实验平台简介(7篇)

篇一：实验平台简介

　　

　　自动控制原理实验平台介绍

　　自动控制原理实验平台是在原天煌公司生产的THBDC-1控制理论.计算机控制技术实验平台的基础上，根据我实验室实验内容的要求，多次改进，专门设计而成的。该实验平台具有先进的实验理念和实验手段、资源丰富、使用灵活、接线可靠、操作快捷、维护简单等优点。

　　其主要特点是采用了研华开发的PCI-1711转接卡，可以十分方便的利用Matlab/Simulink软件对被控对象的模拟接口或数字接口进行实时控制。其控制规律的设计，在本科或研究生课程内几乎可以任意实现。界面友好，对自动控制原理课程而言，几乎不用编程，就可以设计一个满意的含计算机控制系统，这样可以突出自动控制原理课程射击控制规律这一主题。

　　实验台的硬件部分主要由直流稳压电源、低频信号发生器、阶跃信号发生器、低频频率计、交/直流数字电压表、模拟运算放大器、数据采集接口单元、步进电机单元、轴流电机单元、温度控制单元、力矩电机系统、通用单元电路、电位器组等单元组成。

　　上位机软件则集中了虚拟示波器、信号发生器、VBScript脚本编程器、实验仿真等多种功能于一体。其中虚拟示波器可显示各种波形，有X-T、X-Y、Bode图三种显示方式，并具有图形和数据存储、打印的功能。

　　实验台通过电路单元模拟控制工程中的各种典型环节和控制系统，并对控制系统进行模拟仿真研究，使学生通过实验对控制理论及

　　计算机控制算法有更深一步的理解，并提高分析与综合系统的能力。同时通过对本实验装置中轴流电机、步进电机、炉温系统、力矩电机系统四个实际被控对象的控制，使学生熟悉各种算法在实际控制系统中的应用。

　　在实验设计上，控制理论既有模拟部分的实验，又有离散部分实验；既有经典理论实验，又有现代控制理论实验；而计算机控制系统除了常规的实验外，还增加了当前工业上应用广泛、效果卓著的模糊控制、神经元控制、二次型最优控制等实验。

　　在原来实验对象不变的基础上，被控对象增加了本实验室设计的小型直流电机系统，既有发电机的模拟输出，又有光电编码器的数字输出，这样涵盖了模拟、数字接口的对象，使实验更具有工程价值和应用价值。

　　模拟控制；模拟对象；数字控制器设计；计算机仿真与设计；计算机实时控制；虚拟仪器；虚拟对象；以及多种实际被控对象，把上述条件进行不同组合，可以开设多个具有符合现代自动控制发展的教学实验。自动控制实验室就是利用上述优势，有选择地开设了多个实验并继续开设新的、对学生毕业后有价值作用的实验。

　　自动控制原理实验设备

篇二：实验平台简介篇三：实验平台简介

　　

　　教师职业能力实验平台简介

　　廊坊师范学院教师职业能力实验平台，是中央财政支持地方建设项目。不仅是师范类学生进行职前职业能力训练的平台，也为学科建设、课程建设和部分专业的实训提供良好的硬件保证。

　　该实验平台包括26间微格教室、2间合作学习实验室、2间探究学习实验室、30间学科训练室、2间教具制作室、1间多媒体课件制作室、1间音像资料室，全部设备由集控中心统一控制和管理。

　　微格教室设备分级管理和使用，日常可以作为普通教室供学生自习，启用部分设备可以进行多媒体教学，启用全部设备可以实现精品课课堂教学录播、师范类专业学生微格教学训练；合作学习实验室和探究学习实验室可以进行教改示范课教学；学科训练室面向学生开放，以3——6人为一个活动小组，模拟中小学学科组集体备课，实现说课、讲课、评课、优秀课观摩及其他学科教学技能训练；教具制作室备有常用工具和消耗材料，为学生自制教具提供物质保证；多媒体课件制作室可供学生上机进行课件制作训练；音像资料室可提供2000余张教学素材和优秀课光盘，内容涵盖中小学各学科教学内容。

