运动控制系统实验报告
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运动控制实习报告一、实习背景运动控制是现代工业领域中关键的技术之一,它广泛应用于自动化生产线、机器人工作站、飞行器、医疗设备等众多领域。
为了了解和掌握运动控制的基本原理和技术,我在实习期间选择了从事与运动控制相关的实习工作。
二、实习目标1.了解运动控制系统的基本组成和工作原理;2.掌握运动控制中常见的数学模型和算法;3.学会使用运动控制设备进行实验和调试;4.参与运动控制系统的开发和优化过程。
三、实习内容及实施过程在实习期间,我主要参与了某公司的运动控制系统开发项目,具体内容包括以下几个方面:1.了解运动控制系统的基本组成和工作原理。
通过学习相关资料和参观实验室设备,我了解了运动控制系统通常由运动控制器、执行器和传感器等部分组成,并学习了其工作原理和通信方式。
2.学习运动控制中的数学模型和算法。
我系统学习了运动学和动力学方面的知识,并掌握了运动控制中常见的数学模型和算法,如PID控制器、模糊控制、自适应控制等。
3.实验与调试。
在实习期间,我通过实验室设备的调试和实验操作,掌握了运动控制系统的操作和调试方法,包括参数设置、控制信号调节等。
4.参与系统开发和优化。
在实习过程中,我参与了运动控制系统的开发和优化工作,与团队成员共同解决系统中的技术难题、进行性能优化,并进行了相关实验和测试。
四、实习心得体会通过参与实习工作,我对运动控制系统有了更深入的了解,并掌握了运动控制中的基本原理和技术。
通过实践操作,我对运动控制系统的工作过程和调试方法有了更加清晰的认识。
在实习期间,我还学到了团队合作的重要性。
在项目中,我们团队成员之间密切配合,相互交流,共同解决问题,取得了良好的成果。
另外,在实习中,我还发现了运动控制技术的应用前景广阔。
运动控制系统在工业领域中有着重要的应用,它能够提高生产效率和质量,降低成本,为人们的生活带来便利。
通过这次实习,我对运动控制技术有了更加深入的了解,也增强了对未来工作的信心。
我相信,在今后的工作中,我会更加积极主动地学习和应用运动控制技术,为提高工作效率和质量做出贡献。
“运动控制系统”专题实验r2 r2+Rs1 r2+Rs2 r2+Rs3sm sm1 sm2 s Tem图6-1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,电流环对电网振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,不会出现最佳起动的恒流特性,也不可能是恒转矩起动。
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,且比较容易实现正,反转,反接和能耗制动。
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。
2.双闭环异步电机调压调速系统的机械特性。
转子变电阻时的机械特性:3.三相异步电机的调速方法三种类型:转差功率消耗型:调压、变电阻等调速方式,转速越低,转差功率消耗越大。
转差功率馈送型:控制绕线转子异步电机的转子电压,利用转差功率可实现调节转速的目的。
如串级调速。
转差功率不变型:转差功率很小,而且不随转速变换,如改变磁极对数调速,变频调速。
1)定子调压调速当负载转矩一定时,随着电机定子电压的降低,主磁通减少,转子感应电势减少,转(2)空载电压为200V时n/(r/min) 1281 1223 1184 1107 1045I G/A 0.10 0.11 0.12 0.13 0.13U G/V 182 179 176 166 157 M/(N·m) 0.2265 0.2458 0.2636 0.2814 0.28312.闭环系统静特性n/(r/min) 1420 1415 1418 1415 1416 1412I G/A 0.11 0.14 0.16 0.19 0.21 0.26U G/V 203 200 201 200 200 199 M/(N·m) 0.2394 0.2795 0.3080 0.3777 0.3496 0.4482 静特性曲线:与开环机械特性比较,闭环静特性比开环机械特性硬得多,且随着电压降低,开环特性越来越软。
