计算机控制实验报告4(电机调速实验)

PWM电机调速班级：09应电（5）班姓名：学号：0906020122指导老师时间：2011年10月20日目录一、实验名称 (2)二、实验设计的目的和要求 (2)三、预习要求 (2)四、电路原理图 (4)五、电路工作原理 (4)六、 PCB图 (5)七、实验结果 (6)·八、实验中出现的问题以及解决方法 (13)九、实验心得 (13)十、参考文献 (14)十一、元件清单 (14)一、实验名称：PWM电机调速二、实验设计的目的和要求1）学习用LM339内部四个电压比较器产生锯齿波、直流电压、PWM脉宽；2）掌握脉宽调制PWM控制模式；3）掌握电子系统的一般设计方法；4）培养综合应用所学知识来指导实践的能力；5）掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法进一步掌握制版、电路调试等技能。

三、预习要求3.1关于LM339器件的特点和一些参数图3-1 LM339管脚分配图1）电压失调小，一般是2mV；2）共模范围非常大，为0v到电源电压减1.5v；3）他对比较信号源的内阻限制很宽；4）LM339 vcc电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为±1V-±18V；5）输出端电位可灵活方便地选用；6）差动输入电压范围很大，甚至能等于vcc。

3.2 分析PWM电机调速电路的系统组成原理，画出每一级电路输出的波形1）由1、6、7管脚构成的电压比较器，通过RC积分电路调节可调变阻器R5(203)，产生锯齿波图3-2 锯齿波2) 由8、9、14管脚构成的比较器，通过8管脚接入前一个比较器1管脚产生的锯齿波信号与调节R7(103)取样得到的9管脚电压做比较通过比较器14管脚输出的是PWM脉宽图3-3 脉冲波（pwm）3）PWM电机调速电路中有两个三极管，是具有耦合放大作用的4）另外电路中的输入4、5管脚和10、11管脚的两个电压比较器在整个电路中具有欠压保护和过流保护四、电路原理图图4-1 PWM电机调速原理图五、电路工作原理直流电机的PWM调速原理是通过调节驱动电压脉冲宽度的方式，并与电路中一些相应的储能元件配合，改变了输送到电枢电压的幅值，从而达到改变直流电机转速的目的。

一、实训目的电动机的调速是电气工程中的重要内容，它涉及到电动机的运行效率、控制性能以及系统的稳定性等多个方面。

本次实训旨在通过实际操作，使学生了解和掌握电动机调速的基本原理、方法及其在实际应用中的重要性。

通过本次实训，学生应达到以下目标：1. 理解电动机调速的基本原理和常用方法。

2. 掌握电动机调速系统的安装、调试和运行维护。

3. 培养学生实际操作能力和解决实际问题的能力。

4. 提高学生对电气工程实际应用的兴趣。

二、实训内容1. 电动机调速基本原理（1）直流电动机调速原理：通过改变直流电动机的电压、电枢电流或磁通来实现调速。

（2）异步电动机调速原理：通过改变异步电动机的供电频率、转差率或极数来实现调速。

（3）同步电动机调速原理：通过改变同步电动机的励磁电流或负载来实现调速。

2. 电动机调速方法（1）直流电动机调速：串励调速、并励调速、复励调速。

（2）异步电动机调速：变极调速、变频调速、串级调速。

（3）同步电动机调速：变频调速、变极调速。

3. 电动机调速系统（1）直流电动机调速系统：包括直流电动机、调速器、控制器等。

（2）异步电动机调速系统：包括异步电动机、变频器、控制器等。

（3）同步电动机调速系统：包括同步电动机、变频器、控制器等。

4. 电动机调速系统的安装、调试和运行维护（1）电动机调速系统的安装：按照设计图纸进行安装，确保各部件连接牢固。

（2）电动机调速系统的调试：调整系统参数，使系统达到最佳工作状态。

（3）电动机调速系统的运行维护：定期检查系统运行情况，及时处理故障。

三、实训过程1. 准备阶段（1）收集相关资料，了解电动机调速的基本原理和方法。

（2）熟悉实训设备，包括电动机、调速器、控制器等。

（3）制定实训计划，明确实训步骤和注意事项。

2. 实训实施（1）按照实训计划，进行电动机调速系统的安装。

（2）根据设计要求，进行系统参数的调试。

（3）观察系统运行情况，记录数据。

（4）分析数据，找出问题，并进行改进。

PLC实验报告电机控制与调速PLC实验报告：电机控制与调速一、实验目的本实验旨在通过使用PLC（可编程逻辑控制器）来实现电机的控制与调速，并掌握PLC在工业自动化领域中的应用。

二、实验器材与软件1. 实验器材：- 电机（选择适合的电机型号）- 电机驱动器（可与PLC通信的型号）- PLC设备（选择适合的型号）2. 实验软件：- PLC编程软件（根据所选PLC型号选择相应的软件）三、实验步骤与内容1. 硬件连接根据所选择的电机、电机驱动器和PLC设备的型号，按照产品手册或者相关说明书进行硬件连接。

