單軸電機運動(dòng)控制實(shí)驗報告范文
篇一：運動(dòng)控制實(shí)驗報告
實(shí)驗一 晶閘管直流調速系統電流-轉速調節器調試
一．實(shí)驗目的
1．熟悉直流調速系統主要單元部件的工作原理及調速系統對其提出的要求。 2．掌握直流調速系統主要單元部件的調試步驟和方法。
二．實(shí)驗內容
1．調節器的調試
三．實(shí)驗設備及儀器
1．教學(xué)實(shí)驗臺主控制屏。 2．MEL—11組件 3．MCL—18組件 4．雙蹤示波器 5．萬(wàn)用表
四．實(shí)驗方法
1．速度調節器（ASR）的調試
按圖1-5接線(xiàn)，DZS(零速封鎖器)的扭子開(kāi)關(guān)扳向“解除”。
�。�1）調整輸出正、負限幅值“5”、“6”端 接可調電容，使ASR調節器為PI調節器，加入一定的輸入電壓（由MCL—18的給定提供，以下同），調整正、負限幅電位器RP1、RP2，使輸出正負值等于5V。
�。�2）測定輸入輸出特性 將反饋網(wǎng)絡(luò )中的電容短接（“5”、“6”端短接），使ASR調節器為P調節器，向調節器輸入端逐漸加入正負電壓，測出相應的輸出電壓，直至輸出限幅值，并畫(huà)
圖1-5 速度調節器和電流調節器的調試接線(xiàn)圖
出曲線(xiàn)。
�。�3）觀(guān)察PI特性
拆除“5”、“6”端短接線(xiàn)，突加給定電壓(0.1V)，用慢掃描示波器觀(guān)察輸出電壓的變化規律，改變調節器的放大倍數及反饋電容，觀(guān)察輸出電壓的變化。反饋電容由外接電容箱改變數值。
2．電流調節器（ACR）的調試 按圖1-5接線(xiàn)。
�。�1）調整輸出正,負限幅值
“9”、“10”端 接可調電容，使調節器為PI調節器，加入一定的輸入電壓，調整正，負限幅電位器，使輸出正負最大值等于5V。
�。�2）測定輸入輸出特性
將反饋網(wǎng)絡(luò )中的電容短接（“9”、“10”端短接），使調節器為P調節器，向調節器輸入端逐漸加入正負電壓，測出相應的輸出電壓，直至輸出限幅值，并畫(huà)出曲線(xiàn)。
�。�3）觀(guān)察PI特性
拆除“9”、“10”端短接線(xiàn)，突加給定電壓，用慢掃描示波器觀(guān)察輸出電壓的變化規律，改變調節器的放大倍數及反饋電容，觀(guān)察輸出電壓的變化。反饋電容由外接電容箱改變數值。
實(shí)驗二 雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調速系統測試
一．實(shí)驗目的
1．了解雙閉環(huán)不可逆直流調速系統的原理，組成及各主要單元部件的原理。 2．熟悉電力電子及教學(xué)實(shí)驗臺主控制屏的結構及調試方法。 3．熟悉MCL-18，MCL-33的結構及調試方法
4．掌握雙閉環(huán)不可逆直流調速系統的調試步驟，方法及參數的整定。
二．實(shí)驗內容
1．各控制單元調試 2．測定電流反饋系數。
3．測定開(kāi)環(huán)機械特性及閉環(huán)靜特性。 4．閉環(huán)控制特性的測定。 5．觀(guān)察，記錄系統動(dòng)態(tài)波形。
三．實(shí)驗系統組成及工作原理
雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調速系統由電流和轉速兩個(gè)調節器綜合調節，由于調速系統調節的主要量為轉速，故轉速環(huán)作為主環(huán)放在外面，電流環(huán)作為付環(huán)放在里面，這樣可抑制電網(wǎng)電壓波動(dòng)對轉速的影響，實(shí)驗系統的控制回路如圖1-8b所示，主回路可參考圖1-8a所示。
系統工作時(shí)，先給電動(dòng)機加勵磁，改變給定電壓的大小即可方便地改變電機的轉速。ASR,ACR均有限幅環(huán)節，ASR的輸出作為ACR的給定，利用ASR的輸出限幅可達到限制起動(dòng)電流的目的, ACR的.輸出作為移相觸發(fā)電路的控制電壓，利用ACR的輸出限幅可達到限制min和min的目的。
