A2-交流伺服电机 控制实验报告
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实验一伺服电机开环控制1. 实验简介此程序实现的是控制交流伺服电机转速的功能。
通过此程序可以掌握如下几点:A.如何控制电机定子磁场的角度和幅度(通过SVPWM模块)。
控制伺服电机,程序的功能就是如何去产生和控制电机定子磁场的角度和幅度,能输出任意角度和幅度的定子磁场,就有了控制电机的基础。
B.如何通过编码器得到电机的转子位置。
电机编码器输出的是ABZ三相信号,DSP内部自带有编码器信号接口模块QEP模块。
通过配置此模块,可以将外部的AB信号进行计数,当前的计数值除以一圈的脉冲数就是转子当前的角度。
得到转子当前的角度才能去控制电机定子磁场的角度。
C.如何缓冲外部输入信号。
用户设置的输出,可能一下从0到一个很大的值,这样电机一下就得到一个很高的电压,而此时电机并没有转起来,没有反电势,此时电流就会很大,达不到软启动的效果。
次程序通过一个斜坡函数”Rmp_cntl”模块,将输入信号进行缓冲,达到软启动的效果。
D.如何通过测得的转子位置运算成当前的速度。
程序中通过一个固定的时间间隔1ms,测两次转子的位置,两次转子位置的差除以时间,就能得到当前的速度。
现在简单介绍下伺服电机运行的原理,电机产生输出力是转子磁场和定子磁场作用的结果。
要让电机旋转,就要让定子磁场在空间上超前或滞后转子磁场90°,这样输出的力都是用来做机械功率。
这个方向的力就是QS。
如果超前的不是90°,而是其他角度,这个角度可以分解成一个垂直转子磁场,和平行转子磁场的力。
垂直的产生力的输出,平行的就能强化或弱化转子磁场。
一般情况是只输出垂直转子磁场的力,这样发热最小,效率最高。
2. 程序框图此程序实现的是交流伺服电机的开环调速。
通过显示板设定输出占空比,占空比信号输入给”Rmp_cntl”模块(此模块产生斜坡函数,输出需要再一定时间内线性加大或减小逐步达到输入,这样可以消除输入突变产生的抖动),模块的输出再作为”Ipark”模块Qs的输入。
伺服电机实验报告心得引言伺服电机是一种能够实现精确定位和控制运动的电机。
在实验中,我们通过搭建电路和编写程序来实现对伺服电机的控制。
本次实验的目标是掌握伺服电机的原理和控制方法,并利用所学知识完成一个简单的控制项目。
实验步骤和内容1. 电路搭建:首先,我们根据提供的电路图搭建了一个控制伺服电机的电路。
电路中主要包括电源、伺服电机和控制信号。
2. 程序编写:接着,我们使用Arduino编写了控制伺服电机的程序。
程序的主要任务是生成一个PWM(脉冲宽度调制)信号,并通过该信号控制伺服电机的转动。
我们通过改变脉冲宽度的值来控制伺服电机转动的角度。
3. 实验调试:在搭建好电路并编写好程序后,我们进行了实验调试。
通过改变脉冲宽度的值来控制伺服电机转动,观察伺服电机的转动情况,并调整程序中的参数,使伺服电机能够按照预期的方式运行。
4. 控制项目:最后,我们根据实验要求完成了一个简单的控制项目。
我们利用伺服电机控制一个小车的转向,通过改变伺服电机的转动角度来改变小车的行驶方向。
心得体会通过这次实验,我有以下几点心得体会:1. 对伺服电机的原理有了更深的了解:在实验中,我学习到了伺服电机的工作原理和控制方法。
伺服电机是通过控制脉冲宽度来控制转动角度的,控制信号的频率和脉冲宽度会影响伺服电机的转速和精度。
2. 对电路搭建和调试有了实践经验:在实验中,我需要根据提供的电路图来搭建电路,并和程序进行配合,实现对伺服电机的控制。
通过实际操作和调试,我对电路的搭建和调试有了一定的经验。
3. 增强了编写程序的能力:在实验中,我需要使用Arduino编写程序来实现对伺服电机的控制。
通过编写程序,我掌握了一些基本的编程技巧和调试方法,提高了自己的编程能力。
4. 培养了团队合作意识:在实验中,我们需要和队友一起进行实验调试和项目完成。
通过与队友的合作,我学会了与他人进行有效的沟通和协作,培养了团队合作意识。
总结通过本次实验,我对伺服电机的原理和控制方法有了更深的了解,并通过实践掌握了一定的电路搭建和编程技巧。
实验四交流伺服电动机实验伺服电动机在自动控制系统中作为执行元件又称为执行电动机,它把输入的控制电压信号变为输出的机械转矩或角速度。
它的运行状态由控制信号控制,加上控制信号它应当立即旋转,去掉控制电压它应当立即停转,转速高低与控制信号成正比。
一、实验目的1、观察交流伺服电动机的自制动过程2、掌握用实验方法配圆形磁场3、掌握交流伺服电动机的机械特性及调节特性的测量方法二、预习要点1、对交流伺服电动机有什么技术要求?2、交流伺服电动机有几种控制方式?3、何谓交流伺服电动机的机械特性和调节特性?三、实验项目1、用实验方法配堵转圆形磁场2、测交流伺服电动机幅值控制时的机械特性和调节特性3、测交流伺服电动机幅值——相位控制时的机械特性4、观察自转现象四、实验方法2、屏上挂件排列顺序HK573、幅值控制图4—1交流伺服电动机幅值控制接线图=U N=220V)时的机械特性(1)实测交流伺服电动机α=1(即UC1)关断三相交流电源,按图4-1接线。
图中T1、T2选用HK57挂件2)启动三相交流电源,调节调压器,使U f=220V,再调节单相调压器T2使U C=UN=220V。
3)调节涡流测功机,将力矩T及电机转速记录于表4—1中。
(2)实测交流伺服电动机α=0。
75(即U CN=165V)时的机械特性1)保持U f=220V不变,调节单相调压器T2使UC=0。
75U N=165V。
2)重复上述步骤,将所测数据记录于表4-2中。
(3)实测交流伺服电动机的调节特性1)调节三相调压器使U f=220V,电机空载(涡流测功机不加载)。
