运动控制器的选型和应用实验---指导书(20111227修改)

运动控制系统实验指导书朱海忱杨阳编著长春理工大学电信学院自动化系2009-9-7目录实验一晶闸管直流调速系统主要单元的调试 (2)实验二单闭环不可逆直流调速系统实验 (5)实验三逻辑无环流可逆直流调速系统实验 (11)实验四双闭环三相异步电机串级调速系统实验 (22)实验五单相正弦波脉宽调制SPWM变频调速系统实验 (27)实验六双闭环控制的直流脉宽调速系统（H桥） (30)实验一晶闸管直流调速系统主要单元的调试一、实验目的(1)熟悉直流调整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。

二、实验所需挂件及附件三、实验内容(1)速度调节器的调试(2)电流调节器的调试(3)“零电平检测”及“转矩极性鉴别”的调试(4)反号器的调试(5)逻辑控制器的调试四、实验方法将DJK04挂件的十芯电源线与控制屏连接，打开电源开关，即可以开始实验。

(1)速度调节器的调试①调节器调零将DJK04中转速调节器所有输入端接地，将串联反馈网络中的电容短接（即将转速调节器的“4”，“5”两端用导线短接），使电流调节器成为P (比例)调节器，并将调节放大倍数的电位器RP4顺时针转到底（即放大倍数最小）。

调节面板上的调零电位器RP1，用万用表的毫伏档测量电流调节器“6”端的输出，使调节器的输出电压尽可能接近于零。

②调整输出正、负限幅值将转速调节器的输入端和反馈电路电容短接线去掉，使调节器成为PI (比例积分)调节器，然后将DJK04的给定输出端接到转速调节器的“3”端，当加一定的正给定时，调整负限幅电位器RP2，观察输出负电压的变化，当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP1，观察调节器输出正电压的变化。

③测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（将“4”、“5”端短接），使速度调节器为P（比例）调节器，在调节器的输入端分别逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅，并画出曲线。

一、运动控制系统实验项目一览表实验室名称：电机拖动实验室课程名称：运动控制系统适用专业：电气工程及自动化、自动化实验总学时：16设课方式：课程实验（“课程实验”或“独立设课”二选一）是否为网络实验：否（“是”或“否”二选一）实验一晶闸管直流调速系统主要单元调试一．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。

二．实验内容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．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏。

2．NMCL—31A组件3．NMCL—18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”。

注意：正常使用时应“封锁”，以防停机时突然启动。

（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NMCL—31的给定提供，以下同），调整正、负限幅电位器RP1、RP2，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”端短接线接入5~7uf电容，（必须按下选择开关，绝不能开路），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。

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。

第1篇一、实验背景随着科技的不断发展，运动控制技术已成为现代工业、军事、医疗等领域的关键技术之一。

运动控制系统通过对运动物体的位置、速度、加速度等参数进行精确控制，实现各种复杂运动任务。

本实验旨在通过对运动控制系统的设计与实现，掌握运动控制的基本原理和方法。

二、实验目的1. 理解运动控制系统的基本原理和组成；2. 掌握运动控制系统的设计方法；3. 学习运动控制系统的实现技术；4. 培养实际操作能力和创新能力。

三、实验内容本实验主要分为以下几个部分：1. 运动控制系统概述：介绍运动控制系统的基本概念、组成、分类和特点。

2. 运动控制器：学习运动控制器的种类、原理、功能和性能指标。

3. 运动控制算法：研究常用的运动控制算法，如PID控制、模糊控制、自适应控制等。

4. 运动控制系统设计：根据实际需求，设计运动控制系统，包括系统结构、参数选择和算法实现。

5. 运动控制系统实现：利用运动控制器和实验平台，实现运动控制系统，并进行实验验证。

四、实验步骤1. 运动控制系统概述：- 学习运动控制系统的基本概念和组成；- 了解运动控制系统的分类和特点；- 分析运动控制系统的应用领域。

2. 运动控制器：- 学习运动控制器的种类、原理和功能；- 分析运动控制器的性能指标和选择方法；- 熟悉常见运动控制器的操作方法和编程接口。

3. 运动控制算法：- 学习PID控制、模糊控制、自适应控制等运动控制算法；- 分析各种算法的优缺点和适用范围；- 熟悉各种算法的编程实现。

4. 运动控制系统设计：- 根据实际需求，确定运动控制系统的性能指标；- 设计运动控制系统的结构，包括控制器、执行器、传感器等；- 选择合适的运动控制算法，并进行参数优化。