运动控制实验报告篇一:运动控制实验报告“运动控制系统”专题实验报告篇二:运动控制系统实验报告运动控制系统实验报告姓名:杜文划学号:912058XX02同组人:杜文坚,周文活,黎霸俊异步电动机SPWM与电压空间矢量变频调速系统一、实验目的1. 通过实验掌握异步电动机变压变频调速系统的组成与工作原理。
2. 加深理解用单片机通过软件生成SPWM波形的工作原理特点。
以及不同不同调制方式对系统性能的影响。
3. 熟悉电压空间矢量控制的原理与特点。
4. 掌握异步电动机变压变频调速系统的调试方法。
二、实验过程一、采用SPWM方式调制1. 同步调制30HZ下电机气隙磁通分量波形如下示:电机气隙磁通轨迹如下:定子电流波形如下示: IGBT两端波形如下示:定子端电压波形如下示:50HZ下电机气隙磁通分量波形如下示:电机气隙磁通轨迹如下:定子电流波形如下示: IGBT两端波形如下示:定子端电压波形如下示:波形分析:电机气隙磁通两相绕组之间相差约60°。
电机磁通轨迹50Hz时更接近圆形。
对定子电流:30Hz时和50Hz时呈正弦波,但其中有很多的高频分量。
IGBT的疏密程度反映了脉冲宽度调制的过程,越密表示频率越高。
定子电压呈正弦分布。
同步调制方式在50Hz比较好。
2、异步调制30HZ下电机气隙磁通分量波形如下示:电机气隙磁通轨迹如下:定子电流波形如下示:IGBT两端波形如下示:定子端电压波形如下示:50HZ下电机气隙磁通分量波形如下示:电机气隙磁通轨迹如下:定子电流波形如下示: IGBT两端波形如下示:定子端电压波形如下示:异步调制与同步调制想比,气隙磁通分量更接近正弦波,气隙磁通轨迹更接近圆形,此时30Hz比50Hz效果好些。
3、混合调制混合调制在不同的输出频率段采用不同的载波比10HZ下,载波比为100电机气隙磁通分量波形如下示:电机气隙磁通轨迹下:篇三:运动控制实验报告运动控制系统实验报告姓名刘炜原学号 XX03080414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。
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R2.测定晶闸管直流调速系统主电路电感L3.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GD24.测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数T d5.测定直流电动机电势常数C e和转矩常数C M6.测定晶闸管直流调速系统机电时间常数T M7.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Ug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.SMCL—01组件3.NMCL—33组件4.NMCL—03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(自备)8.万用表(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 (可采用两只电阻串联)接入被测系统的主电路,并调节电阻负载至最大。
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。
人体运动控制实验报告引言人体运动控制是研究人类运动行为和运动控制原理的重要领域。
通过对人体运动控制的研究,可以更好地了解人体运动的机制,为运动训练、康复治疗、运动健身等提供科学依据。
本次实验旨在探究人体运动控制的基本原理,并通过实验验证理论的可行性。
材料与方法材料- 电脑- Matlab软件- 人体运动数据采集设备方法1. 实验设计:选择一个简单的运动任务,例如手臂的屈伸运动。
2. 实验操作:被试者进行手臂屈伸运动,数据通过运动数据采集设备记录并传输到电脑上。
3. 数据处理:使用Matlab软件对采集到的数据进行处理和分析,得出相应的结果。
4. 结果分析:根据数据分析结果,验证人体运动控制的相关原理。
实验结果经过运动数据采集设备的记录和Matlab软件的处理,得到了被试者手臂屈伸运动的相关数据。