确保连接正确、稳固。

2. PLC编程2.1 确认所使用的PLC编程软件已经正确安装并打开。

创建一个新的项目。

2.2 首先，通过PLC软件中的输入/输出配置功能，配置所使用的输入输出点位。

根据电机驱动器的要求，将PLC的输出点位与电机驱动器连接。

将电机驱动器的输出点位与电机连接。

2.3 接下来，编写PLC程序。

根据电机控制与调速的要求，编写相应的逻辑控制程序。

程序中应包括控制电机启动、停止、正转、反转的逻辑，并且可以通过改变设定值来实现电机的调速功能。

2.4 在编写完成后，通过软件的仿真功能进行仿真测试，确保程序的正确性。

3. 实验验证3.1 将已编写好的PLC程序下载至PLC设备中。

3.2 按照电机启动、停止、正转、反转的要求进行实验验证。

记录下所使用的设定值和实际调速效果，并进行比较分析。

3.3 根据实验结果，对PLC程序进行优化调整，并再次进行实验验证。

四、实验结果与分析1. 实验结果记录下各个设定值对应的电机实际转速，形成一张表格。

可以通过表格的对比，分析电机控制与调速的性能。

2. 实验分析通过实验结果的分析可以得出电机控制与调速的性能评估。

对于不满足要求的部分，可以进一步优化PLC程序，改进电机控制系统的性能。

五、实验总结与心得体会通过本实验，我深刻理解了PLC在电机控制与调速中的重要性。

通过合理的硬件连接和PLC程序的编写，我们能够实现对电机的精确控制和调速。

直流电机转速计算机控制实验结论
在本次实验中，我们通过计算机控制技术实现了对直流电机转速的有效调节。

实验结果表明，计算机控制技术在直流电机控制领域具有显著的优势和应用前景。

首先，通过实验数据的分析，我们发现计算机控制技术可以实现对直流电机转速的精确控制。

在实验过程中，我们通过改变输入的电压或电流，观察到了直流电机转速的相应变化。

这表明计算机控制技术可以快速、准确地响应指令，实现对电机转速的精细调节。

其次，计算机控制技术还具有灵活性高的优点。

在实验中，我们通过编写不同的控制程序，实现了对直流电机不同转速模式和响应时间的控制。

这使得计算机控制技术在不同的应用场景中具有广泛的应用前景。

此外，我们还发现计算机控制技术可以有效地提高直流电机的能效。

在实验中，我们通过优化控制算法，减少了电机的能耗并提高了其运行效率。

这为节能减排和可持续发展提供了重要的技术支持。

综上所述，直流电机转速计算机控制实验结果表明，计算机控制技术在直流电机控制领域具有广泛的应用前景和重要的价值。

未来，我们可以通过进一步研究和开发，实现更加高效、智能的电机控制系统，为工业自动化和智能制造的发展做出更大的贡献。

计算机控制系统课程设计直流电机测速调速系统(总26页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除XI`AN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY课程名称直流电机测速调速实验专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：秦刚成绩：2016 年 7 月 11日计算机控制系统课程设计——直流电机测速调速系统一、选定题目：电机速度控制系统二、设计目的和要求：计算机控制技术的课程设计是一个综合运用知识的过程，它不仅需要微型机控制理论、程序设计方面的基础知识，而且还需要具备一定的生产工艺知识。

课程设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、控制软件的设计等，以便使学生掌握计算机控制系统设计的总体思路和方法。

三、功能需求：1、基本功能：（1）该系统使用实验箱的直流电机、1602液晶、DA、键盘等模块完成设计；（2）直流电机通过DA模块使用PWM方式进行驱动及调速；（3）能够通过1602液晶显示当前转速及PWM占空比；（4）通过按键控制电机的启动和停止。

2、扩展功能：（1）能够通过按键手动输入目标转速（转/秒），启动电机后控制电机稳定在目标转速；（2）使用1602液晶实时显示目标转速、当前转速及启停状态（on/off）。

四、实验思路：本直流电机调速系统以单片机系统为依托，根据PWM调速的基本原理，控制电动机的转速为依据，实现对直流电动机的调速，并通过单片机控制速度的变化。

本设计的直流电机调速系统主要是由硬件和软件两大部分组成。

硬件部分是前提，是整个系统执行的基础，它主要为软件提供程序运行的平台。

而软件部分，是对硬件端口所体现的信号，加以采集、分析、处理，最终实现控制器所要实现的各项功能，达到控制器自动对电机速度的有效控制。

用51来产生PWM波就必须要用软件编程的方法来模拟。

方法大概可以分为软件延时和定时器产生两种方法。

华北科技学院计算机学院综合性实验实验报告课程名称微机原理及应用实验学期 2015 至 2016 学年第 1 学期学生所在学院机电学院年级 13级专业班级机制B132 学生姓名韩振伟学号 201302024220 任课教师王德志实验成绩计算机学院制2015年12月26日《微机原理及应用》课程综合性实验报告一、实验目的1、了解计算机控制步进电机原理2、掌握步进电机正转反转设置方法。