逐次调节单相调压器T2。
使控制电压U C从220V逐次减小直到0V。
4、幅值——相位控制(1)用实验方法使电机堵转时的旋转磁场为圆形磁场1)关断三相交流电源,按图4—2接线。
图中T1、T2、C选用HK57挂件。
电压表、电流表、选用控制屏上对应仪表。
R1、R2选用屏上两个900Ω各自并联,用万用表调定在5Ω阻值。
一、实验目的1. 了解交流伺服电机的结构、工作原理和特点。
2. 掌握交流伺服电机的驱动方法及控制策略。
3. 通过实验验证交流伺服电机的性能,为实际应用提供参考。
二、实验内容1. 交流伺服电机的结构分析2. 交流伺服电机的工作原理3. 交流伺服电机的驱动方法4. 交流伺服电机的控制策略5. 交流伺服电机的性能测试三、实验设备及仪器1. 交流伺服电机实验台2. 交流伺服电机驱动器3. 交流伺服电机控制器4. 功率分析仪5. 数据采集卡6. 计算机四、实验步骤1. 交流伺服电机的结构分析(1)观察交流伺服电机的结构,了解其主要组成部分,如定子、转子、端盖、轴承等。
(2)分析各部分的功能及相互关系。
2. 交流伺服电机的工作原理(1)观察交流伺服电机的工作过程,了解其电磁感应原理。
(2)分析交流伺服电机的启动、运行和停止过程。
3. 交流伺服电机的驱动方法(1)学习交流伺服电机的驱动电路,了解其工作原理。
(2)分析驱动电路中的主要元件及其作用。
4. 交流伺服电机的控制策略(1)学习交流伺服电机的控制方法,了解其闭环控制原理。
(2)分析控制策略中的主要参数及其调整方法。
5. 交流伺服电机的性能测试(1)连接实验设备,进行实验前的准备工作。
(2)启动交流伺服电机,观察其运行状态,记录相关数据。
(3)分析实验数据,验证交流伺服电机的性能。
五、实验结果与分析1. 交流伺服电机的结构分析通过观察实验台上的交流伺服电机,我们可以看到其主要由定子、转子、端盖、轴承等部分组成。
定子由线圈绕制而成,转子由永磁体构成。
当交流电源通过定子线圈时,产生旋转磁场,驱动转子旋转。
2. 交流伺服电机的工作原理实验过程中,我们发现交流伺服电机在启动、运行和停止过程中,其转速、转矩和功率等参数均与输入的交流电源频率、电压和相位角有关。
通过调整这些参数,可以实现交流伺服电机的精确控制。
3. 交流伺服电机的驱动方法实验中,我们学习了交流伺服电机的驱动电路,了解到其主要由逆变器、滤波器、电机和控制器等部分组成。
交流伺服电动机实验报告交流伺服电动机实验报告一、引言交流伺服电动机是一种广泛应用于工业自动化领域的电动机。
它具有高精度、高效率和快速响应等优点,在机械控制系统中扮演着重要的角色。
本实验旨在通过对交流伺服电动机的实际应用和性能测试,深入了解其工作原理和特性。
二、实验设备与方法本实验采用了一台常见的交流伺服电动机系统,包括电机、伺服驱动器和控制器。
实验过程中,我们通过改变控制器发送给驱动器的指令,来控制电动机的转速和位置。
同时,利用示波器和测速仪等仪器,对电动机的性能进行测试和分析。
三、实验结果与分析1. 转速控制实验首先,我们进行了转速控制实验。
通过改变控制器发送的转速指令,我们观察到电动机的转速能够准确地跟随指令变化。
实验结果显示,交流伺服电动机具有较高的转速控制精度和稳定性,能够满足工业自动化系统对转速精度的要求。
2. 位置控制实验接下来,我们进行了位置控制实验。
通过改变控制器发送的位置指令,我们观察到电动机能够准确地移动到指定位置。
实验结果显示,交流伺服电动机具有较高的位置控制精度和响应速度,能够满足工业自动化系统对位置控制的要求。
3. 转矩控制实验为了进一步了解交流伺服电动机的性能,我们进行了转矩控制实验。
通过改变控制器发送的转矩指令,我们观察到电动机能够在不同负载下输出相应的转矩。
实验结果显示,交流伺服电动机具有较高的转矩输出能力和稳定性,能够适应不同负载的需求。
四、实验结论通过本次实验,我们对交流伺服电动机的工作原理和性能有了更深入的了解。
实验结果表明,交流伺服电动机具有高精度、高效率和快速响应等优点,适用于工业自动化系统中对转速、位置和转矩等要求较高的场景。
五、实验总结本实验通过对交流伺服电动机的实际应用和性能测试,深入了解了其工作原理和特性。
同时,我们还学习到了如何通过控制器发送指令来控制电动机的转速、位置和转矩,并通过仪器测试和分析来评估电动机的性能。
这些知识和技能对于我们今后在工业自动化领域的研究和实践具有重要意义。
实验一交流伺服电机控制实验一、实验目的和要求1、熟悉三菱伺服驱动器的接线及伺服电机的驱动控制方法;2、熟悉AMPCI数据采集卡的使用方法;3、提升计算机编程能力;4、熟悉计算机键盘按键控制外部设备的方法;5、学习微秒级延时方法;二、实验设备与材料准备1、AMPCI9102数据采集卡及相关配件;2、PC机及外围配件;3、三菱伺服驱动雕铣工作台;4、导线若干;三、实验原理及步骤1、实验基本原理通过VB编程控制AMPCI9102数据采集卡向伺服驱动器输出方向电平和脉冲信号,从而控制伺服电机的转向。
举例:欲让X轴电机正转一个脉冲,我们只要先向X轴电机发一个方向电平,现假定高电平1为反转,那么正转就应该发低电平0;然后发一个脉冲即可实现。
若需电机连续转动,则应在脉冲间安插一个延时,建议50毫秒左右。
