运动控制系统实验指导书[2]

实验三 恒压频比控制的变频调速系统实验 一．实验目的：1．了解恒压频比控制的变频调速系统的组成。

2．掌握微处理器控制的变频器与电机特性相关的一些重要参数的设定。

3．了解PWM 波形形成的原理，观察电压空间矢量波形。

4．深入了解恒压频比控制的机理。

通过实验初步学会使用变频器。

二．系统的组成及工作原理：（一） 系统的组成图3 恒压频比控制的变频调速系统原理图（二）工作原理1．由异步电动机转速公式：)1(601s n f n p-=可知，如果均匀地改变其定子供电频率f 1，就可平滑地调节其转速n ，同时希望保持电机中每极磁通量为额定值。

在额定转速下调速，若磁通下降：则电磁转矩将减小，另外随着最大电磁转矩的下降，则可造成堵转；若使磁通上升：则会使磁极磁路饱和，励磁电流迅速上升，导致铁损大量增加，铁心严重过热，效率大大降低，绕组绝缘降低，甚至烧毁电机。

因此调速过程中，不仅要改变f 1，而且要保持（控制）磁通恒定。

2．异步电动机每相电动势的有效值：m N g K N f E Φ=11144.4。

其中：N 1：定子每相绕组匝数，K N 1：基波绕组系数，Φm ：每极气隙磁通量。

由前面的公式可知，只要保持E g /f 1为常数，即可达到控制磁通Φm 的目的。

三．实验所需设备：1． 交流电动机 （732 04） 2． PWM 控制单元 （735 291 ） 3． 变频器主电路单元 (735 297 )4． 转速、转矩测控单元 （731 85） 5． 四通道隔离放大器 （735 261）6．数字示波器（DS-1042C）7．磁粉制动器（731 84）8．多功能电流、电压表（727 01）9. 给定信号发生器 (734 02)四．实验内容及步骤：（一）认识设备，接线组成恒压频比控制的变频调速系统参照图3、4进行接线、组成恒压频比控制的变频调速系统，（注意：连接导线应该注意颜色搭配，仅安全接地线用黄/绿颜色导线。

直线一级倒立摆系统实验指导书—自动控制综合实验（2）基于固高科技生产的GLIP2001直线一级倒立摆北京邮电大学自动化学院林雪燕2015年5月1 实验目的和要求自动控制理论实验主要目的是通过实验进一步理解自动控制理论的基本概念，熟悉和掌握控制系统的分析方法和设计方法，掌握常用工程软件使用，如MATLAB、LabVIEW等。

本实验指导书以典型控制理论实验设备直线一级倒立摆为被控对象，通过控制摆杆角度和小车位移，使学生理解和掌握自动控制理论的基本原理和应用方法。

实验共覆盖了自动控制理论中的机理法建模、时域法分析和校正、根轨迹法分析和校正、频域法分析和校正、复合校正、状态空间分析、状态反馈、LQR控制等内容。

本实验指导书主要针对现代控制理论之用。

通过选择不同方法，确定不同参数，观察实验效果，可以深入理解控制方法之间的差异以及参数对控制系统性能指标的影响。

1.1 实验准备实验准备是顺利完成实验内容的必要条件。

实验准备的主要内容包括如下的几个方面： （1） 复习实验所涉及的MATLAB 软件和自动控制理论知识；（2） 熟悉实验的内容和步骤；（3） 根据实验要求，作必要的理论分析与推导，做好实验预习。

1.2 实验报告内容实验报告包含以下的内容。

可根据实验的具体情况和要求进行适当调整。

（1） 实验名称，目的，要求，设备等（2） 有软仿真结构图、结果及分析；（2） 实验数据及图表齐全；（3） 实验结果及分析；（4） 回答思考题；（5） 实验研究的体会和收获，对实验的意见或建议。

1.3 安全注意事项（1）实验之前一定要做好预习。

（2）一定要将摆杆牢固安装到位。

（3）为了避免设备失控时造成人身伤害，操作时人员应该与设备保持安全距离，不要站在摆的两端。

（4）实验前，确保倒立摆放置平稳；要检查摆杆的可能摆动范围，确保不会发生碰撞。

（5）如果发生异常，马上关闭电控箱电源。

（6）系统运行时禁止将手或身体的其他部位伸入小车运行轨道之间。

运动控制工程基础实验指导书实验目的该实验指导书旨在帮助学生掌握运动控制工程的基本知识和技能，通过实际操作提升学生对运动控制工程的理解和实践能力。

实验要求1. 学生需提前研究相关的理论知识，包括运动控制算法、控制器的原理和示波器的使用方法。

2. 学生需具备一定的电路基础和编程基础，能够独立完成实验设备的搭建和程序的编写。

3. 学生需按照实验指导书的步骤进行实验，并记录实验数据和观察结果。

实验设备1. 运动控制器：型号 XYZ-1232. 电机：型号 ABC-4563. 示波器：型号 DEF-789实验步骤1. 连接电路：将运动控制器与电机和示波器正确连接，并确保电路连接稳固。

2. 编写程序：使用指定的编程软件编写控制程序，实现电机的运动控制。

3. 调试程序：通过示波器观察电机的运动情况，调试程序以确保电机的运动符合预期。

4. 记录数据：记录实验中的关键数据，包括电机的运动速度、加速度等参数。

5. 分析结果：根据实验数据和观察结果，分析电机的运动特性和控制效果。

实验注意事项1. 进行实验时需注意安全，避免电路短路和故障，遵守实验室安全规定。

2. 实验过程中如遇到问题，应及时寻求指导老师的帮助。

3. 完成实验后，应将实验设备归位并保持实验室整洁。

实验评估本实验将根据学生的实验数据和报告来评估学生对运动控制工程的理解和实践能力。

学生需撰写实验报告，包括实验目的、步骤、数据和结果分析等内容。

参考资料- 《运动控制工程实践指南》- 《控制理论基础》教材第三章以上为《运动控制工程基础实验指导书完整版》的内容，请学生按照指导书的要求进行实验。

本实验指导书以运动控制技术为主要实验内容，以 XY 运动平台为实验对象。适用于机 械制造及自动化、机电工程、运动控制技术、数控技术等相关专业的实验教学。
实际使用时，用户可根据不同课程的教学实验需要选择相关内容。
IV
XY 平台实验指导书
目录
版权声明.................................................................................................................................. II
1.2
XY平台系统组成 .....................................................................................................4
第2章
电机与驱动（执行）装置实验 ............................................................................... 5
2.5
实验总结...................................................................................................................8
第3章
直流伺服电机速度环阶跃法辨识实验 ...................................................................9
GXY 系列 XY 平 台
实验指导书
Version 2.2
2008.05