　　欢迎广大师生到教师职业能力实验平台开展教学活动！

篇四：实验平台简介

　　

　　e-Labsim虚拟仿真实验平台

　　一、项目背景

　　目前很多学校都投入了大量的资金用于实验室的建设，几年下来，应该说与课程直接相关的实验室基本上都建起来了，可是在实验室的使用和实践教学方面，很多学校都遇到了一些问题，产生了一些困惑，实验效果也是不尽人意，具体表现在如下几个方面：

　　1）

　　学校的实验教学资源难以做到充分有效地利用，一直在提的“开放实验室”无法做到真正的开放；

　　2）

　　实验课时有限，且学生在实验课之前无法对理论及实验设备进行较好地预习，导致实验不充分、低级问题不断，结果让实验老师的指导负担加重，实验设备易损坏，且实验效果大打折扣；

　　3）

　　现有的实验设备只能提供极为有限的二次开发空间，且对二次开发没有提供很好的支撑，导致现有设备离创新人才的培养环境要求差距十分巨大；

　　4）

　　现有实验设备因可靠性、配套资料不完善或实验现象不稳定等问题，在很大程度上影响了实践教学；

　　5）

　　对学生实验效果的评价和考核手段很单一，往往只以实验报告来进行考核；

　　6）

　　因实验配套的测试设备不完备，往往只靠示波器来观察实验现象，导致学生的观察手段和观察角度单一，从而影响到学生对相关理论的理解和验证；

　　针对当前高校通信类专业实践教学所存在的现状，武汉凌特电子技术有限公司投入近三百万元，联合国内在仿真及通信技术方面有较深入研究几家科研院所，经过两年多时间的潜心研发，推出了一款e-Labsim仿真型开放实验室系统。该系统主要采用了大型仿真软件所独有的算法及时序仿真相结合的技术，给学生搭建起一个随时随地可以学习和创新设计的环境。e-Labsim的出现从根本上改善了实践教学领域中资源利用不充分、实验效果不满意以及创新环境不完善等状况，该产品将会在很大程度上提升相关学校的实践教学水平。

　　应该说，e-Labsim的出现也填补了国内在教学领域仿真软件方面的空白，长期以来，国内在电子设计实践教学方面都依靠国外的仿真软件，如美国NI公司的Multisim，而这类软件除了价格昂贵之外，它基本上只能应付从器件到电路或模块的仿真，从功能模块到系统的仿真则无法应对，e-Labsim则很好地填补了这方面的空白。

　　二、产品简介

　　e-Labsim仿真实验平台是一套根据教学的需要，运用先进的虚拟仿真技术，将实际的硬件设备通过虚拟化，在PC机上实现与硬件相同的功能及操作方式；并在此基础上，利用软件上的优势，进行了灵活的扩展与二次开发，并集成多种虚拟仪器的综合的仿真开放实验平台。

　　e-Labsim还配套了一套较为完善的实验教学管理系统，不仅能进行常规的实验老师和学生的管理，更支持学生将实验过程、实验结果和实验报告上传给老师进行评阅，便于老师加强对学生的考核。

　　e-Labsim软件界面

　　教学管理系统

　　三、产品构成

　　e-Labsim仿真型开放实验室系统是一种虚拟的实验环境和平台，但其又不同于普通的“虚拟实验室”的概念，为了能做到实验室的开放以及让学生进行创新实践，在产品实现方面，我们主要采取了几个方面的思路和方案：

　　1）

　　建立真实完整的实验对象的数学模型，让学生在虚拟环境下感受到真实的实验环境；

　　2）

　　将实验对象按知识体系切割为一个个独立的模块，学生可以按照自己的意愿将各模块以不同的方式进行组合以搭建出不同的功能实体或系统；

　　3）

　　每一个模块的相关参数是可以按照学生的意愿来进行自由调节的；

　　该平台主要由以下三大部分构成：

　　服务端应用软件

　　中央数据库

　　课程资源客户端实验平台

　　本平台能够完成通信类的多种课程的实验仿真操作及实验教学，包括通信原理、移动通信、光纤通信、信号与系统等课程，能够很好辅助学生学习。其中，课程资源客户端实验平台含有如下功能子系统：