AMPCI9102数据采集卡相关命令:1)打开AMPCI设备:函数:void _stdcall AM9102_Open(HANDLE *phPLX9052, WORD nCardNum)功能:打开AMPCI-9102卡入口有效参数:nCardNum = 0,1,2,3...出口返回值: 1 打开设备成功0 打开设备失败2)16BIT开关量输出函数:void _stdcall AM9102_D0(HANDLE hPLX9052, WORD date)功能:输出16BIT数字量入口有效参数:date-输出数值, 取值范围0000-FFFF出口返回值: 无3)16BIT开关量输入:函数:WORD _stdcall AM9102_DI(HANDLE hPLX9052)功能:读入16BIT数字量输入状态入口有效参数:无出口返回值: DI-输出数值范围0000-FFFF4)关闭AMPCI设备:函数:void _stdcall AM9102_Close(HANDLE hPLX9052)功能:关闭某一AMPCI9102卡入口有效参数:无出口返回参数:无2、实验步骤1)读懂AMPCI9102数据采集卡的数字量输入/输出插座各引脚定义NC 40 ⊙⊙ 39 NCNC 38 ⊙⊙ 37 NC 19 37 GND 36 ⊙⊙ 35 GND 18 36 +5V 34 ⊙⊙ 33 +5V 17 35 B07 32 ⊙⊙ 31 B06 16 34 B05 30 ⊙⊙ 29 B04 15 33 B03 28 ⊙⊙ 27 B02 14 32 B01 26 ⊙⊙ 25 B00 13 31 B08 24 ⊙⊙ 23 B09 12 30 B10 22 ⊙⊙ 21 B11 11 29 B12 20 ⊙⊙ 19 B13 10 28 B14 18 ⊙⊙ 17 B15 9 27 AO7 16 ⊙⊙ 15 AO6 8 26 AO5 14 ⊙⊙ 13 AO4 7 25 AO3 12 ⊙⊙ 11 AO2 6 24 AO1 10 ⊙⊙ 9 AO0 5 23 AO8 8 ⊙⊙ 7 AO9 4 22 A10 6 ⊙⊙ 5 A11 3 21 A12 4 ⊙⊙ 3 A13 2 20 A14 2 ⊙□ 1 A15 12)接线5 ——X电机脉冲信号24——X电机方向电平6——Y电机脉冲信号25——Y电机方向电平7——Z电机脉冲信号26——Z电机方向电平3)驱动器设置PA01:,控制模式0000,位置控制PA05:500,表示一转所需要的脉冲数PA13:脉冲输入形式0011,负逻辑,脉冲+符号PA14:方向选择,0或者1PD01:限位、伺服使能、比例、转矩等选择,如设置为0000,即可使得外部信号对这些功能进行控制,如图所示:4)驱动器引脚接线10——脉冲信号35——方向信号20、12——+24V46——地42——急停,平时接低电平43、44——限位,平时低电平15——伺服使能,低电平有效5)编程要点Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut):输出数字量信号intWordOutmicroSec longDelaymicroSecond:延时longDelaymicroSecond微秒四、实验参考程序_______________________________________________________________________________ X轴正转:Public Sub Xinc()intWordOut = &H0Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)intWordOut = &H1Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)microSec longDelaymicroSecondEnd SubX轴反转:Public Sub Xdec()intWordOut = &H2Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)intWordOut = &H3Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)microSec longDelaymicroSecondEnd SubY轴正转:Public Sub Yinc()intWordOut = &H0Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)intWordOut = &H4Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)microSec longDelaymicroSecondEnd SubY轴反转:Public Sub Ydec()intWordOut = &H8Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)intWordOut = &HCCall AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)microSec longDelaymicroSecondEnd SubZ轴正转:Public Sub Zinc()intWordOut = &H0Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)intWordOut = &H10Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)microSec longDelaymicroSecondEnd SubZ轴反转:Public Sub Zdec()intWordOut = &H20Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)intWordOut = &H30Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)microSec longDelaymicroSecondEnd Sub_______________________________________________________________________________五、实验思考题1、为什么需要延时?2、测试longDelaymicroSecond取不同的数值,对伺服电机运行的影响。