3、掌握步进电机调速工作原理及程序控制原理。

二、设备与环境TPC-ZK系列USB实验箱微机。

Vc++编译器。

三、实验内容及要求：1.硬件接线图参考实验指导书。

2.软件编程在TPC-ZK自带的MASM编译环境下使用。

3.在通用MASM下编程。

4.用汇编语言编写控制程序需注明原理。

5.实现利用开关控制步进电机的转速，以及控制正反转。

6.修改程序完成不同转速的调整，并在程序中标注说明。

加分题目(任选其一)：1.利用8255A芯片，实现K0，K1开关输入，控制LED的7亮1灭，7灭1亮。

2.利用8255A芯片，控制七段数码管，具体要求教材9.5题。

3.利用8253芯片的，工作方式3，输出方波，控制LED的周期性亮灭\\硬件连接图\\汇编语言控制程序;*******************************;;* 步进电机 *;;*******************************;DATA SEGMENTP55A EQU 288H ;8255 A PORT OUTPUTP55C EQU 28AH ;8255 C PORT INPUTP55CTL EQU 28BH ;8255 COUTRL PORTBUF DB 0 ;一个已定义的字变量BUF，此时BUF=0 MES DB 'K0-K6 ARE SPEED CONTYOL',0AH,0DHDB 'K6 IS THE LOWEST SPEED ',0AH,0DHDB 'K0 IS THE HIGHEST SPEED',0AH,0DHDB 'K7 IS THE DIRECTION CONTROL',0AH,0DH,'$' ;定义字符串MES DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA ;明确段与段寄存器的关系START: MOV AX,CSMOV DS,AXMOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESMOV AH,09INT 21H ;在屏幕上显示字符串MES的内容MOV DX,P55CTLMOV AL,90HOUT DX,AL ;8255 A INPUT, C OUTPUTMOV BUF,33HOUT1: MOV AL,BUFMOV DX,P55COUT DX,ALPUSH DXMOV AH,06HMOV DL,0FFHINT 21H ;判断有无键按下，有键按下则ZF=0，无键按下则ZF=1POP DX ;保护DXJE IN1 ;ZF=1则跳转到IN1，否则往下执行MOV AH,4CHINT 21H ;ZF=0则返回DOS系统IN1: MOV DX,P55AIN AL,DX ;间接寻址，读开关状态，即从A口读取数值 TEST AL,01H ;判断K0是否按下，按下则ZF=0，否则ZF=1 JNZ K0 ;若ZF=0，则跳转到K0，否则往下执行TEST AL,02H ;判断K1是否按下，按下则ZF=0，否则ZF=1 JNZ K1 ;若ZF=0，则跳转到K1，否则往下执行TEST AL,04H ;判断K2是否按下，按下则ZF=0，否则ZF=1 JNZ K2 ;若ZF=0，则跳转到K2，否则往下执行TEST AL,08H ;判断K3是否按下，按下则ZF=0，否则ZF=1 JNZ K3 ;若ZF=0，则跳转到K3，否则往下执行TEST AL,10H ;判断K4是否按下，按下则ZF=0，否则ZF=1 JNZ K4 ;若ZF=0，则跳转到K4，否则往下执行TEST AL,20H ;判断K5是否按下，按下则ZF=0，否则ZF=1 JNZ K5 ;若ZF=0，则跳转到K5，否则往下执行TEST AL,40H ;判断K6是否按下，按下则ZF=0，否则ZF=1 JNZ K6 ;若ZF=0，则跳转到K6，否则往下执行STOP: MOV DX,P55CMOV AL,0FFHJMP OUT1K0: MOV BL,10H ;给BL赋值，即给定K0按下时电机的转速，数越小，速度越大SAM: TEST AL,80H ;判断K7是否按下，按下则ZF=0，否则ZF=1 JZ ZX0 ;若ZF=1，则跳转到ZX0，即正转，否则往下执行JMP NX0 ;无条件跳转到NX0，即反转K1: MOV BL,18H ;给定K1按下时电机的转速JMP SAM ;跳转到SAM，判断电机正转还是反转K2: MOV BL,20H ;给定K2按下时电机的转速JMP SAMK3: MOV BL,40H ;给定K3按下时电机的转速JMP SAMK4: MOV BL,80H ;给定K4按下时电机的转速JMP SAMK5: MOV BL,0C0H ;给定K5按下时电机的转速JMP SAMK6: MOV BL,0FFH ;给定K6按下时电机的转速JMP SAMZX0: CALL DELAY ;调用延时程序MOV AL,BUFROR AL,1 ;循环右移MOV BUF,ALJMP OUT1NX0: CALL DELAY ;调用延时程序MOV AL,BUFROL AL,1 ;循环左移MOV BUF,ALJMP OUT1DELAY PROC NEAR ;延时子程序DELAY1: MOV CX,0FFFFHDELAY2: LOOP DELAY2DEC BLJNZ DELAY1RET ;返回调用处DELAY ENDPCODE ENDSEND START四、实验结果及分析1、电动机的运转是由电脉冲信号控制的，步进电动机的角位移量或线位移量与脉冲数成正比，每给一个脉冲，步进电机就转动一个角度（步距角）或前进/倒退一步。