　　模块仿真实验子系统

　　虚拟仪器子系统

　　创新实践子系统

　　LinkforMatlab子系统

　　远程协助子系统

　　四、产品主要功能特点

　　采用自主独有的“仿真核”技术，将硬件实验箱通过虚拟仿真技术“搬移”到PC机中，软件具有与实验箱完全相同的功能和操作方式，包括旋钮、按键、拨码开关、连线及显示灯，学生可以随时在PC机上预习和复习实验内容。

　　客户端软件集成有实验所必须的多种测试仪器，比如如示波器、信号源等，可方便地观测实验过程和结果，完全满足学生实验的需求。

　　仿真软件集成的示波器是以双通道示波器为原型，带有频谱分析功能，能实时观测信号频谱；

　　示波器双通道显示

　　虚拟示波器支持仪器操作面板按键及旋钮的操作，支持、单次触发、YT/XY显示切换等，示波器显示屏右侧能显示操作菜单，支持菜单按键的操作，并且支持同时调用多个虚拟示波器进行实验，大大解决了传统实验过程中测试仪器不够用的情况；

　　调制星座图测试（示波器XY档功能、可同时调用多个示波器）

　　虚拟示波器支持释抑功能调整，能稳定地对PN序列进行实时观测。

　　PN序列观测（虚拟示波器单次触发以及释抑功能）

　　支持学生对模块进行任意连线以及旋钮、开关、拨码设置等调节，当学生操作错误时，能展示与理论分析一致的错误结果，真正指导学生的实验和结果分析。

　　眼图观测及分析

　　软件内置有二次开发模块。学生可以通过Matlab或C语言设计算法程序，并将m函数或生成的DLL文件直接加载到模块上进行结果的验证。并可同时调用多个二次开发模块，进行互联验证，满足学生大型系统的设计需求；针对学生前期的开发设计学习，我们提供了一些创新实践的源程序，帮助学生更快地学会独立开发与设计。

　　二次开发模块可加载DLL文件和.M文件

　　本平台提供的远程协助子系统可以支持学生在不同的PC上远程配合来完成一个整体实验，一个学生可以将编码、调制等数据通过网络发给另一个学生，并由另一个学生在自己的仿真平台客户端上完成信号的译码、解调等过程，增强学生之间的互动性；

　　远程发送

　　远程接收

　　配备相应的登录用户信息查看工具，方便学生查看其他的在线学生情况，并可通过该工具向其他学生发出远程协助的邀请，学生可以通过远程功能与其他用户配合完成实验操作。

　　登录用户信息查看工具

　　配套了完善的教学管理系统，分为管理员、教师和学生三种角色，支持老师发布实验大纲、实验课程，方便查看并批改学生提交的实验结果和报告，方便对学生的实践进行管理和指导。

　　管理系统

　　产品配套资料齐全，提供软件操作手册、二次开发案例。

　　五、产品实验课程

　　e-Labsim仿真平台能够完成通信类的多种课程的实验仿真操作及实验教学，包括通信原理、移动通信、光纤通信、信号与系统等课程，能够很好辅助学生学习。以下是具体课程