通过分析这些数据,我们得到了以下结论:1. 运动轨迹:手臂屈伸运动的运动轨迹呈现出周期性的波动曲线,符合人体运动的特征。
2. 运动速度:手臂屈伸运动的速度在屈曲和伸展阶段存在差异,屈曲阶段速度较慢,伸展阶段速度较快。
3. 运动力度:手臂屈伸运动的力度在不同时间段存在差异,屈曲阶段力度较小,伸展阶段力度较大。
结果讨论通过本次实验得到的结果可以与已知的人体运动控制原理进行对比分析。
手臂屈伸运动的运动轨迹呈现出周期性的波动曲线,这与中枢神经系统的节律生成机制相吻合。
手臂屈伸运动的速度和力度在不同阶段的差异可以归因于运动控制系统对不同肌肉的激活程度的调节。
此外,实验结果还表明人体在进行手臂屈伸运动时,能够通过神经肌肉系统的协调作用,实现运动的平稳与精确。
同时,实验结果还为运动训练和康复治疗提供了一定的参考价值。
然而,本次实验只针对手臂屈伸运动进行了研究,其他运动行为的研究仍然有待深入。
此外,本实验所采集的数据量较小,数据质量和可靠性有待提高。
结论本次实验结果表明人体运动控制的基本原理是可行的。
通过对手臂屈伸运动轨迹、速度和力度的分析,我们得出了有关人体运动控制的一些结论。
运动控制系统仿真实验报告——转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真双闭环直流调速系统仿真对例题3.8设计的双闭环系统进行设计和仿真分析,仿真时间10s 。
具体要求如下: 在一个由三相零式晶闸管供电的转速、电流双闭环调速系统中,已知电动机的额定数据为:60=N P kW , 220=N U V , 308=N I A , 1000=N n r/min , 电动势系数e C =0.196 V·min/r , 主回路总电阻R =0.18Ω,变换器的放大倍数s K =35。
电磁时间常数l T =0.012s,机电时间常数m T =0.12s,电流反馈滤波时间常数i T 0=0.0025s,转速反馈滤波时间常数n T 0=0.015s 。
额定转速时的给定电压(U n *)N =10V,调节器ASR ,ACR 饱和输出电压U im *=8V,U cm =7.2V 。
系统的静、动态指标为:稳态无静差,调速范围D=10,电流超调量i σ≤5% ,空载起动到额定转速时的转速超调量n σ≤10%。
试求:(1)确定电流反馈系数β(假设起动电流限制在1.3N I 以内)和转速反馈系数α。
(2)试设计电流调节器ACR.和转速调节器ASR 。
(3)在matlab/simulink 仿真平台下搭建系统仿真模型。
给出空载起动到额定转速过程中转速调节器积分部分不限幅与限幅时的仿真波形(包括转速、电流、转速调节器输出、转速调节器积分部分输出),指出空载起动时转速波形的区别,并分析原因。
(4)计算电动机带40%额定负载起动到最低转速时的转速超调量σn 。
并与仿真结果进行对比分析。
(5)估算空载起动到额定转速的时间,并与仿真结果进行对比分析。
(6)在5s 突加40%额定负载,给出转速调节器限幅后的仿真波形(包括转速、电流、转速调节器输出、转速调节器积分部分输出),并对波形变化加以分析。
(一)实验参数某晶闸管供电的双闭环直流调速系统,整流装置采用三相桥式电路,基本数据如下: • 直流电动机:220V ,136A ,1460r/min ,C e=0.132Vmin/r ,允许过载倍数λ=1.5; • 晶闸管装置放大系数:K s=40; • 电枢回路总电阻:R =0.5Ω ; • 时间常数:T i=0.03s , T m=0.18s ;• 电流反馈系数:β=0.05V/A (≈10V/1.5I N )。
第1篇一、实验目的本实验旨在研究小车运动速度的控制,分析影响小车运动速度的因素,并通过实验验证控制方法的有效性。
通过本实验,学生可以掌握以下知识:1. 了解小车运动的基本原理。
2. 掌握小车运动速度控制的基本方法。
3. 熟悉实验仪器的使用和数据处理方法。
4. 培养学生的实验操作能力和分析问题能力。
二、实验原理小车运动速度的控制主要依赖于驱动电机的转速。
通过改变电机转速,可以实现对小车运动速度的调节。
在本实验中,采用PWM(脉冲宽度调制)技术对电机转速进行控制。
PWM技术通过改变脉冲宽度来调整电机驱动电路中的平均电压,从而实现对电机转速的调节。
