单轴电机运动控制实验报告范文

单轴电机运动控制实验报告范文单轴电机运动控制实验报告范文 篇一 运动控制实验报告 实验一 晶闸管直流调速系统电流 转速调节器调试 一 实验目的 1 熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其 提出的要求 2 掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方 法 二 实验内容 1 调节器的调试 三 实验设备及仪器 1 教学实验台主控制屏 2 MEL 11 组件 3 MCL 18 组件 4 双踪示波器 5 万用表 四 实验方法 1 速度调节器 ASR 的调试 按图 1 5 接线 DZS 零速封锁器 的扭子开关扳向 解除 1 调整输出正 负限幅值 5 6 端 接可调电容 使 ASR 调节器为 PI 调节器 加入一定的输入电压 由 MCL 18 的给定 提供 以下同 调整正 负限幅电位器 RP1 RP2 使输出正负值 等于 5V 2 测定输入输出特性 将反馈网络中的电容短接 5 6 端短接 使 ASR 调节器为 P 调节器 向调节器输入端逐渐加 入正负电压 测出相应的输出电压 直至输出限幅值 并画 图 1 5 速度调节器和电流调节器的调试接线图 出曲线 3 观察 PI 特性 拆除 5 6 端短接线 突加给定电压 0 1V 用慢扫描示波 器观察输出电压的变化规律 改变调节器的放大倍数及反馈电容 观察输出电压的变化 反馈电容由外接电容箱改变数值 2 电流调节器 ACR 的调试 按图 1 5 接线 1 调整输出正 负限幅值 9 10 端 接可调电容 使调节器为 PI 调节器 加入一定 的输入电压 调整正 负限幅电位器 使输出正负最大值等于 5V 2 测定输入输出特性 将反馈网络中的电容短接 9 10 端短接 使调节器为 P 调节器 向调节器输入端逐渐加入正负电压 测出相应的输出电 压 直至输出限幅值 并画出曲线 3 观察 PI 特性 拆除 9 10 端短接线 突加给定电压 用慢扫描示波器观 察输出电压的变化规律 改变调节器的放大倍数及反馈电容 观察 输出电压的变化 反馈电容由外接电容箱改变数值 实验二 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统测试 一 实验目的 1 了解双闭环不可逆直流调速系统的原理 组成及各主要单元 部件的原理 2 熟悉电力电子及教学实验台主控制屏的结构及调 试方法 3 熟悉 MCL 18 MCL 33 的结构及调试方法 4 掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤 方法及参数的 整定 二 实验内容 1 各控制单元调试 2 测定电流反馈系数 3 测定开环机械特性及闭环静特性 4 闭环控制特性的测定 5 观察 记录系统动态波形 三 实验系统组成及工作原理 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统由电流和转速两个调节器综 合调节 由于调速系统调节的主要量为转速 故转速环作为主环放 在外面 电流环作为付环放在里面 这样可抑制电网电压波动对转 速的影响 实验系统的控制回路如图 1 8b 所示 主回路可参考图 1 8a 所示 系统工作时 先给电动机加励磁 改变给定电压的大小即可方 便地改变电机的转速 ASR ACR 均有限幅环节 ASR 的输出作为 ACR 的给定 利用 ASR 的输出限幅可达到限制起动电流的目的 ACR 的输 出作为移相触发电路的控制电压 利用 ACR 的输出限幅可达到限制 min 和 min 的目的 当加入给定 Ug 后 ASR 即饱和输出 使电动机以限定的最大起 动电流加速起动 直到电机转速达到给定转速 即 Ug Ufn 并出 现超调后 ASR 退出饱和 最后稳定运行在略低于给定转速的数值 上 四 实验设备及仪器 1 教学实验台主控制屏 2 MCL 33 组件 3 MEL 11 组件 4 MCL 18 组件 5 电机导轨及测速发电机 或光电编码器 6 直流电动机 M03 7 双踪示波器 8 万用表 五 注意事项 1 三相主电源连线时需注意 不可换错相序 2 系统开环连 接时 不允许突加给定信号 Ug 起动电机 篇二 电机与运动控制实验报告格式 实验名称 电流 转速调速调节器设计 一 实验目的 1 掌握双闭环直流调速系统的稳态参数计算 系统的稳定性分 析 2 了解用 MATLAB 软件工具对系统的电流环和速度环作 PI 调节 器设计 3 熟悉对系统进行仿真的步骤和方法 二 实验过程 1 设计要求 1 静态指标 无静差 2 动态指标 电流超调量小于等于 5 空载启动到额定转 速时的转速超调量小于等于 10 2 电流环设计 1 确定时间常数 经计算得电流环小时间常数之和为 0 0037s 2 选择电流调节器结构 采用 PI 调节器 3 计算电流调节器参数 电流调节器超前时间常数为 0 03s ACR 比例系数为 1 013 4 校验近似条件 均满足近似条件 5 计算调节器电阻电容 按照计算得出的电阻电容参数 电 流环可以达到的动态跟随性能指标为 4 3 小于 5 满足设计要 求 3 转速环设计 1 确定时间常数 经计算得转速环小时间常数之和为 0 0174s 2 选择转速调节器结构 采用 PI 调节器 3 计算转速调节器参数 ASR 超前时间常数为 0 087s ASCR 比例系数为 11 7 4 校验近似条件 均满足近似条件 工学院实验报告 5 计算调节器电阻电容 6 校核转速超调量 转速环可以达到的动态跟随性能指标为 8 31 小于 10 满足设计要求 4 电流闭环控制系统仿真图 1 电流环仿真模型 5 转速环仿真设计 图 2 转速环仿真模型 6 不同 PI 参数下仿真图对比 表 1 中序号 1 为以 KT 0 25 的关系式按典型 I 系统设计得到 PI 调节器的阶跃仿真结果图 可以看出此时无超调 但上升时间长 序号 2 为以 KT 0 5 的关系式按典型 I 系统设计得到 PI 调节器的阶跃 仿真结果图 可以看出此时超调量小 上升时间较短 兼顾了稳定 性和快速性 序号 3 为以 KT 1 的关系式按典型 I 系统设计得到 PI 调 节器的阶跃仿真结果图 可以看出此时上升时间短 但超调大 序 号 4 为开环时仿真结果图 可以看出系统将不会达到稳态 因此序 号 2 的电流 转速调速调