运动控制系统实验

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1、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、实验所需挂箱及附件序号型号备注1MEC01电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”模块2PAC31调速控制组件I该挂相连包含“调节器Ⅰ”、“调节器Ⅱ”、“速度变换”、“电流反馈与过流保护”、“电压隔离器”等模块3PAC09A交直流电源、变压器及二极管组件该挂箱包含“±15V”、“±12V”、“0～±15V”、直流电源等几个模块4慢扫描示

2、波器自备5万用表自备三、实验内容(1)调节器Ⅰ的调试(2)调节器Ⅱ的调试(3)反号器的调试(4)各模块的排故练习四、实验方法将PAC09A挂箱的10芯电源线与控制屏连接，PAC09A的“±15V”、“±12V”直流电源输出与PAC31的直流电源输入端口一一对应连接，打开电源开关，即可以开始实验。(1)各模块的故障设置与分析请参考第二章相关内容。(2)“调节器Ⅰ”的调试①调零将PAC31中“调节器Ⅰ”所有输入端接地，再将RP1电位器顺时针旋到底（逆时针旋到底为0，顺时针旋到底为10K），用导线将“5”、“6”

3、短接，使“调节器Ⅰ”成为P(比例)调节器。调节面板上的调零电位器RP2，用万用表的毫伏档测量调节器Ⅰ“7”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、负限幅值把“5”、“6”短接线去掉，此时调节器Ⅰ成为PI(比例积分)调节器，然后将PAC12的给定输出端接到调节器Ⅰ的“3”端，当加一定的正给定时，调整负限幅电位器RP4，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RP3，观察调节器输出正电压的变化。③测定输入输出特性再将反馈网络中的电容短接（将“5”、“6”端短接），使调节

4、器Ⅰ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。④观察PI特性拆除“6”、“7”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PI参数（调节RP1），观察输出电压的变化。(3)“调节器Ⅱ”的调试①调零将PAC31中“调节器Ⅱ”所有输入端接地，再将RP1电位器逆时针旋到底（逆时针旋到底为0，顺时针旋到底为10K），用导线将“11”、“12”短接，使“调节器Ⅱ”成为P(比例)调节器。调节面板上的调零电位器RP2，用万用表的毫伏

5、档测量调节器Ⅱ“14”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、负限幅值把“11”、“12”短接线去掉，此时调节器Ⅱ成为PI(比例积分)调节器，然后将PAC12的给定输出端接到调节器Ⅱ的“4”端，当加一定的正给定时，调整负限幅电位器RP4，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RP3，观察调节器输出正电压的变化。③测定输入输出特性再将反馈网络中的电容短接（将“11”、“12”端短接），使电流调节器为P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，

6、直至输出限幅，并画出曲线。④观察PI特性拆除“11”、“12”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PI参数（调节RP1），观察输出电压的变化。(4)“（AR）反号器”的调试测定输入输出比例，输入端加入＋5V电压，调节RP1，使输出端为－5V。五、实验报告(1)画各控制单元的调试连线图。(2)简述各控制单元的调试要点。（3）画出P调节器和PI调节器的特性曲线。(4)对实验过程中所出现的故障现象作出书面分析。实验二三相正弦波脉宽度调制（SPWM）变频调速原理实验一、实验目的(

7、1)掌握SPWM的基本原理和实现方法。正弦波脉宽调制法（SPWM）是最常用的一种调制方法，SPWM信号是通过用三角载波信号和正弦信号相比较的方法产生，当改变正弦参考信号的幅值时，脉宽随之改变，从而改变了主回路输出电压的大小。当改变正弦参考信号的频率时，输出电压的频率即随之改变。在变频器中，输出电压的调整和输出频率的改变是同步协调完成的，这称为VVVF（变压变频）控制。SPWM调制方式的特点是半个周期内脉冲中心线等距、脉冲等幅，调节脉冲的宽度，使各脉冲面积之和与正弦波下的面积成正比例，因此，其调制波形接近于正

8、弦波。在实际运用中对于三相逆变器，是由一个三相正弦波发生器产生三相参考信号，与一个公用的三角载波信号相比较，而产生三相调制波。如图1所示。图1正弦波脉宽调制法(2)熟悉与SPWM控制有关的信号波形。(1)掌握SPWM的调速基本原理和实现方法。二、实验所需挂件及附件序号型号备注1MEC01电源控制屏该挂件包含“三相电源输出”等几个模块。2PAC39三相异步电机变频调速控制3双踪示波器4万用表三、实验方法(1)接通挂