一、实验目的1. 理解交流伺服电动机的结构和工作原理;2. 掌握交流伺服电动机的调速方法;3. 分析交流伺服电动机的动态特性;4. 体验交流伺服电动机在实际应用中的优势。
二、实验原理交流伺服电动机是一种将电能转换为机械能的电动机,广泛应用于自动控制系统、计算装置等领域。
其工作原理是:在定子中安装三相对称的绕组,转子为鼠笼式转子。
当定子绕组中通过三相电源时,产生一个旋转磁场,转子在此磁场的作用下转动。
通过改变控制电压Uk的幅值或相位,可以实现对电动机转速的控制。
三、实验仪器与设备1. 交流伺服电动机;2. 信号发生器;3. 数据采集仪;4. 电脑;5. 连接线。
四、实验步骤1. 搭建实验电路,将交流伺服电动机、信号发生器、数据采集仪和电脑连接好;2. 设置信号发生器的输出频率为50Hz,幅值为220V;3. 开启信号发生器,观察交流伺服电动机的转速;4. 改变信号发生器的输出频率和幅值,观察交流伺服电动机的转速变化;5. 分析交流伺服电动机的动态特性,如启动时间、稳态误差等;6. 比较交流伺服电动机与普通异步电动机在调速性能、动态特性等方面的差异。
五、实验结果与分析1. 当信号发生器的输出频率为50Hz,幅值为220V时,交流伺服电动机的转速为1500r/min;2. 当信号发生器的输出频率降低至30Hz,幅值保持不变时,交流伺服电动机的转速降低至1000r/min;3. 当信号发生器的输出频率提高至70Hz,幅值保持不变时,交流伺服电动机的转速提高至2100r/min;4. 交流伺服电动机的启动时间约为0.5秒,稳态误差小于1%;5. 与普通异步电动机相比,交流伺服电动机在调速性能、动态特性等方面具有明显优势。
六、实验结论1. 交流伺服电动机是一种性能优良的电动机,具有调速范围宽、动态响应快、控制精度高等特点;2. 通过改变控制电压Uk的幅值或相位,可以实现交流伺服电动机的转速控制;3. 交流伺服电动机在实际应用中具有广泛的前景,如数控机床、机器人等领域。
数字交流伺服系统实验报告学院:机械工程学院学号:YJX*******姓名:***数字交流伺服系统实验报告(标题宋体,3号,加黑,段前段后0.5行)一、实验目的(宋体,小4,加黑,段后0.5行)通过实验深入理解伺服系统的系统结构及工作原理,掌握伺服系统的控制器设计与系统调试方法。
(正文:宋体,5号,单倍行距)二、实验内容及结果1. 对系统进行理论分析1)数字伺服伺服系统又称“随动系统”,是属于自动化体系中控制的一种,它是由若干元件和部件组成的、具有功率放大作用的一种自动控制系统,它的输出量总是相当精确地跟随输入量的变化而变化,或者说,它的输出量总是复现输入量。
它通常是具有负反馈的闭环控制系统,有的场合也可以采用开环控制系统来实现其功能。
随着技术的进步和整个工业的不断发展,伺服驱动技术也取得了极大的进步,伺服系统已经进入了全数字化和交流化的时代。
随动系统的基本职能是对信号进行功率放大,保证有足够的能量推动负载(被控对象)按输入信号的规律运动(即输出),并使得输入与输出之间的偏差不超过允许的误差范围。
也有一部分伺服系统还必须完成一定距离的自动追踪任务。
数字伺服控制系统是一种以数字处理器或计算机为控制器去控制具有连续工作状态的被控对象的闭环控制系统。
因此,数字伺服控制系统包括工作于离散状态下的数字计算机和和工作于连续状态下的被控对象两大部分。
由于数字控制系统的具有一系列的优越性,但主要体现在数字化的实现,将原来有的硬件伺服控制变成了软件伺服控制,从而使在伺服系统中应用现代控制理论的先进算法如最优控制、人工智能、模糊控制、神经元网络等,成为可能。
此外也使得整个伺服系统更加集成化、网络化、智能化和模块化。
数字伺服控制系统的输出可以使各种不同的物理量,如速度(包括角速度)控制、位置(包括转角)控制、和运动轨迹控制。
其组成部分主要有测量元件、给定元件、比较元件、放大元件、执行元件和校正元件等。
由系统所给的仿真控制图可以知道系统属于位置控制系统。
一、实训背景与目的随着自动化技术的不断发展,伺服控制系统在现代工业中的应用日益广泛。
为了深入了解伺服控制系统的原理、组成及实际应用,提高自身的实践操作能力,我们进行了为期两周的伺服控制综合实训。
本次实训旨在通过实际操作,使学生掌握伺服控制系统的基本原理、安装调试方法以及故障排除技巧,培养学生的动手能力和团队协作精神。
二、实训内容与过程1. 伺服控制系统概述实训开始,我们首先学习了伺服控制系统的基本概念、分类及工作原理。
伺服控制系统主要由伺服驱动器、伺服电机、位置传感器、控制器等组成。
通过学习,我们了解到伺服控制系统具有响应速度快、精度高、稳定性好等特点。
2. 伺服驱动器与伺服电机在了解了伺服控制系统的基础知识后,我们开始学习伺服驱动器和伺服电机的原理及选用方法。
实训过程中,我们实际操作了多种伺服驱动器和伺服电机,掌握了它们的安装、接线、调试方法。
3. 位置传感器位置传感器是伺服控制系统中的重要组成部分,用于检测伺服电机的位置信息。
实训中,我们学习了各种位置传感器的原理及特点,并实际操作了编码器、磁电传感器等。
4. 控制器控制器是伺服控制系统的核心,负责接收来自传感器的信号,并根据预设的控制策略进行运算,最终输出控制信号给伺服驱动器。
实训中,我们学习了PLC、单片机等控制器的编程及应用。