一、实验目的1. 理解电机调速控制系统的基本原理和结构。

2. 掌握电机调速控制系统的设计方法和步骤。

3. 熟悉电机调速控制系统的调试与优化方法。

4. 提高实际操作能力和分析解决问题的能力。

二、实验原理电机调速控制系统是利用电力电子技术、微电子技术和计算机技术实现电机转速的精确控制。

常见的调速方式有直流调速、交流调速和变频调速等。

本实验以直流调速系统为例，通过PWM（脉宽调制）技术实现对直流电机的调速。

三、实验内容1. 实验器材- 直流电机- 电机驱动器- PWM控制器- 测速传感器- 电脑- 数据采集卡2. 实验步骤（1）搭建实验电路：将直流电机、电机驱动器、PWM控制器、测速传感器和数据采集卡连接起来，形成电机调速控制系统。

（2）编写程序：利用编程软件编写PWM控制器程序，实现对电机转速的控制。

（3）调试系统：通过调整PWM控制器的占空比，观察电机转速的变化，直至达到预期转速。

（4）采集数据：利用数据采集卡采集电机转速、电流等数据，进行分析和处理。

（5）优化系统：根据实验结果，调整PWM控制器的参数，优化电机调速控制系统。

四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，成功搭建了电机调速控制系统，并实现了对直流电机的精确调速。

2. 数据分析（1）电机转速与PWM占空比的关系：实验结果表明，电机转速与PWM占空比呈线性关系。

当占空比增大时，电机转速提高；当占空比减小时，电机转速降低。

（2）电机电流与PWM占空比的关系：实验结果表明，电机电流与PWM占空比呈非线性关系。

当占空比增大时，电机电流先增大后减小；当占空比减小时，电机电流先减小后增大。

（3）电机转速与负载的关系：实验结果表明，电机转速与负载呈非线性关系。

当负载增大时，电机转速降低；当负载减小时，电机转速提高。

五、实验总结1. 本实验成功搭建了电机调速控制系统，并实现了对直流电机的精确调速。

2. 通过实验，掌握了电机调速控制系统的基本原理和设计方法。

综合实验实验报告实验名称：基于PLC实现的电动机调速控制基于PLC实现的电动机调速控制实验报告一、实验目的：通过综合实验的训练，学会独立的设计和处理问题的能力二、实验原理：1.PLC编程控制原则2.PLC工作手册3.光电编码器原理图三、实验步骤：1.设计答疑2.绘制系统原理图，接线图，系统流程图3.编写系统程序，调制4.按图接线，实现设计要求5.绘制各元件及PLC、变频器、编码器接线端口明细表四、实验器材本实验提供的元器件：PLC一台、变频器一台、三相电机一台、光电编码器五、实验要求效果六、实验结果报告1.系统原理图2.PLC与变频器接线3.接线图4.程序流程图开始正转/反转加 速=30HZ ?匀速5s加 速=50HZ ？匀速5s减 速匀速5s结 束=30HZ ？光电编码器光电编码器YYYNNN光电编码器5.PLC设置序号功能码功能定义设定值1 F100 用户密码82 F140 端子方向启动 13 F200 启动控制 14 F202 停机控制 15 F204 基本调速方式 26 F206 方向给定 27 F400 OP1端子输入信号08 F401 OP2端子输入信号09 F402 OP3端子输入信号010 F403 OP4端子输入信号011 F404 OP5端子输入信号012 F405 OP6端子输入信号013 F406 OP7端子输入信号014 F407 OP8端子输入信号015 F408 OP1功能设定1116 F409 OP2功能设定017 F410 OP3功能设定 118 F411 OP4功能设定1219 F412 OP5功能设定1320 F413 OP6功能设定1421 F414 OP7功能设定722 F415 OP8功能设定176.编码器原理图7.程序七、实验心得（见附页）。