　　的常用功能模块配置及其部分实验项目：

　　（注：本平台软件具有一定灵活性，不同课程中的功能模块也可根据实际需求进行定制选择。）

　　1、通信原理仿真实验课程

　　1）常用功能模块配置：

　　主控&信号源模块

　　数字终端&时分多址模块

　　信源编译码模块

　　信道编译码模块

　　时分复用&时分交换模块

　　基带传输编译码模块

　　数字调制解调模块

　　载波同步及位同步模块

　　2）部分实验项目：

　　抽样定理实验

　　PCM编译码实验

　　△m及CVSD编译码实验

　　AMI码型变换实验

　　HDB3码型变换实验

　　CMI/BPH码型变换实验

　　ASK调制及解调实验

　　FSK调制及解调实验

　　BPSK调制及解调实验

　　DBPSK调制及解调实验

　　QPSK/OQPSK数字调制实验

　　汉明码编译码实验

　　BCH码编译码实验

　　循环码编译码实验

　　卷积码编译码实验

　　卷积交织及解交织实验

　　滤波法及数字锁相环法位同步提取实验

　　时分复用与解复用实验

　　HDB3线路编码通信系统综合实验

　　2、移动通信仿真实验课程

　　1）常用功能模块配置：

　　主控&信号源模块

　　数字终端&时分多址模块

　　信道编码及交织模块

　　信道译码及解交织模块

　　软件无线电调制模块

　　软件无线电解调模块

　　CDMA发送模块

　　CDMA接收模块

　　信道模拟模块

　　2）部分实验项目：

　　QPSK调制解调实验

　　OQPSK调制解调实验

　　基带信号预成形技术实验

　　MSK调制及解调实验

　　GMSK调制及解调实验

　　π/4DQPSK调制解调实验

　　m序列产生及特性分析

　　GOLD序列产生及特性分析实验

　　WALSH序列产生及特性分析实验

　　直接序列扩频实验

　　直接序列扩频解扩实验

　　线性分组码实验

　　卷积码实验

　　交织技术实验

　　白噪声信道模拟实验

　　快衰落信道模拟实验

　　慢衰落信道模拟实验

　　GSM通信系统实验

　　CDMA扩频通信系统实验

　　3、光纤通信仿真实验课程

　　1）常用功能模块配置：

　　主控&信号源模块

　　数字终端&时分多址模块

　　时分复用&时分交换模块

　　基带传输编译码模块

　　同步模块

　　光功率计与误码仪模块

　　光收发模块

　　2）部分实验项目：

　　光发射机P-I特性测试实验

　　光发射机消光比测试实验

　　平均光功率测试实验

　　接收机灵敏度和动态范围测量实验

　　模拟信号光纤传输实验

　　PN序列光纤传输系统实验

　　光纤通信测量中的眼图观测实验

　　位同步提取实验

　　CMI编译码及其光纤传输系统实验

　　扰码及解扰码实验

　　光通信网中的时分复用及解复用技术实验

　　4、信号与系统仿真实验课程

　　1）常用功能模块配置：

　　电压表及直流信号源模块

　　信号源与频率计模块

　　抽样定理及滤波器模块

　　数字信号处理模块

　　一阶系统特性模块

　　二阶系统特性模块

　　相平面分析及系统极点对频响的影响模块

　　调幅及频分复用模块

　　基本运算单元及连续系统模拟模块

　　2）部分实验项目：

　　常规信号观测实验

　　阶跃响应与冲激响应

　　连续时间系统的模拟

　　无失真传输模块

　　有源无源滤波器

　　抽样定理与信号恢复

　　二阶网络函数的模拟

　　二阶网络状态轨迹显示实验

　　一阶电路系统的频响测试实验

　　二阶电路系统的频响测试实验

　　二阶电路的传输特性

　　信号卷积实验

　　矩形脉冲信号的分解与合成

　　相位对信号合成的影响

　　信号的频谱分析

　　六、部分实验结果举例

　　1、信号与系统：方波的分解与合成

　　输入信号为方波信号，实验连线如下图：

　　实验中，我们调用了两个示波器，这也是e-Labsim的另外一个优势，示波器的不限制调用。左边的示波器一路接的是信号源输出的方波信号，二路接的是方波分解出的一次谐波。示波器显示图如下：

　　我们可以继续观测三次谐波，五次谐波以及更好此谐波。下图为方波分解的一次谐波与三次谐波：

　　叠加了一次谐波到七次谐波的合成波形如下图：

　　2、通信原理：眼图观测

　　我们都知道眼图是评估数字传输系统数据处理能力的一种极为有效的测量方法。如下图：

　　3、移动通信：星座图观测

　　我们都知道相位星座图可以直观表现出调制系统中信号矢量端点的分布，对于判读调制方式的误码情况有很直观的效用。如下图：

　　4、移动通信：Gold序列相关特性观测

　　我们都知道CDMA扩频技术利用m序列或Gold序列的自相关和互相关特性，区分不同码道上的用户。Gold序列自相关特性测试如下图：

　　5、光纤通信：光传输误码测量

篇五：实验平台简介篇六：实验平台简介

　　

　　SST51系列单片机便携式实验平台简介

　　SST51系列单片机实验平台由基础板与多个不同功能扩展板组成。它将单片机的基础板、扩展板、编程器、仿真器等资源集成在该平台上。构成了高性能、低价位、易扩展、便于携带的嵌入式技术学习环境。