當加入給定Ug后，ASR即飽和輸出，使電動(dòng)機以限定的最大起動(dòng)電流加速起動(dòng)，直到電機轉速達到給定轉速（即Ug=Ufn），并出現超調后，ASR退出飽和，最后穩定運行在略低于給定轉速的數值上。
四．實(shí)驗設備及儀器
1．教學(xué)實(shí)驗臺主控制屏。 2．MCL—33組件 3．MEL—11組件 4．MCL—18組件
5．電機導軌及測速發(fā)電機（或光電編碼器） 6．直流電動(dòng)機M03 7．雙蹤示波器 8．萬(wàn)用表
五．注意事項
1．三相主電源連線(xiàn)時(shí)需注意，不可換錯相序。 2．系統開(kāi)環(huán)連接時(shí)，不允許突加給定信號Ug起動(dòng)電機
篇二：電機與運動(dòng)控制實(shí)驗報告格式
實(shí)驗名稱(chēng)：電流、轉速調速調節器設計
一、實(shí)驗目的
1、掌握雙閉環(huán)直流調速系統的穩態(tài)參數計算、系統的穩定性分析 2、了解用MATLAB軟件工具對系統的電流環(huán)和速度環(huán)作PI調節器設計 3、熟悉對系統進(jìn)行仿真的步驟和方法
二、實(shí)驗過(guò)程 1、設計要求
�。�1）靜態(tài)指標：無(wú)靜差
�。�2）動(dòng)態(tài)指標：電流超調量小于等于5%；空載啟動(dòng)到額定轉速時(shí)的轉速超調量小于等于10% 2、電流環(huán)設計
�。�1）確定時(shí)間常數：經(jīng)計算得電流環(huán)小時(shí)間常數之和為0.0037s （2）選擇電流調節器結構：采用PI調節器
�。�3）計算電流調節器參數：電流調節器超前時(shí)間常數為0.03s，ACR比例系數為1.013
�。�4）校驗近似條件：均滿(mǎn)足近似條件
�。�5）計算調節器電阻電容：按照計算得出的電阻電容參數，電流環(huán)可以達到的動(dòng)態(tài)跟隨性能指標為4.3%，小于5%，滿(mǎn)足設計要求 3、轉速環(huán)設計
�。�1）確定時(shí)間常數：經(jīng)計算得轉速環(huán)小時(shí)間常數之和為0.0174s （2）選擇轉速調節器結構：采用PI調節器
�。�3）計算轉速調節器參數：ASR超前時(shí)間常數為0.087s，ASCR比例系數為11.7
�。�4）校驗近似條件：均滿(mǎn)足近似條件
工學(xué)院實(shí)驗報告
�。�5）計算調節器電阻電容
�。�6）校核轉速超調量：轉速環(huán)可以達到的動(dòng)態(tài)跟隨性能指標為8.31%，小于10%，滿(mǎn)足設計要求
4、電流閉環(huán)控制系統仿真圖1電流環(huán)仿真模型
5、轉速環(huán)仿真設計
圖2 轉速環(huán)仿真模型
6、不同PI參數下仿真圖對比
表1中序號1為以KT=0.25的關(guān)系式按典型I系統設計得到PI調節器的階躍仿真結果圖，可以看出此時(shí)無(wú)超調、但上升時(shí)間長(cháng)；序號2為以KT=0.5的關(guān)系式按典型I系統設計得到PI調節器的階躍仿真結果圖，可以看出此時(shí)超調量小、上升時(shí)間較短，兼顧了穩定性和快速性；序號3為以KT=1的關(guān)系式按典型I系統設計得到PI調節器的階躍仿真結果圖，可以看出此時(shí)上升時(shí)間短、但超調大；序號4為開(kāi)環(huán)時(shí)仿真結果圖，可以看出系統將不會(huì )達到穩態(tài)。因此序號2的電流、轉速調速調節器的設計合理。
工學(xué)院實(shí)驗報告
表1不同PI參數下仿真圖對比
三、實(shí)驗總結
通過(guò)本次實(shí)驗，我掌握了雙閉環(huán)直流調速系統的穩態(tài)參數計算、系統的穩定性分析，學(xué)會(huì )了使用MATLAB軟件對系統的電流環(huán)和速度環(huán)作PI調節器設計，熟悉了對系統進(jìn)行仿真的步驟和方法。
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