5. 运动控制系统实现：- 利用运动控制器和实验平台，搭建运动控制系统；- 编写运动控制程序，实现运动控制算法；- 进行实验验证，分析实验结果，调整系统参数。

五、实验结果与分析1. 实验结果：- 实验过程中，成功搭建了运动控制系统，实现了预定的运动控制任务； - 通过实验验证，运动控制系统具有良好的稳定性和准确性。

实验二 步进电机控制实验[实验目的]1.掌握使用步进电机驱动器控制步进电机的系统设计方法；2.熟悉步进电机驱动器的用法；3.掌握基于步进驱动器的步进电机单轴控制方法。

[实验设备] 1.计算机; 2.台达EH 系列可编程序控制器； 3.步进电机驱动器WD3-007;4.三相步进电机VRDM 3910/50 LWA 。

[实验原理及线路] 1.德国百格拉步进电机驱动器WD3—007如图1所示，驱动器面板说明如下：信号接口：PULSE+ 电机输入控制脉冲信号；DIR+ 电机转动方向控制信号；RESET+ 复位信号，用于封锁输入信号； READY+ 报警信号；PULSE-、DIR-、RESET-和READY-短接公共地；状态指示：RDY 灯亮表示驱动器正常工作；TEMP 灯亮表示驱动器超温； FLT 灯亮表示驱动器故障； 功能选择：MOT.CURR 设置电机相电流；STEP1、STEP2 设置电机每转的步数； CURR.RED 设定半流功能PULSE.SYS 可设置成“脉冲和方向”控制方式； 也可以设置成“正转和反转”控制方式； 功率接口：DC+和DC-接制动电容；U 、V 、W 接电机动力线，PE 是地；L 、N 、PE 接驱动器电源，电源电压是220VAC 输入时，最大电流是3A 。

电源线横截面≥1.5平方毫米，尽量短。

驱动器的L 端和N 端接供电电源，同时要串接一个6.3A 保险丝；PE 为接地。

信号说明:（1）PULSE ：脉冲信号输入端，每一个脉冲的上升沿使电机转动一步。

（2）DIR ：方向信号输入端，如“DIR ”为低电平，电机按顺时针方向旋转；“DIR ”为高电平电机按逆时针方向旋转。

（3）CW ：正转信号，每个脉冲使电机正向转动一步。

（4）CCW ：反转信号，每个脉冲使电机反向转动一步。

（5）RESET ：复位信号，如复位信号为低电平时,输入脉冲信号起作用，如果复位信号为高电平时就禁止任何有效的脉冲，输入信号无效，电机无保持扭矩。

机械工程学科应用型研究生综合实验Ⅱ实验指导书（数控运动控制技术分册）富宏亚主编机电工程学院2014年3月目录实验一数控系统硬件连接与电机测试实验 (1)实验1.1 数控系统硬件连接实验 (1)实验1.2 数控系统电机测试实验 (5)实验二数控系统控制软件设计实验 (7)实验2.1 单轴运动控制软件设计实验 (7)实验2.2 直线插补运动控制软件设计实验 (13)实验一数控系统硬件连接与电机测试实验实验1.1 数控系统硬件连接实验一、实验目的1、了解数控综合实验台的组成和电路连接。

2、掌握数控系统的构成原理。

二、实验所用单元计算机、雷泰DMC5480运动控制卡、实验台控制面板、小型3轴立式铣床。

三、实验原理1、如图1-1所示，数控综合实验台由计算机、雷泰DMC5480运动控制卡、实验台控制面板、小型3轴立式铣床组成。

运动控制卡安装在计算机的PCI插槽中；实验台控制面板上安装了电机驱动器、电源、继电器、空气开关、急停和接线板等元器件，小型3轴立铣床包括3个运动轴X、Y、Z和1个主轴。