　　用户可利用该平台、针对不同的控制对象的需求，将基础板与对应扩展板快速拼装，迅速组成专用的控制系统开展工作。该平台可广泛应用于教学、科研、产品开发等众多领域。

　　在该平台上，学生可通过不同实例的具体教程，理论联系实际。在实战中，从单片机软、硬件两个方面，全面、深入、系统的学习单片机的原理。并在学习过程中熟练掌握的各种技能。全面提高自身素质，为今后深入学习嵌入式技术打下一个坚实的基础。

　　SST51系列单片机实验平台的由基础板和扩展模块组成。

　　一

　　基础板

　　1、SST89E58单片机基础板，包括：

　　a)

　　SST89E58单片机最小系统。

　　b)

　　16字×2行

　　LCD显示模块。

　　c)

　　2位7段数码管。

　　d)

　　4个LED发光二极管。

　　e)

　　4个小按键。

　　f)

　　若干接口IC。

　　2、计算机串口下载电缆一根。

　　3、5V/1A稳压电源一块。

　　4、基础板完整的电路原理图。

　　5、基础板用于测试每个部件的源程序代码。

　　二

　　软件开发工具

　　1、KeilC单片机集成开发环境。

　　2、SST系列单片机专用下载程序。

　　三

　　扩展模块

　　1、红外遥控器解码模块。

　　2、AD/DA转换模块。

　　3、温度检测模块。

　　4、直流电机驱动模块。

　　5、步进电机驱动模块。

　　6、CAN总线通讯模块。

　　7、无线串口通讯模块。

　　8、无线蓝牙通讯模块。

　　9、GPRS无线远程通讯模块。

　　10、GPS定位模块。

　　11、图形液晶接入模块。

　　12、触摸屏应用模块。

　　提供以上各个模块完整电路原理图，用于测试模块的源程序代码。

　　四

　　技术支持

　　1、提供各种相关的技术文档及芯片资料。

　　（PDF文档）

　　2、51系列单片机C语言编程书籍。（PDF文档）

　　3、51系列单片机原理书籍。（PDF文档）

　　4、可根据用户需求、定制相应的扩展模块。价格面议。

　　5、网上答疑。QQ号：66906655。

　　五

　　基础板实物照片

篇七：实验平台简介

　　

　　1电力系统动模数字化实验平台简介1.1电力系统动态模拟实验室基本情况电力系统动态模拟实验室（简称为动模实验室）自1958年筹建以来，经过40多年的不断建设、改造和几代人的艰苦努力，已经从单一的交流系统的物理模拟发展到具有交直流混合系统的物理模拟及数字仿真、数模混合等的综合大型模拟实验室。现在，动态模拟实验室是电力系统国家重点实验室的最重要分室。实验室现有5台发电机、2台无穷大系统、6组负荷（具有电阻、电感、电机及整流型等负荷）、24组模拟线路（可模拟10kV、110kV、220kV、330kV、500kV线路）、全数字非线性励磁控制器、微机调速器、直流输电模拟系统、可控硅串联补偿器（TCSC）系统、静止无功补偿器（ASVG）及统一潮流控制器（UPFC）等电气设备。由这些电气设备可组成不同拓扑结构的电力系统，可逼真模拟实际电力系统的动态过程。

　　电力系统实验课是在该动模实验室完成，每届上课的本科生约120人，实验课每组5人，每届实验持续时间约500小时。

　　1.2电力系统动模大型数字化实验平台简介最初建成的动模实验室是一个纯物理的模拟实验室。随着电力系统规模的扩大和数字化，原有的纯物理的动模实验平台已经无法满足现代电力系统实验的要求。

　　从2001年开始，对物理动模实验室进行了数字化改造。经过近2年的刻苦攻关，2003年3月建成了自主知识产权的电力系统动模大型数字化实验平台，实现了物理动模从稳态到暂态的数字化、可视化和自动化，实验能力和效率发生了质的飞跃。

　　自主研制成功的电力系统动模大型数字化实验平台是一项庞大的系统工程，属于国际首创，工作量大且挑战性强。为了增强对该成果的感性认识，现采用图文结合的方式加以扼要介绍。

