文章介紹了數(shù)字系統(tǒng)---Moku:Go在實(shí)驗(yàn)室中的相關(guān)應(yīng)用亥曹，主要是實(shí)驗(yàn)室建模，實(shí)驗(yàn)參數(shù)優(yōu)化恨诱，PID控制媳瞪。
Moku:Go讓物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得簡(jiǎn)單易懂——時(shí)域和頻域的應(yīng)用
控制系統(tǒng)的概念是跨工程學(xué)科的基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)知識(shí)適用于機(jī)械照宝、電氣蛇受、化學(xué)和計(jì)算領(lǐng)域。為專業(yè)的學(xué)生提供大量真實(shí)的學(xué)習(xí)案例厕鹃，是很有挑戰(zhàn)性的兢仰。學(xué)生不僅要從Z中學(xué)到S，還要把這些知識(shí)與物理行為聯(lián)系起來熊响。
Moku：Go整套儀器可以在控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)完整的實(shí)驗(yàn)室程序旨别。PID控制器儀表提供了簡(jiǎn)單的時(shí)域和頻域配置，提供了程序的核心汗茄〗粘冢可以用任意波形發(fā)生器和數(shù)據(jù)記錄儀在時(shí)域完成系統(tǒng)辨識(shí)，也可以用頻率響應(yīng)分析儀在頻域完成操作洪碳。簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的API集成了MATLAB和Python開發(fā)系統(tǒng)递览，將現(xiàn)實(shí)世界分別與系統(tǒng)識(shí)別工具箱和SIPPY聯(lián)系起來，并提供了仿真和實(shí)踐之間的無縫鏈接瞳腌。
| 主要規(guī)格 | 特性 |
| 在30MHZ的2個(gè)模擬輸入 | 集成了11種實(shí)驗(yàn)室儀器功能 |
| 在20 MHz的2個(gè)模擬輸出 | API集成Python, MATLAB绞铃，和LabVIEW |
| 125 MSa/s采樣率 | 直觀的Windows和Mac軟件 |
| 16通道數(shù)字I/O | |
| 4通道可編程電源 |
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實(shí)驗(yàn)室理論-系統(tǒng)辨識(shí)與建模
學(xué)生可以用白/灰/黑三種顏色外殼的Moku：Go設(shè)備，同時(shí)可以用MATLAB或開源工具嫂侍，進(jìn)行系統(tǒng)建模儿捧，開啟他們的實(shí)驗(yàn)旅程√舫瑁可以通過I/O或狀態(tài)空間模型來補(bǔ)充完整的電氣模擬菲盾，這樣就降低系統(tǒng)識(shí)別的復(fù)雜性，從而增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解各淀。
真實(shí)的系統(tǒng)可以在時(shí)域里用波形發(fā)生器和數(shù)據(jù)記錄器進(jìn)行表征懒鉴，也可以在頻域里用頻率響應(yīng)分析儀來表征。將模型進(jìn)行非理想化的特征定義分析與實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，將模擬數(shù)據(jù)近于真實(shí)發(fā)生的事情临谱。
控制璃俗、調(diào)整和優(yōu)化
隨著真實(shí)系統(tǒng)的建立，控制器可以在仿真中進(jìn)行設(shè)計(jì)和表征悉默。我們可以評(píng)估設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和快速更新參數(shù)城豁。在真實(shí)系統(tǒng)中設(shè)定點(diǎn)軌跡，可以從Moku:Go的數(shù)據(jù)記錄器中導(dǎo)入麦牺，并用于引導(dǎo)系統(tǒng)钮蛛，使其與現(xiàn)實(shí)聯(lián)系在一起鞭缭。
PID實(shí)現(xiàn)和啟發(fā)
通過模擬數(shù)學(xué)模型來設(shè)計(jì)PID控制參數(shù)剖膳，然后再將參數(shù)回歸到實(shí)際控制中。學(xué)生很快就會(huì)了解到模型再實(shí)際應(yīng)用中不可替代岭辣，這是因?yàn)橥ㄟ^PID控制器內(nèi)置的示波器監(jiān)視器和測(cè)量功能能夠?qū)㈩A(yù)期的結(jié)果通過量化的方法真實(shí)的顯示出來吱晒。
閉環(huán)表征和精細(xì)的控制參數(shù)都可以在時(shí)域或頻域中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，允許學(xué)生以一種適合他們的方式建立數(shù)學(xué)模型沦童，更深層的去感覺實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié)
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