图1-1硬件系统总体实物图2、以X轴运动控制电路为例，X轴伺服电机驱动器1与运动控制卡的电路如图1-2所示，各连线引脚定义如表1-1和表1-2所示。

Y轴伺服电机驱动器2、Z 轴伺服电机驱动器3与运动控制卡之间的电路可参考X轴运动控制电路进行接线。

图1-2 X轴电机驱动器与运动控制卡连接电路图3、DMC5480运动控制卡为每个轴配有两个限位信号、1个原点信号。

每路信号都加有滤波器可以过滤高频噪声，保证动作可靠。

各传感器与运动控制卡接线电路图如图1-3所示：图1-3 运动控制卡X1引脚与传感器的连接电路图4、图1-4为主轴变频电机与运动控制卡的电路连接图。

图1-4 变频电机与运动控制卡的电路连接图5、表1-1为37脚接线板各个引脚定义。

表1-1 37脚接线板引脚说明6、表1-2为68脚接线板各个引脚定义。

表1-2 68脚接线板引脚说明四、实验步骤1、根据图1-2、表1-1、表1-2，进一步熟悉电机驱动器与运动控制卡接线板各引脚功能，并做记录。

运动控制岗位实训课程实训指导书一、概述《运动控制岗位实训》是自动化专业的一门重要的专业技能实训课程，是教学计划规定的一个重要教学环节，是在自动化专业学生学习完《运动控制系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，其目的在于加深对电力拖动自动控制系统理论知识的理解和对这些理论的实际应用能力，提高对实际问题的分析和解决能力，以达到理论学习的目的，并培养学生应用计算机辅助设计和撰写实训报告的能力。

本指导书以《运动控制岗位实训》课程大纲为依据，结合自动化专业特点及大纲要求编写，本次实训主要包括运动控制系统的工程设计方法、电机调速系统的设计和控制参数计算、调试系统和参数分析三部份内容。

要求掌握对调速系统进行测试和分析、操作和调试的基本方法、步骤和基本操作技能，具备对控制系统的调试和故障分析的能力。

实训报告应对整个设计过程有清晰的说明，包括设计过程说明、主回路设计说明、控制电路设计说明、调试说明，以及设计计算公式、计算数据、设计图表等内容。

二、课程实训内容（一）组织形式课程实训过程按分组的方式进行，由指导教师向学生发放有关的课程实训背景资料，并向学生讲述课程实训的方法、步骤和要求，设计过程采取课堂集中辅导，分散设计的方式进行。

课程实训按1-4个人为一组，要求在小组内分工协作、充分讨论、相互启发的基础上形成设计方案，课程实训结束要求提交一份课程实训报告书，要求各小组选出一个代表，进行课程实训方案演示和答辩，评出若干优秀设计成果。

（二）内容及时间安排内容：有以下3个设计课题可供选用：A组：直流电动机双闭环调速系统设计。

其实现功能如下：(1)具有对直流电动机的启停、正反转、加减速控制；(2)实现直流电机电流环和速度环的硬件电路设计，并实现对电枢电流、转速数据采集及显示。

(3)调速算法：要求1~2组采用PWM调速，1~2组采用PID调速。

要求：1．方案论证，列举出三种不同的设计方案，指出系统采用的最佳方案；2.采用VISO画出电路的系统结构框图和控制框图，说明电路方案设计的思路、理由或者依据；3.硬件电路设计：主要包括控制电路，驱动电路，测速电路，显示电路，电流、转速数据采集电路，采用AD软件画出各单元子电路具体的电路图，阐述电路的工作原理，介绍电路中主要元器件的作用及其型号参数的确定原则或依据；4．按照工程设计的思想，采用AD软件用A3纸画出完整的电气原理图，介绍整体电路的工作原理，要求布局合理；5．软件设计：完成主程序的流程图和各子程序流程图的设计，并给出源程序代码清单，备注标出源程序每行的意思。

运动控制系统实验指导书湖南文理学院电气与信息工程学院潘湘高编2016年3月实验注意事项实验注意事项（一）“综合实验台”及其挂箱初次使用或较长时间未用时，实验前务必对“实验台”及其挂箱进行全面检查和单元环节调试。

（二）实验前，务必设置“工作模式选择”开关（直流调速、交流调速、电力电子、高级应用），并按下表正确选择主变压器二次侧相电压，认真检查各开关和旋钮的位置以及实验接线是否正确，经教师审核、检查无误后方可开始实验。

