运动控制系统试验报告

1、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。三. 实验设备及仪器1教学实验台主控制屏。2.ME11 组件3.MC18 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 MC18 的给 定提供， 以下同） ，调整正、负限 幅电位器 RR、RP,使输出正负值

2、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，直至二.实验内容1调节器的调试CBRF42HP1RP264231NMCL-31A可调电容，位于NMCL-18 的下部封锁-S2反 号Q 9ASRDZS（零速封锁器）解除ACR电就声书器）11 12图 1-5 速度调节器和电流调节器的调试接线图输出限幅值，并画 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，

3、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，使输出正负最大值大于6V。(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

4、容由外接电容箱改变数值。五实验数据记录及处理1速度调节器的调试测定输入输出特性输入电压-0.945-0.702-0.498-0.201-0.102输出电压4.9803.6682.5490.9350.39400.210.4990.8030.890-0.165-1.313-2.890-4.546-5.022电流调节器的测试测定输入输出特性输入电压-5.418-4.102-3.013-2.026-1.006输出电压4.9463.6072.7591.8580.92701.0072.994.005.5830.011-0.910-2.726-3.604-4.802Uin实验二双闭环晶闸管不可逆直流调速系统

5、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

6、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,ACF 均有限幅环节， ASR 的输出作为 ACR 勺给定， 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

7、学实验台主控制屏。2.MC 33 组件3.ME11 组件4.MC18 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 M037. 双踪示波器&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.直流电流表，量程为 2ANMCL-33JX,_tJARV直流电机 励磁电源直流发电机 M01主电源输出NMCL-32VTiVT4VT3VTVT5VT2RC吸收.彳立于NMCL-331很流电阻.可谨用NMEL3（9（X）欧井联）RG负裁电阴.可选用NMEL-O3 （9CO0i井联）图 1-8a 不可逆双闭环直流调速系统主回

8、路上图，输入电压Li、L2、L3 要经过过流过压保护环节FBC+FA 再输出 U、V、W 线电压不大于 200VAC 相电压不大于 115VAC）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，同时使系统的 给定为零。4 进行闭环调试时，若电机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.实验方法1 按图 1 8a, 1 8b 接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。同步脉冲 控制及移相部分接上低压电源(+15V、0、-15V)。(1)用

9、示波器观察双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲(2)检查相序，用示波器观察“ 1”，“ 2”脉冲观察孔，“1”脉冲超前“ 2”脉冲 600，则相序正确，否则，应调整输入电源。(3)将控制一组桥触发脉冲通断的六个直键开关弹出，用示波器观察每只晶闸管的RP1TA2NMCL-33IZ3r1TGCBAC2P4184435K6脉肿轉1 2NMCL-31NMCL-33Uct6TA3TA1淑in巧忍：1210叭可调电容，位于NMCL-18 的下部RP4G给定ZS(零速封锁器)封锁IFBS速度变换器ASR.狂冲施大控制图 1-8b 不可逆双闭环直流调速系统控制回路控制极，阴极，应有幅度为1V 2V 的

10、脉冲。2 双闭环调速系统调试原则(1)先部件，后系统。即先将各单元的特性调好，然后才能组成系统。(2)先开环，后闭环，即使系统能正常开环运行，然后在确定电流和转速均为负反馈 时组成闭环系统。(3)先内环，后外环。即先调试电流内环，然后调转速外环。3 单元部件调试ASR 调试方法与实验一相同：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，输入端电压为2V 时，调节电位器 RP3RP4,观察输出电压，记录电位器 RP3RP4 的旋转方向对放大倍数的影响。拆除短路线，接入电容 5-7UF 左右，使调节器为 PI 调节器，输入分别为-、+,输出限 幅为土 5V。AC