　　1.2.1物理动模从设备级到系统级的完整的数字监控系统（1）总体结构图1是物理动模数字监控系统的结构示意图，系统基于全网络式和分布式设计和开发，网络式RTU（远方终端单元）和主站之间的通信规约遵循了国际标准。

　　控制中心SCADA/EMS主站系统

　　系统级监控

　　双以太网

　　网络通信网络式RTU设备级监控

　　物理动模系统

　　图1物理动模数字监控系统结构示意图

　　（2）物理动模图1中的物理动模系统的主要设备见图2，是根据相似原理建立起来的物理模拟系统，它可以逼真地反映实际电力系统的动态过程。物理动模系统是实验室原有设备。

　　（发电机）

　　（变压器）

　　（输电线路）

　　（负荷）

　　图2物理动态模拟系统

　　（3）设备级数字监控针对动模发电机，研制成功了不同控制方式的微机励磁和调速控制系统，图3给出了设备外观。2图3动模机组的微机励磁和调速控制系统

　　图4给出了已建成的四机动模系统监控的开关、CT和PT配置图。

　　PT5K1L1L4PT8K7G1PT1CT1PT3CT3CT11PT9CT13PT11G3K4CT6K3CT5F1CT7CT8F2CT10CT9K5K6PT6CT2PT2PT4CT4K2L2PT7K8L3CT12CT14G2G4PT10PT12无穷大CT18PT15图4开关、电流互感器（CT）和电压互感器（PT）配置

　　建成了发电机、变压器、输电线和负荷等各类电力设备的网络式RTU，建成的RTU共23台，实现了发输用各类电力设备的全数字式远程监控功能。RTU的配置见图5。

　　图5网络式RTU配置

　　（4）系统级数字监控在系统级别上，摈弃了多年来一直使用的模拟监控盘台。数字化前学生利用监控盘台做实验（见图6）；数字化后，学生在控制中心，利用计算机可视化的人机界面（MMI）做实验（图7），由计算机来自动记录电网全局动态。在图7中，计算机之前是两台大屏幕投影。

　　图6数字化前采用监控盘台做实验

　　图7数字化后采用计算机和大屏幕做实验

　　图8给出了控制中心计算机网络结构和配置，通过双前置机和双以太网与网络式RTU通讯，采用客户服务器分布式体系结构。

　　主SCADA/EMS服务器兼备用服务器工作站1工作站2CompaqML350G2SQLServer200HPVL430HPVL43实时网

　　前置机A

　　前置机B工作站3工作站4HPVL43GPS主站端

　　设备端

　　MIS/DTSHPVL430HPVL430HPVL43打印机前置网

　　MIS/DTSRTU1……RTU23图8控制中心计算机网络结构和配置

　　该系统不但实现了遥信、遥测、摇调和遥控等SCADA功能，还实现了先进的网络拓扑分析、状态估计和在线潮流等能量管理系统（EMS）高级应用功能，在功能和性能上与现代电网调度控制中心几乎完全一致。

　　（5）可视化画面为了满足教学实验对本系统的实时性、灵活性、人机交互的方便和高效性的要求，建成了上百幅可视化人机交互画面，开发了适用于实验的各种遥控和遥调模块，开发了适用于实验的报表子系统，可自定义的灵活的采样曲线，可视化的实时数字仪表和灵活4的组态功能等。发电机有功无功调节、发电机同期并网、负荷调节、开关分合、故障设置、变压器分头调节均在可视化画面上进行。

　　图9组态元件图图9给出了电网组态元件图，通过计算机画面上的组态操作，可以组织出不同的电网结构，满足不同电力系统实验的用途，十分灵活和方便。图10给出了若干典型的可视化人机界面。

