная система: Windows 10/11, Linux (отечественные дистрибутивы).
Установка и эксплуатация
Установка оборудования:
-
Разместите физическую учебную установку на устойчивой поверхности.
-
Подключите питание к ноутбуку и учебной установке.
-
Установите программное обеспечение с носителя.
-
Подключите контроллер к ноутбуку согласно инструкции.
Руководство по эксплуатации:
-
Запустите ПО для моделирования и настройки регуляторов.
-
Выберите объект управления из библиотеки (космический аппарат, робот, установка).
-
Настройте параметры ПИД-регулятора.
-
Запустите симуляцию и наблюдайте за поведением системы.
-
При необходимости подключите физическую установку и проверьте алгоритм на реальном оборудовании.
-
Сохраните результаты эксперимента.
-
Для выхода из программы закройте приложение.
Для кого предназначен
Программно-аппаратный комплекс «Теория автоматического управления и изучение PID-регуляторов» рекомендован для:
-
профильных вузов (направления «Автоматика», «Робототехника», «Мехатроника», «Системы управления», «Гироскопия»);
-
колледжей и техникумов машиностроительного и приборостроительного профиля;
-
учебных центров предприятий авиационной, космической и промышленной отраслей;
-
научно-исследовательских институтов и лабораторий.
Преимущества использования комплекса PID-регуляторов для изучения теории автоматического управления
-
Наглядность: 3D-визуализация сложных физических процессов.
-
Практическая направленность: от моделирования к реальному оборудованию.
-
Безопасность: возможность отработки аварийных ситуаций без риска.
-
Гибкость: работа с различными объектами управления.
-
Интеграция с микроконтроллерами: переход от виртуальной модели к реальному железу.
-
Комплектность: ПО, ноутбук и физическая установка в одной поставке.
-
Соответствие учебной программе: покрытие тем по автоматическому управлению.
Работа с программно-аппаратным комплексом «Теория автоматического управления и изучение PID-регуляторов» даёт студентам и инженерам уникальную возможность освоить настройку регуляторов на практике, переходя от виртуального моделирования к реальному управлению. Без такого комплекса изучение теории автоматического управления ограничивается расчётами и симуляциями, тогда как комплекс теории автоматического управления позволяет отработать навыки на реальном оборудовании.
Условия поставки
Поставка программно-аппаратного комплекса «Теория автоматического управления и изучение PID-регуляторов» осуществляется по индивидуальному заказу. Доставка оборудования в любой регион РФ. Возможна экспресс-доставка.
Как заказать комплекс PID-регуляторов для изучения теории автоматического управления
Для получения коммерческого предложения или консультации по выбору программно-аппаратного комплекса «Теория автоматического управления и изучение PID-регуляторов» заполните форму обратной связи на сайте.