11、R 调试方法与实验一相同：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，输入端电压为2V 时，调节电位器 RP3RP4,观察输出电压，记录电位器 RP3RP4 的旋转方向对放大倍数的影响。拆除短路线，接入电容 7UF 左右，使调节器为 PI 调节器，输入分别为-、+,调整正， 负限幅电位器，限幅为土 6V,然后，将反馈电位器RP3 逆时针旋到底，使放大倍数最小。4.系统调试将 Ublf 接地，Ublr 悬空，即使用一组桥六个晶闸管。(1)电流环调试电动机不加励磁(a)系统开环，即控制电压UCt由给定器 Ug直接接入，主回路接入电阻FD并调至最大(RD由 NME03

12、的两只 900Q电阻并联)。主电路合闸，调输入电压 115VAC(线电压 200VAC)。 逐渐增加给定电压，用示波器观察晶闸管整流桥两端电压波形。在一个周期内，电压波形应有 6 个对称波头平滑变化 。(b)增加给定电压，减小主回路串接电阻 Rd,直至ld=1.1led， 再调节 MCL-33 挂箱上 的电流反馈电位器 RP,使电流反馈电压 Ufi 近似等于速度调节器 ASR 的输出限幅值(ASR 的输出限幅可调为土 5V)。(c)MC18 的 G (给定)输出电压 Ug接至ACR 的“ 3”端，ACR 的输出“ 7”端接至 LLt，即系统接入已接成 PI 调节的 ACR 组成电流单闭环系统。

13、ASRACR 勺“9”、“10”端接可调电容，可预置 7 卩 F,同时，反馈电位器 RP3 逆时针旋到底，使放大倍数最小。逐渐增 加给定电压 Ug,使之等于 ASR 输出限幅值(+5V)(-5V)，观察主电路电流是否小于或等于 1.1led，如 Id 过大，则应调整电流反馈电位器，使Ufi 增加，直至 ld1.1led ;女口 ldr5.系统动态波形的观察(1 )突加给定启动刘彪(201203870114) 实验心得：本次实验操作进行的两个内容，通过实验一我对直流调 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有了一定的了解，掌握了直流调速系统主要单元部件的的调试方法，这也是包含于实验

14、二中的，其中，ACR ASR 的接线开、闭环变化比较频繁，要根据具体要求作出调整。 进行实验二时要先了解双闭环不可逆直流调 速系统的原理，实验时电压、负载转矩以及转速的变化不能严格的按照指导书的要求来执行， 因此实验过程中出现了很多偏差，自己无法解决，通过向老师的求助才能够继续进行。再者就是对于示波器的使用不是很熟练，我们小组的示波器地线出现了问题，更换了之后又通过一段时间的调试才比较好的显示出要求的波形画面。总之，这次实验操作丰富了我们的动手能力，对调速系统方面的认识也不仅仅局限于课本知识了，希望有更多的动手实践的机会。孙柯(201203870119) 实验心得：通过这次实验，我对双闭环不可

15、逆调速系统有了 进一步的理解和运用，加深了对电机调速应用。双闭环调速就是转速、电流两种 负反馈在不同的阶段分别起做用。而在双闭环直流调速系统中，转速和电流调节 器的结构选择与参数设计都要从动态校正的需要来解决。应注意电流环的调试实 验中，测电流反馈系数时应将电机堵转后缓慢提升电流大小，在后来的系统特性a.电流波形b.转速波形(2)先突加、后突降负载，电流转速波形测试实验中应将负荷切除，同时在调节转矩时，因为是双闭环系统，所以电机的 转速应该是基本维持不变的。 一般来说， 双闭环调速系统具有比较满意的动态性 能。同时还增强了我的动手操作能力，巩固了课本知识。陈秀秀( 201203870404) 实验心得：这次实验原理并不复杂，但是因为预习工作没有做充 分，加上实验线路比较复杂， 所以做得比较坎坷。 实验一刚开始因为对正负限幅不是很理解， 所以在第一个小实验就卡住了。后来通过咨询老师得