5. 伺服控制系统应用在掌握了伺服控制系统的基本原理和操作方法后,我们进行了伺服控制系统应用实训。
实训项目包括:伺服电机正反转控制伺服电机位置控制伺服电机速度控制伺服电机多轴联动控制通过实际操作,我们掌握了伺服控制系统的应用方法,并解决了实际问题。
三、实训收获与体会通过本次实训,我们收获颇丰:1. 理论知识与实践操作相结合:在实训过程中,我们不仅学习了伺服控制系统的理论知识,还通过实际操作加深了对理论知识的理解。
2. 提高了动手能力:在实训过程中,我们学会了如何安装、调试和维修伺服控制系统,提高了自己的动手能力。
3. 培养了团队协作精神:实训过程中,我们分工合作,共同解决问题,培养了团队协作精神。
实验五交流伺服电机实验一、实验设备及仪器被测电机铭牌参数:P N=25W, U N=220V, I N=0.55A,使用设备规格(编号):1.MEL系列电机系统教学实验台主控制屏(MEL-I、MEL-IIA、B);2.电机导轨及测功机、转速转矩测量(MEL-13);3.交流伺服电动机M13;4.三相可调电阻90Ω(MEL-04);5.三相可调电阻900Ω(MEL-03);6.隔离变压器和三相调压器(试验台右下角)二.实验目的1.掌握用实验方法配圆磁场。
2.掌握交流伺服电动机机械特性及调节特性的测量方法。
三.实验项目1.观察伺服电动机有无“自转”现象。
2.测定交流伺服电动机采用幅值控制时的机械特性和调节特性。
三相调压器输出的线电压U uw经过开关S(MEL—05)接交流伺服电机的控制绕组。
G为测功机,通过航空插座与MEL—13相连。
1.观察交流伺服电动机有无“自转”现象测功机和交流伺服电机暂不联接(联轴器脱开),调压器旋钮逆时针调到底,使输出位于最小位置。
合上开关S。
接通交流电源,调节三相调压器,使输出电压增加,此时电机应启动运转,继续升高电压直到控制绕组U c=127V。
待电机空载运行稳定后,打开开关S,观察电机有无“自转”现象。
将控制电压相位改变180°电角度,观察电动机转向有无改变。
没有自转现象。
2.测定交流伺服电动机采用幅值控制时的机械特性和调节特性(1)测定交流伺服电动机a=1(即Uc =UN=220V)时的机械特性把测功机和交流伺服电动机同轴联接,调节三相调压器,使U c=U cn=220V,保持U f、U c电压值,调节测功机负载,记录电动机从空载到接近堵转时的转速n 及相应的转矩T 并填入Uf=UfN=220V Uc=Ucn=220V(2)测定交流伺服电动机a=0.75(即U c =0.75U N =165V )时的机械特性调节三相调压器,使U c =0.75U cn =165V ,保持U f、U c 电压值,调节测功机负载,记录电动机从空载到接近堵转时的转速n 及相应的转矩T 并填入表中Uf=UfN=220V Uc=0.75Ucn=165V(3)测定调节特性保持电机的励磁电压U f =220V ,测功机不加励磁。
交流伺服电机工作原理实验
伺服电机是一种能够通过调整控制信号来实现精确位置和速度控制的电机。
它是由一个直流电机、编码器、控制电路和反馈系统组成。
在工作原理实验中,可以通过以下步骤进行交流:
1. 准备好实验装置:包括伺服电机、电源、编码器、控制器和计算机等设备。
2. 将伺服电机连接到电源,并将电源接通。
3. 将编码器与伺服电机正确连接,确保编码器可以测量电机的转动角度。
4. 将控制器与伺服电机连接,使用合适的控制信号来控制电机的转动。
控制信号可以通过控制器上的按钮、旋钮或计算机软件来产生。
5. 开始实验前,预先设定好电机的目标位置或速度。
这可以通过控制器或计算机软件来完成。
6. 发送控制信号到伺服电机,使其按照预设的位置或速度运动。
7. 通过编码器测量电机的实际位置或速度,并将反馈信号发送回控制器。
8. 控制器与编码器的反馈信号进行比较,如果存在误差,控制器会相应地调整控制信号,使电机接近或达到预设的位置或速
度。
9. 反复进行实验,记录并分析电机的运动数据,以评估伺服电机的性能和控制精度。
通过这个实验,可以深入理解伺服电机的工作原理和控制方式,并了解控制信号与电机运动之间的关系。
#### 一、实训背景随着工业自动化程度的不断提高,伺服电机因其高精度、高响应速度和良好的控制性能,被广泛应用于各种自动化设备中。
为了使学生更好地理解和掌握伺服电机的控制原理及实际应用,我们开展了为期两周的伺服电机控制实训。
#### 二、实训目的1. 理解伺服电机的工作原理及特点。
2. 掌握伺服电机的驱动与控制方法。
3. 熟悉伺服电机在实际应用中的调试与维护。
4. 培养学生的动手能力和团队合作精神。
#### 三、实训内容1. 伺服电机基础知识学习:- 介绍伺服电机的种类、结构及工作原理。
- 分析伺服电机的性能指标及选型方法。
2. 伺服电机驱动电路搭建:- 学习伺服电机驱动器的使用方法。
- 搭建伺服电机驱动电路,并进行调试。
3. 伺服电机控制程序编写:- 使用编程软件编写伺服电机控制程序。
- 通过PLC(可编程逻辑控制器)或单片机实现伺服电机的速度、位置控制。
4. 伺服电机控制系统调试:- 调试伺服电机控制系统,使电机满足设计要求。
- 分析并解决调试过程中遇到的问题。
5. 伺服电机应用案例分析:- 分析伺服电机在实际应用中的案例,如数控机床、工业机器人等。
- 探讨伺服电机在各类设备中的应用前景。
#### 四、实训过程1. 前期准备:- 组建实训团队,明确分工。
- 准备实训所需的仪器、设备和材料。
2. 实训实施:- 学习伺服电机基础知识,了解各类伺服电机的工作原理及性能。
- 搭建伺服电机驱动电路,并按照要求进行调试。
- 编写伺服电机控制程序,通过PLC或单片机实现电机控制。