主变压器二次侧抽头输出电压及其适用范围（三）出现任何异常，务必立即切除实验台总电源（或按急停按钮）。

（四）为防止调速系统的振荡，在接入调节器时必须同时接入RC阻容箱，先设定为1：1的比例状态，实验中按需再行改变阻容值，直至满足要求。

（五）本实验台“过流”信号取自“三相电流检测(DD04)”单元。

因此，在所有交、直流实验电路中都已接入（DD04）单元，但应经常检查，确保过流保护的完好、可靠。

（六）实验过程中，注意监视主电路的过载电流，不超过系统的允许值，并尽可能缩短必要的过载和堵转状态的时间。

（七）无“电流闭环”又无“电流截止负反馈”的系统，务必采用“给定积分”输出，否则不可阶跃起动，应从0V缓慢起调。

（八）“闭环系统”主控开启前，务必确保负反馈接线正确、各个调节器性能良好、限幅值正确无误。

（九）实验前，先将负载给定调到“0”（若用发电机负载则将变阻器开路或置于阻值最大），实验中按需要，逐步增大负载，直至所要求的负载电流。

（十）“电流开环”的交流调速系统，给定应接积分输出（Un*2 ）给出。

（十一）双踪示波器”测试双线波形，严防因示波器“双表笔”已共地而引起系统短路。

（十二）本“实验注意事项”，适用于采用本实验台的所有实验。

任何改接线，首先断电源；一旦有异常，按急停开关。

² 1 ²EL－DS－Ⅲ型电气控制综合实验系统²运动控制系统实验指导书目录实验要求与实验报告内容 (1)实验一、带电流截止负反馈的转速负反馈直流调速系统 (2)实验二、转速、电流双闭环直流调速系统 (10)实验三、脉宽调制(PWM)直流调速系统的研究 (16)实验四、转速开环的电压源型异步电动机SPWM变频调速系统 (21)附录二：直流调速系统典型实验电路图 (27)附图1－1、带电流截止负反馈的转速负反馈直流调速系统驶 (28)附图1－2、转速、电流双闭环直流调速系统 (29)附图1-9C 转速、电流双闭环可逆脉宽调制(PWM)直流调速系统 (30)附图2－6、转速开环的电压源型异步电动机变频调速系统 (31)² 2 ²EL－DS－Ⅲ型电气控制综合实验系统²运动控制系统实验指导书实验要求与实验报告内容一、实验要求：（一）实验前做好预习，熟悉相应直流调速系统及其组成单元的工作原理和应用特点，了解引入反馈和特定控制环节的意义和工作原理。

实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一．实验目的1．了解电力电子及电气传动教学实验台的结构及布线情况。

2．熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。

3．掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。

二．实验内容1．测定晶闸管直流调速系统主电路电阻R。

2．测定晶闸管直流调速系统主电路电感L。

3．测定直流电动机—直流发电机—测速发电机组（或光电编码器）的飞轮惯量GD2。

4．测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数T d。

5．测定直流电动机电势常数C e和转矩常数C M。

6．测定晶闸管直流调速系统机电时间常数T M。

7．测定晶闸管触发及整流装置特性U d=f (U ct)。

8．测定测速发电机特性U TG=f (n)。

三．实验系统组成和工作原理晶闸管直流调速系统由三相调压器，晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机——发电机组等组成。

本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制回路可直接由给定电压U g作为触发器的移相控制电压，改变U g的大小即可改变控制角，从而获得可调的直流电压和转速，以满足实验要求。

四．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏2．NMCL—33组件3．NMEL—03/4组件4．电机导轨及测速发电机.5．直流电动机M036．双踪示波器（自备）7．万用表（自备）五．注意事项1．由于实验时装置处于开环状态，电流和电压可能有波动，可取平均读数。