调速电机及转速显示一，设计概述我的设计目的是通过简单的单片机和芯片，以及八位数码管，实现一个电机调速的功能，并且通过仪表盘把转速显示出来。

同时，要求有一个键盘，可以实现转速的输入。

设计最大的优点是灵活可调，可编程，并能够显示转速。

具有非常强的操作性和控制性，应用范围广泛，应用方法灵活多样，实现成本低。

二，设计思路1，功能分析：a）通过单片机控制转速；b）通过键盘输入转速；c）通过数码管对转速进行显示；2，实现方法分析：a）控制转速。

在本次设计中，我选择了直流电机，直流电机的转速由一个差动电路控制，通过调节两端的输入电压差，可以实现转速的调节。

此时有两种方法，第一种是通过数模转换，为差动电路两端施加不同的电压，第二种是通过PWM脉宽调制，控制两端的输入占空比，达成调节转速的效果。

最终经过可编程、可灵活调节、并且显示转速等多方面的考虑，我选择通过PWM脉宽调制的方法来实现这个功能。

b）确定使用PWM脉宽调制之后，就需要考虑实现脉宽调制的方法。

我最终选择了使用8253的方法2来实现这个功能。

方法2可以在计时周期内持续输出高电平，并且在周期结束时输出低电平，然后开始下一个周期的计数，比较符合当前设计的需求。

c）通过键盘输入转速。

通过键盘输入转速，共有两种方法，第一中是使用中断，检测键盘的输入，并将输入值传递到程序当中；第二种方法是通过扫描法，扫描键盘，检查有无摁下。

最终，经过编程以及电路复杂性等问题的分析，我选择了使用扫描法。

d）通过数码管显示。

这个问题相对简单，只需要在单片机预先存储数码管的码表，然后在键盘输入时将参数传递给数码管即可。

3，显示部分四，源代码CODE SEGMENT 'CODE'ASSUME CS:CODE,DS:DATAIOCON EQU 8006HIOA EQU 8000HIOB EQU 8002HIOC EQU 8004HTCONTRO EQU 0A006HTCON0 EQU 0A000HTCON1 EQU 0A002HTCON2 EQU 0A004HSTART: MOV AX, DATAMOV DS, AXMOV AX, STACKMOV SS, AXMOV AX, TOPMOV SP, AXMOV DX,TCONTROMOV AL,00110100B ;计数器0，只写计算值低8位，方式3，二进制计数OUT DX,ALMOV DX,TCON0MOV AL,10 ;时钟为1MHZ ，计数时间=1us*20 =20 us 输出频率50KHZ(change duty rationOUT DX,ALLEA DI,TABLEMOV AL,88HMOV DX,IOCONOUT DX,ALMOV AL,0FFHMOV DX,IOAOUT DX,ALKEY4X4:MOV BX,0MOV DX,IOCMOV AL, 0EHOUT DX, ALIN AL,DXMOV DX,IOCIN AL,DXMOV DX,IOCIN AL,DXOR AL,0FHCMP AL,0FFH ; 0EFH,0DFH,0BFH,7FH JNE K_N_1 ;不等于转移INC BXMOV DX,IOCMOV AL, 0DHOUT DX, ALIN AL,DXMOV DX,IOCIN AL,DXMOV DX,IOCIN AL,DXOR AL,0FHCMP AL,0FFH ; 0EFH,0DFH,0BFH,7FH JNE K_N_1 ;不等于转移INC BXMOV DX,IOCMOV AL, 0BHOUT DX, ALIN AL,DXMOV DX,IOCIN AL,DXMOV DX,IOCIN AL,DXOR AL,0FHCMP AL,0FFH ; 0EFH,0DFH,0BFH,7FH JNE K_N_1 ;不等于转移INC BXMOV DX,IOCMOV AL, 07HOUT DX, ALIN AL,DXMOV DX,IOCIN AL,DXMOV DX,IOCIN AL,DXOR AL,0FHCMP AL,0FFH ; 0EFH,0DFH,0BFH,7FHJNE K_N_1 ;不等于转移JMP KEY4X4K_N_1:CMP AL,0EFHJNE K_N_2MOV AL,0JMP K_NK_N_2:CMP AL,0DFHJNE K_N_3MOV AL,1JMP K_NK_N_3:CMP AL,0BFHJNE K_N_4MOV AL,2JMP K_NK_N_4:CMP AL,7FHJNE K_NMOV AL,3K_N:M OV CL,2SHL BL,CL ;BH X 2ADD AL,BLPUSH AX;MOV DX,TCONTROMOV AL,00110100B ;计数器0，只写计算值低8位，方式3，二进制计数OUT DX,ALPOP AX;MOV BL,0MOV BL,ALMOV DX,TCON0OUT DX,ALMOV AL,[DI+BX]MOV DX,IOAOUT DX,ALJMP KEY4X4CODE ENDSDATA SEGMENT 'DATA'TABLE DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH ;0-F DATA ENDSSTACK SEGMENT 'STACK'STA DB 100 DUP(?)TOP EQU LENGTH STASTACK ENDSEND START五，实验结果左边为电机不转的时候，右边为调节转速的时候。

电机调速实验报告电机调速实验报告引言：电机调速是现代工业中常见的控制技术，它在各种机械设备中起着至关重要的作用。

本实验旨在通过对电机调速实验的研究，深入了解电机调速的原理和方法，并通过实际操作验证其有效性。

一、实验目的本实验的主要目的是研究电机调速的原理和方法，通过实际操作验证电机调速的效果。

具体目标如下：1. 了解电机调速的基本原理和分类；2. 掌握电机调速的常用方法和技术；3. 进行电机调速实验，验证调速效果；4. 分析实验结果，总结电机调速的优缺点。

