1、运动控制实验报告分析运动控制系统实验报告姓名 刘炜原学号 201303080414图1-5速度调节器和电流调节器的调试接线图实验一 晶闸管直流调速系统电流 -转速调节器调试1.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。3.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4.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
2、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 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 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
3、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
4、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。2.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。3.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
5、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hin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。4.实验设备及仪器1教学实验台主控制屏。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
6、踪示波器&万用表5.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-33 J X, t JAR V直流电机 励磁电源直流发电机M01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路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。6.
7、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。(1)用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 60，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
8、 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调试方法与实验二相同。ACR调试：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 脉冲前移:30,使脉冲后移 =30，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(忌由NME03的两只900Q电阻并联)。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
9、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 UCt，即系统接入已接成 PI调节的ACR组成电流单闭环系统。 ACR的“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),观察主电路电流是否小于或等于 1.
10、1Ied，如Id过大，则应调整电流反馈电位器，使 Ufi增加，直至Id1.1Ied ;如IdIed，则可将Rd减小直至切除，此时应增加有限，小于过电流保护整定值， 这说明系统已具有限流保护功能。 测定并计算电流反馈系数(2)速度变换器的调试电动机加额定励磁，短接限流电阻 FDo(a) 系统开环，即给定电压 Ug直接接至UCt, Ug作为输入给定，逐渐加正给定，当转速n=1500r/min时，调节FBS (速度变换器)中速度反馈电位器 RP使速度反馈电压为+5V左右，计算速度反馈系数。(b) 速度反馈极性判断： 系统中接入 ASR构成转速单闭环系统，即给定电压 Ug接至ASR的第2端，ASR的第
11、3端接至UCt。调节Ug ( Ug为负电压)，若稍加给定，电机转速即达 最高速且调节 Ug不可控，则表明单闭环系统速度反馈极性有误。但若接成转速一电流双闭 环系统，由于给定极性改变，故速度反馈极性可不变。4.系统特性测试将ASR,ACF均接成PI调节器接入系统，形成双闭环不可逆系统。ASR的调试：(a)反馈电位器 RP3逆时针旋到底，使放大倍数最小；(b) “5”、“6”端接入可调电容，预置 57卩F;(c)调节RP1、RP2使输出限幅为土 5V。(1)机械特性n=f (I d)的测定(a)调节转速给定电压 Ug,使电机空载转速至 1500 r/min，再调节测功机加载旋钮,在空载至额定负载范
12、围内分别记录 78点，可测出系统静特性曲线 n=f (Id )n(r/mi n)I(A)(2)闭环控制特性n=f(Ug)的测定调节Ug,记录Ug和n,即可测出闭环控制特性 n=f(Ug)。n(r/mi n)Ug(V)&系统动态波形的观察用二踪慢扫描示波器观察动态波形， 用数字示波器记录动态波形。在不同的调节器参数下，观察，记录下列动态波形：(1)突加给定起动时，电动机电枢电流波形和转速波形。(2)突加额定负载时，电动机电枢电流波形和转速波形。(3)突降负载时，电动机电枢电流波形和转速波形。注：电动机电枢电流波形的观察可通过 ACR的第“ 1”端转速波形的观察可通过 ASR的第“ 1”端7.实验
13、报告1.根据实验数据，画出闭环控制特性曲线。2 根据实验数据，画出闭环机械特性，并计算静差率。并与闭环机械特性进行比较。3根据实验数据，画出系统开环机械特性，计算静差率,4.分析由数字示波器记录下来的动态波形。实验三异步电动机的变压变频调速演示实验一、 实验目的1、 熟悉变频器的基本操作与参数设置2、 熟悉触摸屏的操作3、 熟悉和了解转速闭环控制实验二、 实验内容1、MM440变频器的设置用基本操作面板（BOP ）可以改变变频器的各个参数。为了利用 BOP设定参数，必须 首先拆下SDP，并装上BOP。BOP具有7段显示的五位数字， 可以显示参数的序号和数值， 报警和故障信息，以及设定值和实际值
14、。操作面板上按钮说明。显示/按钮功能功能的说明RiprOOOO状态显示LCD显示变频器当前的设定值。功能键此键用于浏览辅助信息。变频器运行过程中，在显示任何一个参数时按下此键并 保持不动2秒钟，将显示以下参数值（从任何一个参数开 始）：1 .直流回路电压（用 d表示-单位：V）2.输出电流（A）3.输出频率（Hz ）4.输出电压（用 0表示-单位：V ）。5.由P0005选定的数值（如果P0005选择显示上述参 数中的任何一个（3, 4，或5），这里将不再显示）。连续多次按下此键，将轮流显示以上参数。跳转功能在显示任何一个参数（rXXXX 或PXXXX ）时短时间按 下此键，将立即跳转到 rO
15、OOO,如果需要的话，您可以接着修改其它的参数。跳转到 r0000后，按此键将返回原来的显示点。访问参数按此键即可访问参数。增加数值按此键即可增加面板上显示的参数数值。减少数值按此键即可减少面板上显示的参数数值用PLC通过变频器控制电机是通过 PLC的数字量输出信号作为变频器数字量输入信号，因而变频器的控制方式选为端子排控制。所需参数端子号参数的设定值缺省的操作数字量输入15P0701= 1ON，正向运行数字量输入37P0703= 9故障确认选择命令源/P0700= 2由端子排输入频率设定值/P1000= 2模拟设定值斜坡上升时间/P1120= 1斜坡下降时间/P1121= 12、接线图控制回路接线图:PLC同时将拨码开关1拨至ON （1通道电压输入）3、实验操作1）加上电源2）触摸“转速控制”按钮，进入转速控制实验界面“起动”开始电机运行（需先设置给定转速）“停止”电机停止运行“返回”返回上一级画面；“转速给定”目标转速，电机减速之前的目标转速；“转速输出”电机运行转速；“GAIN ”比例增益；“ TI”积分时间；“趋势曲线”可从“趋势曲线”界面中实时动态观测给定转速与实时转速的波形。