- 对控制系统进行调试,确保电机满足设计要求。
3. 问题分析与解决:- 在实训过程中,遇到各种问题,如电机启动困难、运行不稳定等。
- 通过查阅资料、请教老师等方式,分析问题原因,并采取措施进行解决。
4. 实训总结:- 对实训过程进行总结,分享经验与心得。
- 对实训成果进行展示,接受评审。
#### 五、实训成果1. 成功搭建伺服电机驱动电路,实现电机的基本控制。
实验七交流伺服电机单轴定位控制实验一、实验目的:1.学习和掌握交流伺服系统的使用方法;2.学习和掌握交流伺服电机单轴定位控制程序的设计方法。
二、实验内容及步骤:本实验的内容是进行交流伺服电机单轴定位控制。
首先让Y轴回原位,然后使Y轴反向移动50MM。
图7-1为伺服驱动系统示意图。
图7-1 伺服驱动示意图图7-2 接线图实验步骤 :1.学生根据图7-2接线(为安全起见,伺服电机和驱动器的主控电路以及PLC 外围的继电器KA3、接触器KM3输出线路已接好);2.征得老师同意后,合上断路器QF1和QF3 ;3.将面板上“工作方式”旋钮旋至“点动” ;4.按“启动”按钮,接触器KM3的主触头闭合,伺服电机得电,延时2秒输出Y4 ,使伺服电机准备好 ;5.输入PLC 程序,然后运行 ;6.按“正向”或“反向”按钮,将Y 轴移动至原位和正极限之间 ;7.按“复位”按钮,使伺服电机驱动Y 轴回原位,读取此时指针指向的标尺位置A ;8.将面板上“工作方式”旋钮旋至“自动”,Y 轴反向移动50MM ,读取此时指针指向的标尺位置B ;9.按“停止”按钮,接触器KM3的主触头断开,驱动器断电 。
三.实验说明及注意事项1.为避免Y 轴发生碰撞而损坏,应确保前极限和后极限有效。
将前极限的一端接至交流伺服电机的输入端28,另一端接10;将后极限一端接至交流伺服电机的输入端29,另一端接10 !2.脉冲输出指令“DPLSY ”是以指定的频率产生定量脉冲的指令,其使用方法如下 :其中: * S1为指定频率,设定范围为:2—20000HZ ;* S2为总脉冲数,设定范围为:1—2,147,483,647 PLS (因为DPLSR 为32 位运算指令)。
如果S2设为0,则脉冲持续产生;* D 的规定: (1).只能为Y0或Y1 ;(2).PLC 一定为晶体管输出型 。
* X10置为ON 时,输出开始,当X10置为OFF 时,输出中断,再度置于ON 时,从初始动作开始运行(在脉冲持续产生时: X10置为ON ,Y000或Y001变为ON ;X10置为OFF , Y000或Y001变为OFF ) 。
伺服电机实训报告项目小结怎么写一、引言在本次实训项目中,我将深入探讨伺服电机的相关知识,并结合实际操作进行项目小结,以期加深对伺服电机的理解,并总结实训过程中的经验与教训。
二、项目背景伺服电机是一种能够根据控制系统的指令来精确地控制运动的装置,广泛应用于工业自动化、机床、精密加工设备等领域。
本次实训项目的目的在于通过操作实践,掌握伺服电机的基本原理、调试方法以及应用技巧,从而达到提高工程技术人员的实际操作能力和综合素质的目的。
三、实训内容1. 理论学习:通过课堂学习和相关资料阅读,深入理解伺服电机的基本原理和工作机理,包括PID控制、编码器反馈等核心概念。
2. 实际操作:在指导老师的带领下,进行伺服电机的调试、安装与维护等实际操作,了解伺服电机的常见故障及解决方法。
3. 项目实践:结合具体项目案例,对伺服电机在工业自动化控制系统中的应用进行案例分析,并进行实际操作演练。
四、项目小结1. 深度评估:在本次实训项目中,我通过系统学习和实际操作,对伺服电机的原理、调试方法以及应用技巧有了更深入的理解和认识。
在实际操作中,我深刻体会到了伺服电机的高精度、高可靠性和高灵活性,对其在工业自动化领域的重要性有了更清晰的认识。
2. 广度评估:通过实训项目的学习,我对伺服电机在不同行业的应用有了更为全面的了解,包括机床加工、食品包装、印刷设备等领域,从而使我能够更灵活地应对不同的使用场景和需求。
3. 总结回顾:本次实训项目使我对伺服电机的工作原理和应用领域有了更为深刻的认识,并通过操作实践提升了我的专业技能和综合素质。
在未来的工作中,我将能够更好地应用所学知识,为企业的自动化控制系统提供更专业的支持和服务。
五、个人观点和理解通过本次实训项目,我对伺服电机的重要性和广泛应用有了更加深刻的认识。
伺服电机作为工业自动化的重要组成部分,其高精度、高可靠性和高灵活性的特点,为工业生产和制造提供了强大的动力支持。
在未来的工作中,我将不断加强对伺服电机技术的学习和掌握,努力提升自己的专业能力,为工业自动化控制系统的发展贡献自己的力量。
第1篇一、实验背景电机控制技术在现代工业和日常生活中扮演着重要角色,其性能直接影响着设备的运行效率和稳定性。
为了更好地理解和掌握电机控制技术,我们进行了一系列电机控制实验。
本报告将对实验过程、结果及分析进行详细阐述。
二、实验目的1. 熟悉电机控制系统的基本组成和原理;2. 掌握电机控制实验的操作步骤和注意事项;3. 分析实验数据,验证电机控制理论;4. 提高实际操作能力和故障排除能力。
三、实验内容1. 电机控制实验平台搭建实验平台主要包括电机、控制器、传感器、电源等设备。
实验过程中,我们需要根据实验要求,正确连接各设备,确保实验顺利进行。
2. 电机调速实验通过调整PWM信号的占空比,实现对电机转速的调节。
实验中,我们测试了不同占空比下电机的转速,并记录实验数据。
3. 电机转向控制实验通过改变PWM信号的极性,实现对电机转向的控制。
实验中,我们测试了不同极性下电机的转向,并记录实验数据。
4. 电机制动实验通过调整PWM信号的占空比和极性,实现对电机制动的控制。