2．为防止电枢过大电流冲击，每次增加U g须缓慢，且每次起动电动机前给定电位器应调回零位，以防过流。

3．电机堵转时，大电流测量的时间要短，以防电机过热。

六．实验方法1．电枢回路电阻R的测定电枢回路的总电阻R包括电机的电枢电阻R a，平波电抗器的直流电阻R L和整流装置的内阻R n，即R=R a+R L+R n。

为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采用伏安比较法来测定电阻，其实验线路如图1-1所示。

将变阻器R D（可采用NMEL—03/4中R2两组电阻并联）接入被测系统的主电路，并调节电阻负载至最大。

运动控制技术及应用教材运动控制技术是指通过控制系统对运动对象进行精确控制和调节的技术。

它广泛应用于工业自动化、机器人、航空航天、汽车、医疗设备等领域。

以下是一本关于运动控制技术及应用的教材的详细介绍。

《运动控制技术及应用》是一本系统介绍运动控制技术原理和应用的教材。

该教材主要分为以下几个部分：1. 引言部分，介绍了运动控制技术的基本概念、发展历程以及在工业自动化中的重要性和应用领域。

2. 运动控制系统，详细介绍了运动控制系统的组成和基本原理，包括传感器、执行器、控制器等各个组成部分的功能和作用。

3. 运动控制算法，阐述了常用的运动控制算法，如PID控制、模糊控制、自适应控制等，包括算法原理、实现方法和应用场景。

4. 运动控制器，介绍了常见的运动控制器，如PLC、DSP、FPGA等，包括控制器的特点、性能指标和选择方法。

5. 运动控制接口，讲解了运动控制系统与外部设备的接口方式和通信协议，如模拟接口、数字接口、以太网通信等。

6. 运动控制应用，以工业机械为例，详细介绍了运动控制技术在各个领域的应用，如伺服系统、步进系统、机器人控制等。

7. 实验案例，提供了一些实验案例，通过实际操作和仿真演示，帮助读者深入理解运动控制技术的原理和应用。

该教材采用了系统化的教学方法，结合理论与实践，旨在帮助读者全面了解运动控制技术的基本原理和应用方法。

同时，该教材还提供了大量的示例和习题，供读者进行巩固和拓展。

总结起来，《运动控制技术及应用》这本教材全面介绍了运动控制技术的基本原理、系统组成、控制算法、控制器选择、接口方式、应用领域等方面的知识。

通过学习这本教材，读者可以系统地掌握运动控制技术，并能够在实际应用中灵活运用。

运动控制实验指导书注：本指导书适用于MCL-Ⅱ型设备实验一不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究一．实验目的1．研究晶闸管直流电动机调速系统在反馈控制下的工作。

2．研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统静特性的影响。

3．学习反馈控制系统的调试技术。

二．预习要求1．了解速度调节器在比例工作与比例—积分工作时的输入—输出特性。

2．弄清不可逆单闭环直流调速系统的工作原理。

三．实验线路及原理见图6-7。

四．实验设备及仪表1．MCL系列教学实验台主控制屏。

2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。

3．MCL—33(A)组件或MCL—53组件。

4．MEL-11挂箱5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）。

6．电机导轨及测速发电机、直流发电机M01（或电机导轨及测功机、MEL—13组件）。

7．直流电动机M03。

8．双踪示波器。

五．注意事项1．直流电动机工作前，必须先加上直流激磁。

2．接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7μF）。

3．测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）。

4．三相主电源连线时需注意，不可换错相序。

5．电源开关闭合时，过流保护发光二极管可能会亮，只需按下对应的复位开关SB1即可正常工作。

6．系统开环连接时，不允许突加给定信号U g起动电机。

7．起动电机时，需把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底，以免带负载起动。

8．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。

9．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．实验内容1．移相触发电路的调试（主电路未通电）（a）用示波器观察MCL—33（或MCL—53，以下同）的双脉冲观察孔，应有双脉冲，且间隔均匀，幅值相同；观察每个晶闸管的控制极、阴极电压波形，应有幅值为1V～2V的双脉冲。

运动控制系统（电力拖动自动控制系统）课程设计指导书成都大学电子信息工程学院自动化系2011年4月前言1、运动控制系统课程设计的目的与任务运动控制系统课程设计是运动控制系统（电力拖动自动控制系统）课程教学的一个环节，任务是通过课程设计使学生掌握运动控制系统设计（综合）的基本方法（工程设计方法），掌握调速系统工程设计的具体步骤和方法。