三、实验器材1. 小车平台2. 驱动电机3. 电机驱动电路4. PWM控制器5. 电流表6. 电压表7. 数据采集卡8. 计算机及实验软件四、实验步骤1. 搭建实验电路:按照实验电路图连接小车平台、驱动电机、电机驱动电路和PWM控制器。
2. 设置实验参数:通过计算机软件设置PWM控制器的参数,包括PWM频率、占空比等。
3. 启动实验:启动PWM控制器,观察小车的运动状态。
4. 数据采集:利用数据采集卡采集小车运动过程中的电流、电压等数据。
5. 分析数据:对采集到的数据进行处理和分析,研究小车运动速度与电机转速之间的关系。
五、实验结果与分析1. 实验结果:通过实验,我们得到了不同PWM占空比下小车的运动速度数据。
2. 数据分析:(1)当PWM占空比较小时,小车运动速度较慢;随着PWM占空比的增大,小车运动速度逐渐加快。
(2)当PWM占空比达到一定值后,小车运动速度趋于稳定,此时电机转速基本达到最大值。
(3)在小车运动过程中,电流和电压数据也呈现出一定的规律性变化。
六、结论1. 小车运动速度与PWM占空比呈正相关关系,PWM占空比越大,小车运动速度越快。
2. 通过调节PWM占空比,可以实现对小车运动速度的有效控制。
3. 本实验验证了PWM技术在电机转速控制方面的可行性,为实际工程应用提供了理论依据。
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。
二.实验内容1.调节器的调试三.实验设备及仪器1.教学实验台主控制屏。
2.MEL—11组件3.MCL—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”。
(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MCL—18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846C AG给定123DZS(零速封锁器)S解除封锁NMCL-31A可调电容,位于NMCL-18的下部图1-5 速度调节器和电流调节器的调试接线图3RP4C B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。
运动控制系统实验报告运动控制系统实验报告概述运动控制系统是现代工业中不可或缺的一部分,它通过对机械设备的运动进行精确的控制,实现了生产过程的自动化和高效化。
本实验旨在通过对运动控制系统的研究和实验,探索其原理和应用。
一、实验目的本次实验的主要目的是研究运动控制系统的基本原理和应用,包括控制器的设计、运动规划和运动控制算法的实现。
通过实验,我们将深入了解运动控制系统的工作原理,掌握其调试和优化方法,为今后在工业自动化领域的应用打下基础。
二、实验装置和原理实验所用的运动控制系统包括运动控制器、电机驱动器和电机。
运动控制器是整个系统的核心,它接收外部的控制信号,经过处理后输出给电机驱动器。
电机驱动器负责将控制信号转换为电机能够理解的电压和电流信号,并驱动电机实现运动。
电机则是实际执行运动的部分,它根据电机驱动器的信号进行转动或线性运动。
三、实验步骤1. 系统搭建:按照实验指导书的要求,将运动控制器、电机驱动器和电机连接起来,并进行必要的设置和校准。
2. 控制器设计:根据实验要求,设计控制器的结构和参数。
可以选择PID控制器或者其他适合的控制算法。
3. 运动规划:根据实验要求,设计合适的运动规划方式。
可以使用简单的直线运动或者复杂的曲线运动。
4. 运动控制算法实现:将设计好的控制器和运动规划算法实现在运动控制器上。
可以使用编程语言或者专用的控制软件。
5. 实验调试:进行实验前的调试工作,包括控制器参数的调整、运动规划的优化等。
6. 实验运行:按照实验要求,进行实验运行并记录实验数据。
7. 数据分析:对实验数据进行分析和处理,评估实验结果的准确性和稳定性。
8. 实验总结:总结实验过程中的问题和经验,提出改进和优化的建议。
四、实验结果与讨论根据实验数据和分析结果,我们可以得出运动控制系统在不同条件下的性能表现。
通过对比不同控制算法和运动规划方式的实验结果,我们可以评估其优缺点,并选择最适合实际应用的方案。
五、实验的意义和应用运动控制系统在现代工业中有着广泛的应用,包括机械加工、自动化生产线、机器人等领域。