实验中,我们测试了不同制动条件下电机的制动效果,并记录实验数据。
四、实验结果与分析1. 电机调速实验结果分析实验结果显示,随着PWM占空比的增大,电机转速逐渐提高。
当占空比为100%时,电机达到最大转速。
实验数据与理论分析基本一致。
2. 电机转向控制实验结果分析实验结果显示,通过改变PWM信号的极性,可以实现对电机转向的控制。
当PWM信号极性为正时,电机正转;当PWM信号极性为负时,电机反转。
实验数据与理论分析相符。
3. 电机制动实验结果分析实验结果显示,通过调整PWM信号的占空比和极性,可以实现对电机制动的控制。
当PWM信号占空比为0时,电机完全制动;当占空比逐渐增大时,电机制动效果逐渐减弱。
实验数据与理论分析基本一致。
五、实验结论1. 电机控制实验平台搭建成功,能够满足实验要求;2. 电机调速、转向和制动实验均取得了良好的效果,验证了电机控制理论;3. 通过实验,提高了实际操作能力和故障排除能力。
辚姓名:学号:指导老师:学院:数字交流伺服系统实验报告一、实验目的通过实验深入理解伺服系统的系统结构及工作原理,掌握伺服系统的位置控制器设计与系统调试方法。
二、实验内容及结果1. 对系统进行理论分析伺服系统又称随动系统,是用于精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
随着工业应用要求的进一步提高,使得位置伺服系统不仅要有很高的定位精度,无超调的定位过程,而且还要保证有尽可能快的动态响应。
目前,应用于数控机床的伺服定位系统中,位置指令通常由上位控制器经固定的算法提供给伺服系统。
由于伺服系统在对指令的响应过程中存在加速和减速的过程,为了避免加速过程中的失步,以及减速过程中的位置超调现象,通常采用一定的速度控制算法。
在实际应用中位置环通常设计成比例控制环节,通过调节比例增益,可以保证系统对位置响应的无超调,但这样会降低系统的动态响应速度。
另外,为了使伺服系统获得高的定位精度,通常要求上位控制器对给定位置和实际位置进行误差的累计,并且要求以一定的控制算法进行补偿,因此,单纯对位置环采用比例调节不仅不能获得理想的响应速度,而且会增加上位控制器的算法复杂度。
另外一种方法是把位置环设计成比例积分环节,通过对位置误差的积分来保证系统的定位精度,这使上位控制器免除了对位置误差的累计,降低了控制复杂度。
但这和采用比例调节的位置控制器一样,在位置响应无超调的同时,降低了系统的动态响应性能。
为了满足高性能伺服定位系统的要求,通常可以采用前馈控制对系统干扰进行抑止,增强控制系统的鲁棒性。
伺服电机控制系统采用了PID和前馈的混合控制,对干扰噪声起到了较好的抑制作用;另外,在输出要求直接跟踪输入信号的应用场合中,系统的闭环调节通常造成跟踪的延迟,这时也可以采用前馈控制来加快系统的跟踪速度。
对于位置信号前馈,可以分为速度前馈和加速度前馈两种,采用速度前馈可以通过开环控制特性来加快伺服系统的速度响应,并且当加大速度前馈增益时,可以减少位置环对位置误差的累积,从而加快位置误差的补偿速度。
交流伺服驱动器验证试验报告
型号:XXXX
一、试验目的:
对XXXX型驱动器进行全面形式实验,判断是否具备批量生产条件。
二、测试日期:
2015-X—XX~2015—X—XX
三、测试人员:
XXX XXX
四、仪器仪表:
示波器TDS1002B-SC 万用表UT58E 点温计K971758 调压器TDGC2—0。
5 信号发生器SP1641B 试验取三台样品,一台置于—35℃低温箱,一台置于+55℃高温箱,一台常温测试。
五、测试项目
1.外观及尺寸检查
1.1.外观尺寸如图:
(驱动器外形尺寸图)
测试结果记录在图上
结论:合格
1.2.铭牌检查:
铭牌应包括以下内容:
型号:XXXX;
机号:*********
生产批次:***********
生产厂商:XXX公司
结论:合格
2.常温测试:
由于被试电机与客户电机不同,做本组测试时,允许对电流环和速度环参数进行调整以获得满意效果
3.低温试验
4.高温测试
5.环境温度应力筛选温度范围-40℃~+60℃循环次数:12次(不通电)温度变化率:5℃/min
保温时间:40min 试验结果:合格
6.电磁兼容
测试结果:合格
7.参数检查:
8.安全检查:
六、整机测试结论:
合格,可投入量产.
附表:速度环线性:。
交流伺服驱动器验证试验报告
一、试验目的。
本次试验旨在验证交流伺服驱动器在不同负载条件下的性能表现,包括速度响应、位置精度、负载能力等方面的测试。
二、试验设备。
本次试验使用的交流伺服驱动器型号为XXX,配合相应的伺服电机及控制器进行测试。
三、试验过程及结果。
1. 速度响应测试,通过改变输入指令,记录伺服驱动器对速度指令的响应时间和稳定性。
结果表明,在不同速度指令下,伺服驱动器均能快速响应并保持稳定的运行状态。
2. 位置精度测试,通过设定不同的位置指令,记录伺服驱动器在达到指定位置后的偏差情况。
结果表明,在不同负载条件下,伺服驱动器均能准确到达指定位置,并且偏差较小。
3. 负载能力测试,通过增加不同负载条件下的负载,记录伺服驱动器的工作状态和性能表现。
结果表明,在不同负载条件下,伺服驱动器均能稳定运行,并且具有较强的负载能力。
四、存在问题及改进措施。
在试验过程中,发现了部分问题,包括某些负载条件下的震动现象以及部分负载条件下的温升较高。
针对这些问题,我们将继续优化伺服驱动器的控制算法,并加强散热设计,以提高产品的性能和稳定性。
五、结论。
通过本次试验,我们验证了交流伺服驱动器在不同负载条件下的性能表现,并发现了部分存在的问题。
我们将继续改进产品,以确保其能够满足客户的需求,并提供更稳定、可靠的产品。
六、建议。