2、课程设计基本内容及要求本课程设计包括运动控制系统的工程设计方法、直流调速系统的设计和控制参数计算、调试系统和参数分析三部份内容。

要求掌握对调速系统进行测试和分析、操作和调试的基本方法、步骤和基本操作技能，具备对控制系统的调试和故障分析的能力。

设计说明书应对整个设计过程有清晰的说明, 包括设计过程说明、主回路设计说明、控制电路设计说明、调试说明，以及设计计算公式、计算数据、设计图表等内容。

3、适用专业本课程设计适用自动化专业，电气工程及自动化专业。

4、考核方式课程设计的考核成绩由平时成绩、设计计算和设计报告（包括设计测试）叁部分组成。

5、本课程设计指导书适用于“运动控制系统”或“电力拖动自动控制系统”等相关课程。

6、本课程设计指导书根据学校实验室配置的教学实验装置和专业教学要求编写。

谭健敏2011年4月一．课程设计任务1.1 课程设计题目采用工程设计方法设计转速电流双闭环直流调压调速系统。

1.2 课程设计的内容1)对被控直流电动机的参数进行测定；2)主回路设计；3)根据指标设计调速系统的调节器, 并选择各环节参数；4)按设计结果组成系统，在实验室用实验系统进行调试；5)研究参数变化对系统性能的影响；1.3 课程设计的主要技术参数1.3.1闭环控制系统性能要求1)调速范围D＝5；2)静差率 s ≤5％；3)起动时电流超调量σi ≤5％；4)在额定转速时的转速超调量σn ≤10％；5)动态速降≤10％；6)振荡次数≤2次；7)控制参数：R0=40/30/20/10kΩ； U*n = U*i = Uct = 10V；8)电流过载倍数λ=1.5。

运动控制技术实验报告一、引言运动控制技术作为一种重要的工程技术，在工业生产和科研领域扮演着至关重要的角色。

本次实验旨在通过对运动控制技术的学习和实践，进一步了解其原理、应用以及实验操作过程，提高对其的认识和掌握程度。

二、实验目的1. 了解运动控制技术的基本原理和分类；2. 掌握运动控制技术的关键概念和术语；3. 学习运动控制技术的应用领域和发展趋势；4. 进行实际操作，熟悉运动控制技术设备的使用方法。

三、实验原理运动控制技术是一种利用控制系统对机械运动进行监测、测量和控制的技术。

它主要包括位置控制、速度控制和力控制等方面。

在实验中，我们将重点关注位置控制和速度控制两个方面的内容。

1. 位置控制位置控制是通过对位置传感器获取的信号进行处理，并反馈给执行元件，从而实现对机械运动的准确定位控制。

常见的位置传感器有编码器、光栅尺等，通过测量位置信号的变化，系统可以精确控制机械的位置。

2. 速度控制速度控制是通过控制系统对执行元件的输入信号进行调节，使得机械运动达到既定的速度。

在实验中，我们需要调节控制器的参数，以实现对机械运动速度的控制。

四、实验内容与步骤本次实验我们将使用PLC（可编程逻辑控制器）和伺服电机进行位置和速度控制的实验。

1. 实验器材准备：- PLC控制器- 伺服电机- 位置传感器（编码器）- 控制软件2. 实验步骤：（1）连接伺服电机和位置传感器，并通过PLC进行控制器的连接和参数设置；（2）编写控制程序，包括位置控制和速度控制的部分；（3）对伺服电机进行位置和速度调试，观察并记录控制效果；（4）分析实验结果，总结控制器参数设置的影响。

五、实验结果与分析通过实际操作，我们成功实现了对伺服电机的位置和速度控制。

在不同的控制参数设置下，我们观察到了机械运动的不同效果。

通过分析实验结果，我们可以得出以下结论：1. 对于位置控制，合适的控制参数设置可以实现机械的准确定位，但需要注意避免震动和过冲现象；2. 对于速度控制，控制器的响应速度和准确性对机械运动的稳定性和精度影响较大；3. 在实际应用中，需要综合考虑位置和速度控制的需求，选择合适的控制策略和参数设置。

《运动控制系统》实验指导书（交流调速部分）电气工程及其自动化专业自动化专业青岛科技大学自动化与电子工程学院电气工程教研室2013年11月目录实验五 双闭环三相异步电动机调压调速系统 (2)实验六 采用SPWM的开环VVVF调速系统实验 (7)实验七 采用磁场定向控制（FOC）的感应电机变频调速系统调试与静特性测试 (18)实验八 变频器的应用 (25)1实验五 双闭环三相异步电动机调压调速系统一、实验目的1．熟悉相位控制交流调压调速系统的组成与工作。