　　（上百幅可视化画面列表）

　　（发电机实时遥测表）

　　（四机系统潮流监控图）

　　（发电机变压器组监控图）

　　（负荷监控图）

　　（无穷大系统监控图）

　　（用户自定义的数字化仪表）

　　（用户自定义的棒图）

　　（用户自定义的动态曲线）

　　（故障设置界面）

　　图10数字监控系统的若干典型可视化人机界面

　　1.2.2大规模实际电力系统的全数字化“影子系统”为了进行现代大规模电力系统的各种教学实验，我们建成了电力系统全数字仿真系统，可以实时逼真地模拟电力大系统的稳态、机电暂态和由此引发的保护和自动装置的动作过程。该数字仿真系统可24小时连续运转，是实际电力大系统的“影子系统”，可模拟负荷变化、出力变化，故障前后电网的动态变化，可完成拓扑分析、潮流控制、调频、故障分析、稳定分析和控制、保护和自动装置配置等实验。

　　图11给出了已建成的我国吉林省电力大系统的数字化“影子系统”，将大规模复杂电力系统用特高阶微分代数方程组来描述，对物理系统的运动轨迹实施实时数字跟踪仿真。图12是故障发生后，利用影子系统仿真出来的发电机功角摇摆的动态曲线。图13给出了若干典型人机界面。

　　图11大规模吉林电力系统的数字化“影子系统”

　　（稳定情形）

　　（失稳情形）

　　图12故障发生后发电机功角摇摆的动态曲线

　　（故障设置界面）

　　（继电保护设置界面）

　　图13若干典型人机界面

　　1.2.3物理动模的广域相量测量系统（WAMS）在物理动模的5机无穷大系统上，我们研制成功了功能完善的WAMS。(1)总体结构图14是物理动模WAMS的结构示意图，系统基于全网络式和分布式设计和开发，PMU（相量测量单元）和主站之间实现了实时高速通信，可在50ms内实时地完成电力系统机电暂态量的实时同步监控。

　　WAMS

　　主站系统

　　系统级监控

　　双以太网

　　网络通信

　　PMU物理动模系统

　　设备级监控

　　图14物理动模WAMS结构示意图

　　（2）设备级相量监控（PMU）GPS定位卫星发电厂变电站调度中心变电站高速光环网发电厂图15相量测量原理示意图

　　图16PMU外观

　　图15给出了相量测量原理示意图，PMU基于卫星全球定位系统（GPS）技术，实现了实时对时和同步功能：GPS接收器能够提供理论精度为110ns的对时时钟，由于PMU采用硬件进行时钟同步和信号调制，保证不同装置之间同步采样精度即为GPS对时精度，实测对时精度优于200ns；暂态量的实时同步采集和计算功能：PMU能够实现10路电流和电压的同步采样，采样频率为10kHZ。最快能每5毫秒计算出电压和电流的幅值和相角，正序负序和零序分量，根据发电机的参数可计算出发电机的正序功角，实际测试结果装置的测量误差为幅值±0.5％,相位±0.1o；高速通信功能：功角测量装置采用高度集成的双TCP/IP网络实现高速网络通信功能，采用100M网络，实际测试最快每隔5毫秒发送一批数据能够保证可靠传输；PMU能够测量16路数字信号输入量，并具有16路数字信号输出量，完成实时遥控遥调功能。图16给出了所研制的PMU装置的外观。

　　（3）系统级相量监控图17给出了已建成的WAMS主站系统计算机网络结构和配置。

　　前置机前置机控制机Hub控制机Hub状态采集网中央服务器主干以太网分析机分析机紧急控制网Hub分析机

　　图17WAMS主站系统计算机网络结构

　　图18给出了WAMS主站系统的典型画面：实测的动模发电机的功角曲线。

　　图18实测的动模发电机功角曲线

　　1.3国家重点实验室评估现场在2003年3月份的国家三部委组织的国家重点实验室评估中，已建成的数字化实验平台受到了评估专家组的一致好评，为“电力系统国家重点实验室”在2003年评估中获得清华大学唯一的A级作出了基础性贡献。图19是当时的专家评估现场，专家们在本数字化实验平台前认真参观了近一个小时。

　　图19国家重点实验室评估现场

　　1.4实验平台推广应用电力系统动模数字化实验平台已经在广西大学、东北电力学院等单位推广应用。下表为实验平台推广应用的基本情况。表1实验平台推广情况序号1234推广大学广西大学东北电力学院湖南大学武汉大学清华获经费（万）30.0206.8140.4190.0验收时间2003.92004.22004.82005.1211

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