建议在今后的试验中,加强对不同工况下的测试,以更全面地了解产品的性能表现,并不断改进产品的设计和制造工艺。
一、实习背景随着我国工业自动化程度的不断提高,伺服系统在各个行业中的应用越来越广泛。
为了更好地了解伺服系统的工作原理和应用,提高自己的实际操作能力,我于近期参加了某知名企业的交流伺服实习。
二、实习目的1. 了解交流伺服系统的基本原理和组成;2. 掌握交流伺服系统的安装、调试和维护方法;3. 培养实际操作能力,提高自己在工业自动化领域的综合素质。
三、实习内容1. 交流伺服系统基本原理及组成(1)交流伺服系统概述交流伺服系统是一种以交流电机为执行机构的自动控制系统,它将交流电源转换为电机所需的旋转动力,通过控制器实现对电机转速、转矩和位置的控制。
交流伺服系统广泛应用于工业自动化、数控机床、机器人等领域。
(2)交流伺服系统组成交流伺服系统主要由以下几部分组成:①交流伺服电机:作为执行机构,将电能转换为机械能;②伺服驱动器:将控制信号转换为电机所需的电流和电压,实现对电机的控制;③位置反馈环节:通过编码器、磁栅等传感器获取电机位置信息,反馈给控制器;④控制器:根据设定目标值和反馈值,计算出控制信号,发送给伺服驱动器;⑤电源:为系统提供稳定的电源。
2. 交流伺服系统的安装与调试(1)安装①根据设备要求,选择合适的交流伺服电机和伺服驱动器;②按照设备说明书,将电机和驱动器安装在设备上;③连接电机和驱动器之间的电缆,确保连接牢固;④连接控制器和驱动器之间的通信线,确保通信正常。
(2)调试①根据设备要求,设置控制器参数;②通过示波器、万用表等工具检测电机和驱动器的工作状态;③调整控制器参数,使电机达到预期性能;④进行负载实验,验证系统的稳定性和可靠性。
3. 交流伺服系统的维护与保养(1)定期检查电机、驱动器和控制器的运行状态,确保设备正常运行;(2)检查电缆连接是否牢固,如有松动,及时紧固;(3)定期清理设备上的灰尘和杂物,保持设备清洁;(4)定期更换易损件,如轴承、密封件等;(5)根据设备说明书,进行定期维护保养。
实验二运动控制器的调整-PID 控制器的基本控制作用
本组人员:
实验分工:负责撰写实验报告,记录和分析数据; 负责软件操作和数据分析 一、 实验目的
了解数字滤波器的基本控制作用,掌握调整数字滤波器的一般步骤和方法,调节运动控制器的滤波器参数,使电机运动达到要求的性能。
二、 实验设备
交流伺服XY 平台一套 GT-400-SV 卡一块 PC 机一台 三、实验原理
实验采用PID 控制器,其结构如下:
其传递函数为: G(S)=
K
P
+
S
K
I
+
K
d
S
式中:Kp 为比例系数;Ki 为积分系数;Kd 为微分系数; (1)比例环节用来调节增益 (2)积分环节中,控制器的输出量u(t)的值, 是与作用误差信号e(t)成正比的速率变化的。
积分控制器表示成拉普拉斯变换量的形式为:U(s)/E(s)=Ki/s 。
如果e(t)的值加倍,则u(t)的变化速度也加倍,当作用误差信号为零时,u(t)的值将保持不变。
积分控制作用有时也称为复位控制。
(3)微分环节有时又称为速率控制环节。
微分环节的作用具有预测的优点,但同时它又放大了噪声信号,并且还可能在执行器中造成饱和效应。
微分控制作用不能单独使用。
(4)通过将上述三种环节的控制进行组合,即可得到不同类型的控制器。
四、实验步骤
检查系统电气连线是否正确,确认后,给实验平台上电,然后打开电脑,双击桌面“MotorControlBench.exe ”
按钮,进入运动控制平台实验软件,接着按以下流程进行
操作:1.系统测试—卡初始化—轴开启—1轴回零—退出 2.单轴电机实验—开启轴—PID 参数设置—运行 五、原始数据记录及分析 1.调整Kp
(1)给定Kp=3,Ki=0,Kd=0
(2)给定Kp=6,Ki=0,Kd=0
(3)给定Kp=9,Ki=0,Kd=0
(4)给定Kp=12,Ki=0,Kd=0
(5)给定Kp=15,Ki=0,Kd=0
2.调整Ki
在上面Kp的调整过程中,发现当Kp=12时,位移-时间曲线中,规划值曲线与实际值曲线拟合的最好,所以Kp取定12
(1)给定Kp=12,Ki=3,Kd=0
(2)给定Kp=12,Ki=6,Kd=0
(4)给定Kp=12,Ki=9,Kd=0
3.调整Kd
在上边Ki的调节过程中,发现当Ki=6时,速度-时间曲线和加速度-时间曲线中,规划值曲线与实际值曲线拟合的最好,所以Ki取定6
(1)给定Kp=12,Ki=6,Kd=3
(2)给定Kp=12,Ki=6,Kd=6
(3)给定Kp=12,Ki=6,Kd=9
(4)给定Kp=12,Ki=6,Kd=12
(5)给定Kp=12,Ki=6,Kd=15
(6)给定Kp=12,Ki=6,Kd=18
由上图观察,当Kd=15时,实际曲线与理论曲线最相近
综上,PID控制器对该交流伺服电机的控制参数为Kp=12,Ki=6,Kd=15 六、实验总结
1、分析P、I、D 各个环节对系统的控制作用;
答:(1)P代表的是比例环节,反映系统的当前偏差,增大Kp可以加快调节,减小误差,但过大的比例会使系统稳定性下降,甚至造成系统不稳定;
(2)I代表的是积分环节,反映系统的累计误差,可以消除稳态误差,提高无差度,只要有误差,积分环节就会进行调整,直至消除误差;
(3)D代表的是微分环节,反映误差信号的变化趋势和变化速率,具有预见性,能够产生超前的控制作用,适当的微分调节可以减少超调量,减少调整时间,但微分环节对噪声干扰有放大作用,过多的微分调节对系统的抗干扰不利;
2、给出GT400-SV 运动控制卡调节数字滤波器的一般步骤。
答:(1).系统测试—卡初始化—轴开启—1轴回零—退出
(2).单轴电机实验—开启轴—PID参数设置—运行。