2．了解并熟悉双闭环三相异步电动机调压调速系统的原理及组成。

3．了解绕线式异步电动机转子串电阻时在调节定子电压调速时的机械特性。

4．通过测定系统的静特性和动态特性进一步理解交流调压系统中电流环和转速环的作用。

二、实验内容1．测定绕线式异步电动机转子串电阻时的人为机械特性。

2．测定双闭环交流调压调速系统的静特性。

3．测定双闭环交流调压调速系统的动态特性。

三、实验系统组成及工作原理双闭环三相异步电动机调压调速系统的主电路为三相晶闸管交流调压器及三相绕线式异步电动机（转子回路串电阻）。

控制系统由电流调节器(ACR)，速度调节器(ASR)，电流变换器(FBC)，速度变换器(FBS)，触发器(GT)，一组桥脉冲放大器等组成。

其系统原理图如图1所示。

整个调速系统采用了速度，电流两个反馈控制环。

这里的速度环作用基本上与直流调速系统相同，而电流环的作用则有所不同。

在稳定运行情况下，电流环对电网波动仍有较大的抗扰作用，但在起动过程中电流环仅起限制最大电流的作用，不会出现恒转矩起动。

异步电机调压调速系统结构简单，采用双闭环系统时静差率较小，但在恒转矩负载下不能长时间低速运行，因低速运行时转差功率全部消耗在转子电阻中，使转子过热。

图1 双闭环三相异步电动机调压调速原理图2四．实验设备和仪器1．教学实验台主控制屏。

2．NMCL—33组件3．NMEL—03组件4．NMCL—18组件5．NMEL—09组件6．电机导轨及测速发电机（或光电编码器）、直流发电机M037．线绕电动机M098．双踪示波器9．万用表五．注意事项1．接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7μF）。

运动控制系统综合训练实验指导书---- 西门子交、直流调速系统实验兰州理工大学电信学院运动控制实验室运动控制系统综合训练实验的特点1、实验工作电压高：远远超过了人身所允许的安全电压。

易造成触电事故2、实验对象电流大、功率大，对设备、电器、电路等功率容量要求高；弱电电子电路及控制软件的情况复杂，当发生实验失误或实验中因弱电硬、软件意外失控引起工作异常时，极有可能导致设备、电路、器件等过度功率损耗、剧烈温升、燃烧甚至爆炸等事故。

3、被控制对象均为大功率交、直流电动机。

电动机转速高、力矩大，控制涉及各类复杂的线路、硬件、软件，系统状态与参数情况多变，在系统闭环时情况尤其复杂。

4、强电、弱电、硬件、软件、测量、调试等混合交织，易发生强电、弱电、硬件、软件互为交织的复杂故障。

测量调试过程中，设备、线路、仪器意外损坏以及触电伤亡事故的风险较大。

运动控制系统综合训练实验安全规范为了确保人身安全与设备安全，顺利完成实验任务，实验者必须严格遵守如下安全规范：1．严格遵守纪律，提高安全意识，必须时刻意识到：强电实验存在导致人身伤害和死亡的高度危险性。

（1）实验时，必须始终站在绝缘胶垫上操作。

（2）严禁带电接线、带电拆线、带电改线。

接线、拆线、改线都必须在确保切断全部设备电源的情况下进行。

否则将直接导致触电伤亡事故。

（3）严禁用湿手操作各种电器开关、触摸设备。

2．实验过程中：（1）人体任何部位不得接触带电线路，不得接触线路中的任何金属导体。

（2）在线路连接、测试等操作时必须始终坚持单手操作，严禁双手操作。

（3）绝对不允许双手同时接触任何位臵的线路插头、插座和端子，或将人体作为负载使用。

3．每阶段接线完毕通电前：必须认真检查所接线路，接线必须完全正确！做强电实验时，必须有两人以上方可进行。

设备通电运行时必须设防护栏或防护线，以免他人误入触电。

线路接好后同组人员必须严格检查，确保接线无误后方可通电，通电时做到：“一看，二问，三合闸” 。