运动控制实验报告3

1、运动控制系统实验报告班 级：自动化36姓名及学号： 2016/4/28晶闸管直流调速系统主要控制单元调试一.实验目的1.熟悉直流调速系统主要控制单元的工作原理及调速系统的要求。2.掌握直流调速系统主要控制单元的调试步骤与方法。二.实验内容1.调节器的调试。2.电平检测器的调试。3.反号器的调试。4.逻辑控制器的调试。三.实验设备1.电压源控制屏（NMCL32）；2.低压控制电路及仪表（NMCL-31）；3.直流调速控制单元（NMCL-38）；4.双踪示波器；5.万用表。四.实验过程及数据 1.速度调节器（ASR）的调试 按照实验原理图接线，不需要闭合主电路电源，DZS的扭子开关S拨向接触位置。

2、1）调整输出正,负限幅值（使用万用表） “5”、“6”端接可调电容，一般接7uF，使ASR调节器为PI调节器，加入一定的输入电压（可为1V，由NMCL31或主控制屏的给定提供，以下同），调整正、负限幅电位器RP1、RP2，使“3”端输出正负值等于5V。 2） 测定ASR作为P调节器时输入输出特性（使用万用表） g/V0.20.290.50.77-0.12-0.40-0.74-0.90输出电压/V-0.79-1.15-2.00-3.070.531.633.003.643） 观察PI 特性（使用示波器） 2.速度调节器的反号器（AR）调试 按照图5-5接线。测定ASR的“3”和“9”端，“3”端为

3、+5V，则“9”端为-5V，反之亦然。3.电流调节器（ACR）的测试 按图5-5接线。1）调整输出正,负限幅值（使用万用表）2）测定输入输出特性（使用万用表）Ug/V0.170.500.620.801.00-0.20-0.50-0.80-1.00输出电压/V-1.20-3.48-4.30-4.80-5.001.393.464.985.003）观察PI 特性 4.电平检测器的调试按照图5-6连线。推上空气开关，此时不需要闭合主电路电源。（1）测定转矩极性鉴别器（DPT）的环宽，要求环宽为0.40.6 伏，记录高电平值，调节RP 使环宽对称纵坐标。（2）测定零电流检测器（DPZ）的环宽，要求环宽也

4、为0.40.6 伏，调节RP，使回环向纵坐标右侧偏离0.10.2 伏。5.逻辑控制器（DLC）的调试按照图5-6连线。测试逻辑功能，列出真值表。调试方法：按图6-6 接线（a）给定电压顺时针到底，Ug 输出约为12V，代表DLC的“1”端为高电平。给定的钮子开关S2拨向下方，则代表DLC的“1”端为低电平。（b）NMCL-31的低压电源置于“on”，则加到DLC“2”端上的15V电压代表高电平输入，把15V与DLC的“2”连线断开时代表低电平输入，此时Ublf、Ublr的输出应为高低电平变化，起逻辑关系如下图。另外，用示波器观察DLC 的“5”，应出现脉冲，用万用表测量，“3”与“Ublf”，

5、“4”与“Ublr”等电位。（c）把NMCL-31的低压电源+15V 与DLC 的“2”连线断开，DLC 的“2”接地，此时拨动开关S2，Ublr、Ublf 输出无变化。双闭环晶闸管不可逆直流调速系统一. 实验目的（1） 掌握双闭环不可逆直流调速系统的工作原理和控制回路的工作情况。（2） 熟悉双闭环不可逆直流调速系统的参数化及鉴定方法。（3） 掌握双闭环不可逆直流调速系统调试步骤和调试方法。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

6、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。 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

7、及仪器 （1） 电源控制屏（NMCL-32）；（2） 低压电路控制及仪表（NMCL-31）；（3） 触发电路和晶闸管主回路（NMCL-33）；（4） 平波电抗器（NMCL-331）；（5） 可调电阻（NMCL-03）；（6） 直流调速控制单元（NMCL-18）；（7） 电机导轨及测速发电机（或光电编码器）；（8） 直流发电机M01；（9） 直流电机M03；（10） 双踪示波器；（11） 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3改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统给定为零。4进行闭环调试时，若电机

8、转速达最高速且不可调，注意转速反馈的极性是否接错。5双踪示波器（自备）的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。六. 实验过程及数据1按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。2双闭环调速系统调试原则（1）先部件，后系统。（2）先开环，后闭环。（3）先内环，后外环。3开环外特性的测定（1）控制电压Uct由给定器Ug直接接入。主回路按图接线，直流发电机所接负载电阻RG断开。（2）使Ug=0，调节偏移电压电位器，使稍大于150，合上主电路电源，逐渐增加给定电压Ug，使电机起动、升速，调节Ug使电机空载转速n0=1500r

9、/min，然后再接入发电机M01的励磁电源和限流电阻RG，同时将RG左旋达最大位置。最后，调节直流发电机的限流电阻RG，在直流电机M03空载至额定负载范围，测取3到5点，读取电机M03的转速n和电枢回路电流Id。n/(r/min)12211192111910541156Id/(A)0.680.831.141.401.03Idm=0.6A Ug=4.50V n=1506 =4.50/1506=0.00299 =5/0.6=8.334、ASR和ACR控制单元的调试ASR调试：与5.2节相同ACR调试：断开相应电路，在ACR“9”、“10”端接入7F的电容，使ACR为PI调节器。调节RP1和RP2，

10、使ACR输出端“7”分别限幅在-5V和5V。5、系统调试 （1）电流环测试 （2）转速环测试6、系统特性测试 （1）机械特性n=f（Id）的测定n/(r/min)1333129112441102876Id/A0.710.881.061.161.17 （2）闭环控制特性n=F（Ug）的测定n/(r/min)150013201103937776Ug/V4.874.293.603.082.577、系统动态波形的测定 （1）、突加给定启动时因为系统具有惯性环节，转速会有一定的超调；电流因为有内环调节，下降到一定值便不再下降。 （2）、突减给定停车时因为PI调节器的作用，突减给定停车导致电机转速是曲线；电流逐渐上升回去。 （3）、突加额定负载时突加额定负载，电机上负载的力矩发生变化，但因为电流调节器的作用，电流几乎不变；而转速在震荡一段时间后也在转速调节器的作用下重新变回稳态。 （4）、突减额定负载时突减额定负载电流几乎不变，转速在略微震荡一会后重新回归稳态。七、思考题 PI调节器在双闭环直流调速系统中的作用PI调节器作为校正装置既可以保证系统的稳态精度，使系统