二、实验原理1. 电机调速的基本原理电机调速是通过改变电机输入电压、电流或频率等参数，来调整电机的转速。

根据电机调速的原理，可以将电机调速方法分为电压调速、电流调速、频率调速和转子电阻调速等。

2. 电机调速的分类根据电机调速的分类，可以将其分为感应电动机调速、直流电动机调速和步进电动机调速等。

每种调速方法都有其适用的场景和优缺点。

三、实验步骤1. 准备工作在实验开始前，需要准备好实验所需的设备和材料，包括电机、电源、电压表、电流表等。

2. 实验操作（1）连接电路将电源与电机连接，并通过电压表和电流表测量电机的输入电压和电流。

（2）调整电压通过调节电源的输出电压，改变电机的输入电压，观察电机的转速变化。

（3）调整电流通过调节电源的输出电流，改变电机的输入电流，观察电机的转速变化。

（4）调整频率通过调节电源的输出频率，改变电机的输入频率，观察电机的转速变化。

（5）调整转子电阻通过改变电机转子电阻的大小，来调整电机的转速，观察电机的转速变化。

四、实验结果与分析通过实验操作，我们观察到电机调速的效果。

在调整电压、电流、频率和转子电阻的过程中，电机的转速发生了相应的变化。

通过分析实验结果，我们可以得出以下结论：1. 电压调速：电压的增加会提高电机的转速，但过高的电压可能会损坏电机。

2. 电流调速：电流的增加会提高电机的转速，但过高的电流可能会导致电机过载。

一、实训背景随着我国工业自动化水平的不断提高，电动机作为工业生产中最重要的动力设备之一，其在生产过程中的性能和稳定性显得尤为重要。

电动机调数控制实训旨在通过实践操作，使学生掌握电动机的调数原理、方法和技巧，提高学生的实际操作能力和故障排除能力。

二、实训目的1. 熟悉电动机的基本结构、工作原理和性能指标。

2. 掌握电动机调数的基本方法和步骤。

3. 学会运用调试工具对电动机进行调数，确保电动机运行稳定。

4. 提高学生的动手能力和团队合作意识。

三、实训内容1. 电动机基本知识（1）电动机的分类：异步电动机、同步电动机、直流电动机等。

（2）电动机的工作原理：电磁感应、直流电励磁等。

（3）电动机的性能指标：功率、转速、电流、电压、效率等。

2. 电动机调数方法（1）调整电动机的转速：通过改变电动机的极数、频率、电压等参数来实现。

（2）调整电动机的起动特性：通过调整电动机的起动电流、起动时间等参数来实现。

（3）调整电动机的负载特性：通过调整电动机的负载电流、负载电压等参数来实现。

3. 调试工具的使用（1）万用表：用于测量电动机的电压、电流、电阻等参数。

（2）示波器：用于观察电动机的波形、频率等参数。

（3）兆欧表：用于测量电动机的绝缘电阻。

4. 电动机调试步骤（1）检查电动机的接线是否正确。

（2）测量电动机的电压、电流、电阻等参数。

（3）根据电动机的性能指标，调整电动机的参数。

（4）观察电动机的运行状态，确保电动机运行稳定。

四、实训过程1. 实训前准备（1）熟悉电动机的基本知识和调数方法。

（2）了解调试工具的使用方法。

（3）分组讨论，明确各自的任务和责任。

2. 实训操作（1）按步骤连接电动机的电源和负载。

（2）使用调试工具测量电动机的电压、电流、电阻等参数。

（3）根据电动机的性能指标，调整电动机的参数。

（4）观察电动机的运行状态，确保电动机运行稳定。

3. 故障排除（1）若电动机运行不稳定，检查接线是否正确。

（2）若电动机的电压、电流、电阻等参数异常，调整电动机的参数。

单片机电机速度控制实验报告实验目的本实验旨在通过使用单片机控制电机的转速，研究单片机在电机速度控制方面的应用。

实验原理电机速度控制是电机控制领域中的重要研究内容之一。

单片机作为一种常用的控制器件，其在电机速度控制中也有着广泛的应用。

本实验采用PID控制算法来实现单片机对电机速度的控制。

PID控制算法是一种经典的控制方法，通过根据电机速度与设定速度之间的误差来调节电机的输入信号，从而实现对电机速度的精确控制。

实验器材1. 单片机开发板：XXX型号2. 直流电机：XXX型号3. 驱动电路：根据电机型号选择相应的驱动电路4. 电源：12V直流电源5. 电阻、电容等辅助元器件6. 逻辑分析仪（可选）实验步骤1. 搭建电路：根据电机型号选择相应的驱动电路，并将电机与驱动电路连接至单片机开发板上。

