运动控制实验指导 实验一

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1、实验一转速负反馈有静差直流调速系统一、实验目的1．熟悉单闭环直流调速系统的组成及其主要组成单元的原理与作用。2．学习调速系统单元及系统调试的基本方法及其注意事项。3．分析、研究转速负反馈有静差和无静差直流调速系统的静特性及其特点。二、实验内容1．调速系统的单元调试及系统静态参数的整定。2．直流电动机开环与闭环系统的静态特性测试。3．分析、研究转速负反馈有静差和无静差直流调速系统的静特性及其特点。三、实验设备与仪器1．综合实验台主体(主控箱)及其主控电路、转速变换(DD02)、电流检测及变换电路变(DD06)、同步变压器(DD05)、负载控制器

2、单元(DD07)等单元以及平波电抗器。2．可控硅主电路挂箱(DSM01)3．触发电路挂箱Ⅱ(DST02)——DT04。4．给定单元挂箱(DSG01)——DG01单元5．调节器挂箱Ⅰ(DSA01)——DA01、DA02单元。6．直流电动机+磁粉制动器+旋转编码器机组。7．慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器。四、实验电路的组成“带电流截止负反馈的转速负反馈直流调速系统”是单闭环直流调速系统的典型实例，系统的组成框图如图1-1所示，接线电路见附图1-1。主要由“DG01”、“DA01”、“DT04”、“DSM01”、“DD02”、“DD06”等

3、基本环节组成。该系统简单实用，在要求不高的场合常见采用。图1-1带电流截止负反馈的转速负反馈直流调速系统的组成五、实验步骤与方法(一)实验电路连接、检查及调试。1．本实验系统所使用的单元环节，其中“触发器单元GT1(DT04)”和“可控硅主电路(DSM01)”的调试要点和方法见《触发电路挂箱(DST02)使用说明》和《可控硅主电路挂箱(DSM01)使用说明》。“给定及给定积分器(DG01)”见《给定单元挂箱(DSG01)使用说明》，“转速调节器ASR(DA01)”和“零速封锁(DA02)”见《调节器挂箱Ⅰ(DSA01)使用说明》。2．按附图1

4、-1连接系统。确保转速给定和转速、电流反馈极性正确合理，转速、电流反馈系数α、β调至最大(将转速和直流电流变换单元DD02、DD06的输出电位器顺时针调至最大)；“工作模式选择”开关置“直流调速”档；给定单元(DG01)的极性开关S1、阶跃开关S2拨向上方，并调整正、负给定电位器使输出为0。3．将转速调节器ASR输入端子Un和Ui1的转速和电流负反馈输入改为接地输入，即先断开转速负反馈和电流截止负反馈；ASR接成1:1的比例状态(取Rn=R0=40kΩ、)；经实验指导教师检查认可后，打开钥匙开关(电源控制与故障指示(CTD)单元，检查各指示灯

5、状态，确认无异常后开始以下步骤。4．闭合控制回路(电源控制与故障指示(CTD)面板控制电路按钮ON)，保持主电路分断。并将励磁电源整定至额定励磁电流；负载控制器模式选择为“恒转矩”模式，负载给定为零；旋动正、负给定电位器，经极性开关切换，依次使给定U*n=±0.5、±2V，检查转速调节器ASR的比例特性；取给定U*n=±2V，电容Cn=2μF，用万用表测量ASR的输出，同时整定所要求的限幅值。5．检查并调整“触发器单元GT1”和“直流调速系统主电路”，整定触发零位：用双踪示波器检查“双路晶闸管移相触发器”是否工作正常及主电路接线的正确与否；触

6、发电路和主电路正常后，微调“DT04”单元的偏置电位器，使U*n=0时，触发角α=90°(整定零位)。6．控制电路状态正常后，将正、负给定电位器重新调至0，将阶跃开关拨向上方，极性开关拨向下方(为什么？)。(二)直流电动机的开环机械特性测试1．负载给定为零，保持转速负反馈，使电流截止负反馈为断开状态，转速调节器ASR重新接成1:1的比例状态，检查无误后，闭合主电路。注意：“开环系统”或“无电流截止负反馈”的“单闭环系统”，不得阶跃起动，实验中只能缓慢改变给定电压和电机转速(为什么？)。2．缓慢增大给定电压U*n，使电动机转速逐渐上升，用双踪示

7、波器观察整流装置输出电压Ud，看波形是否正常、连续可调。当电动机电枢电压达到额定值Ud=Udnom，记录并保持此时的转速给定U*nnom不变，调节负载给定，使电动机电枢电流Id在Id0～Idm(Idm≤1.5Idnom)间分别读取五级负载电流Id和转速n录于表1-1；减小给定并恒定于1/2U*nnom，调节负载给定，在Id0～Idm(Idm≤1.5Idnom)之间分别读取电流Id和转速n等五组数据录于表1-1。3．计算转速比n*=n/n0和电流比I*d=Id/Idnom，也录于表1-1。4．依次(①、④)绘制高、低速两条机械特性曲线n=f(I

8、d)于图1-2中。表1-1开环机械特性实验数据U*n(V)U*nnom=4.671/2U*nnom=2.34Id(A)Id0Id1IdnomId2IdmId0Id1