2. 编写程序：使用C语言编写程序，实现PID控制算法。

程序主要包括如下几个部分：a) 初始化：对单片机进行GPIO口、定时器等相关设置。

b) 速度测量：通过编码器或其他传感器来测量电机的实时速度。

c) PID控制：根据速度测量值与设定速度值之间的误差，计算PID控制算法所需的比例、积分和微分参数，并调节电机输入信号。

d) 输出控制：将计算得到的电机输入信号输出至驱动电路。

e) 延时控制：根据设定的采样周期对程序进行延时控制，以实现实时的速度控制。

f) 循环控制：将以上步骤循环执行，实现电机速度的连续控制。

3. 烧写程序：将编写好的程序通过编程器烧写至单片机开发板上。

4. 实验测量：使用示波器或逻辑分析仪等仪器对电机的转速进行测量，并记录实时的速度控制效果。

5. 数据分析：通过对测量数据的分析，评估所设计的PID控制算法在电机速度控制方面的性能及精度。

6. 总结与讨论：根据实验结果，总结本次实验的经验教训，并提出改进措施和下一步的研究方向。

实验结果与分析通过对实验测量数据的分析，我们可以得到电机速度控制效果的定性和定量评估。

班级：座号：姓名成绩：课程名称：计算机控制技术实验项目：电机调速实验实验预习报告（上课前完成）一、实验目的1．了解直流电机调速系统的特点。

2．研究采样周期T对系统特性的影响。

3．研究电机调速系统PID控制器的参数的整定方法。

二、实验仪器1．EL-AT-II型计算机控制系统实验箱一台2．PC计算机一台3．直流电机控制实验对象一台三、控制的基本原理1．系统结构图示于图8－1。

图8－1 系统结构图图中 Gc（s）=Kp（1+Ki/s+Kds）Gh（s）=（1－e-TS）/sGp（s）=1/（Ts+1）2．系统的基本工作原理整个电机调速系统由两大部分组成，第一部分由计算机和A/D&D/A卡组成，主要完成速度采集、PID运算、产生控制电枢电压的控制电压，第二部分由传感器信号整形，控制电压功率放大等组成。

电机速度控制的基本原理是：通过D/A输出-2.5v～+2.5v的电压控制7812的输出，以达到控制直流电机电枢电压的目的。

速度采集由一对红外发射、接收管完成，接收管输出脉冲的间隔反应了电机的转速。

第二部分电路原理图3．PID递推算法：如果PID调节器输入信号为e（t），其输送信号为u（t）,则离散的递推算法如下：Uk=Kpek+Kiek2+Kd(ek-ek-1)其ek2是误差累积和。

四、实验内容：1、设定电机的速度在一恒定值。

2、调整P、I、D各参数观察对其有何影响。

五、实验步骤1．启动计算机，在桌面双击图标[Computerctrl]或在计算机程序组中运行[Computerctrl]软件。

2．测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。

如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。

3． 20芯的扁平电缆连接实验箱和炉温控制对象，检查无误后，接通实验箱电源。

开环控制4．选中[实验课题→电机调速实验→开环控制实验]菜单项,鼠标单击将弹出参数设置窗口。

在参数设置窗口设置给定电压，及电机控制对象的给定转速，点击确认在观察窗口观测系统响应曲线。

一、引言直流电机因其结构简单、运行可靠、调速方便等优点，广泛应用于各种工业和家用电器中。

为了更好地掌握直流电机的调速原理和实现方法，我们进行了直流电机调速实训。

本报告将详细介绍实训过程、实验结果及分析。

二、实训目的1. 理解直流电机的调速原理和实现方法；2. 掌握直流电机调速电路的设计与搭建；3. 学会使用示波器、万用表等仪器对电路进行测试和分析；4. 提高动手实践能力和工程意识。

三、实训内容1. 直流电机调速原理直流电机调速主要采用调压、调阻和PWM调制三种方法。

本实训采用调压方法，通过改变输入电压来控制电机的转速。

2. 直流电机调速电路设计（1）电路组成：电源、直流电机、调速电路、负载、保护电路等。

（2）调速电路设计：采用继电器和电位器组成的分压电路，通过改变电位器阻值来调整输入电压。

3. 仪器使用（1）示波器：用于观察电压、电流等信号波形。

（2）万用表：用于测量电压、电流、电阻等参数。

四、实训步骤1. 搭建直流电机调速电路。

2. 连接电源，启动电机。

3. 调整电位器，观察电机转速变化。

4. 使用示波器观察电压、电流等信号波形。

5. 使用万用表测量电压、电流、电阻等参数。

6. 记录实验数据，分析实验结果。

五、实验结果与分析1. 实验数据（1）输入电压：0V、2V、4V、6V、8V。

（2）电机转速：0r/min、300r/min、600r/min、900r/min、1200r/min。

（3）电流：0A、1A、2A、3A、4A。

2. 实验结果分析（1）电机转速与输入电压的关系：随着输入电压的增加，电机转速逐渐升高。

（2）电流与输入电压的关系：随着输入电压的增加，电流逐渐增大。

（3）电机转速与电流的关系：电机转速与电流成正比。

六、结论1. 通过本次实训，我们掌握了直流电机调速原理和实现方法。

2. 通过搭建直流电机调速电路，实现了对电机转速的调节。

3. 通过使用示波器和万用表等仪器，我们对电路进行了测试和分析，验证了实验结果的准确性。

电机调速系统课程设计报告（2016—2017学年第1学期）题目直流电机调速、制动系统设计系别______________________________________专业______________________________________班级学号___________________________________姓名______________________________________组员______________________________________指导教师___________________________________完成时间___________________________________评定成绩___________________________________课程设计任务书一、设计题目直流电机调速、制动系统设计二、设计任务《电机与拖动基础》课程应使学生掌握电机及其拖动系统的运行性能，分析计算，电机选择与实验方法。

“基于PLC的电机与拖动系统应用实验平台”主要以12V、24V直流电动机为主要核心设备，特点是体积小、经济、安全，并能使学生直观的学习到：（1）直流电机的电磁感应原理及其调速方式；（2）通过自制的位能性负载起重机重物的上升与下降，观察能耗制动、反接制动的过程；（3）通过PLC实现对自制的不同电机拖动设备采用不同控制方式的情况；（4）采用PWM调速板控制直流电机的调速功能；（5）通过无线技术实现对直流电机的正反转等功能。

部分实验项目能够强有力的将《电力电子技术》、《电气控制与PLC应用技术》、《单片机原理及应用》、《无线通信技术》等课程之间的关系紧密结合在一起，达到一台多用”的教学效果。

基于PLC的电机与拖动系统应用实验平台”是一个可持续潜能开发实验平台，学生可以无限发挥想法，并将自己的想法实践到该平台上，满足学生的求知欲望和增强自信心课程设计工作。

PWM电机调速班级：09应电（5）班姓名：学号：0906020122指导老师时间：2011年10月20日目录一、实验名称 (2)二、实验设计的目的和要求 (2)三、预习要求 (2)四、电路原理图 (4)五、电路工作原理 (4)六、 PCB图 (5)七、实验结果 (6)·八、实验中出现的问题以及解决方法 (13)九、实验心得 (13)十、参考文献 (14)十一、元件清单 (14)一、实验名称：PWM电机调速二、实验设计的目的和要求1）学习用LM339内部四个电压比较器产生锯齿波、直流电压、PWM脉宽；2）掌握脉宽调制PWM控制模式；3）掌握电子系统的一般设计方法；4）培养综合应用所学知识来指导实践的能力；5）掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法进一步掌握制版、电路调试等技能。

三、预习要求3.1关于LM339器件的特点和一些参数图3-1 LM339管脚分配图1）电压失调小，一般是2mV；2）共模范围非常大，为0v到电源电压减1.5v；3）他对比较信号源的内阻限制很宽；4）LM339 vcc电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为±1V-±18V；5）输出端电位可灵活方便地选用；6）差动输入电压范围很大，甚至能等于vcc。

3.2 分析PWM电机调速电路的系统组成原理，画出每一级电路输出的波形1）由1、6、7管脚构成的电压比较器，通过RC积分电路调节可调变阻器R5(203)，产生锯齿波图3-2 锯齿波2) 由8、9、14管脚构成的比较器，通过8管脚接入前一个比较器1管脚产生的锯齿波信号与调节R7(103)取样得到的9管脚电压做比较通过比较器14管脚输出的是PWM脉宽图3-3 脉冲波（pwm）3）PWM电机调速电路中有两个三极管，是具有耦合放大作用的4）另外电路中的输入4、5管脚和10、11管脚的两个电压比较器在整个电路中具有欠压保护和过流保护四、电路原理图图4-1 PWM电机调速原理图五、电路工作原理直流电机的PWM调速原理是通过调节驱动电压脉冲宽度的方式，并与电路中一些相应的储能元件配合，改变了输送到电枢电压的幅值，从而达到改变直流电机转速的目的。

PWM电机调速班级：学生：指导老师：时间：2011年10月20日一、实验名称PWM电机调速实验二、实验要求1.掌握脉宽调制PWM控制模式。

2.进一步掌握制版、电路调试等技能。

三、实验器材清单名称规格数量电阻1K 1 开关二极管1N4148 1 电阻2K 1 电阻 3.9K 1 电阻3K 1 电阻 4.7K 2 电容 4.7uF 1 电阻10K 3 可调变位器10K 2 可调变位器20K 1 电阻22K 1 电容33nF 1 电阻47K 1 电阻50K 1 电容100nF 1 电阻150 1 电阻500K 1 整流二极管IN4007 1 芯片LM339 1TIP122 1 插槽DIP14 1四、电路工作原理（1）LM339的内部结构图LM339的管脚功能说明：LM339是一个由四个独立的电压比较器组成的一个电压比较器芯片，由图可知1/6/7,2/4/5,13/11/10及14 /8/9分别为四个独立电压比较器的输入输出端口，3和12为电源管脚。

（2）基于PWM 的电机调速原理脉宽调制的全称为：Pulse WidthModulator、简称PWM、由于它的特殊性能、常被用于直流负载回路中、灯具调光或直流电动机调速。

工作原理:是通过改变输出方波的占空比使负载上的平均电流功率从0-100％变化、从而改变负载两端的电压。

利用脉宽调制(PWM)方式、实现调光/调速、它的优点是电源的能量功率、能得到充分利用、电路的效率高。

例如：当输出为50％的方波时，脉宽调制(PWM)电路输出能量功率也为50％，即几乎所有的能量都转换给负载。

五、电路原理图六、PCB图七、实验结果(1) 4脚输出的波形是通过调节滑阻203来改变输出的频率。

其电路输出波形如下图所示：(2) 芯片的9脚是电压基准，通过调节滑阻103来改变输出9脚的电压幅度。

其波形如下图所示：(3) 由于在本次实验中电路的焊接不良导致只要三极管9012接上去芯片就会出现烧毁现象，从而导致14脚的输出波形不能够正常显示出来，所以14脚的波形没能够达到预定的效果显示出来。