哈工大机电系统控制基础实验报告二

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1、实验报告姓名：高超学号：1120830223课程名称：机电系统控制基础实验实验序号：实验日期：2014.12.2实验室名称：机电系统控制基础实验室同组人：晏理邦赵京昊实验成绩：总成绩：教师评语：教师签字:一、实验目的熟悉直流伺服电动机角位置控制系统的组成及各环节工作原理，包括：电动机参数、增量式码盘精度、机械负载惯量、信号采样频率、死区、控制方法等与角位置伺服系统控制性能指标的关系，针对该典型机电对象或系统，掌握输入信号的设置与离散方法，输出信号的采集与归一化方法，通过速度阶跃响应进行系统参数辨识，通过扫频法，测试系统的频域特性的相位特性和幅频特性曲线，分析系统

2、的稳定性、快速性并掌握系统PID控制的离散方法，主要目的是培养学生进行基本性能实验和综合设计实验的能力。1、掌握各环节的设计方法；2、掌握机电系统基本调试方法;3、通过扫频法，绘出系统的对数频率特性曲线，从实验数据曲线上，分析系统的稳定性、稳定裕度、快速性、频带宽、校正环节的形式与基本离散化方法。二、实验原始数据及数据处理表2.1不同频率的输入和输出信号幅值关系频率输入信输出信201g务频率输入信输出信20lg-^-%(Hz)号幅值号幅值(Hz)号幅值号幅值（伏）B渡)%（伏）B渡)0.5695.324.07.365.7-0.41.0647.818.07.465

3、.8-0.31.5631.914.57.566.002.0624.012.08.065.7-0.42.5619.310.18.565.2-1.23.0616.08.59.064.8-1.93.5613.57.09.564.3-2.94.0612.16.19.664.3-2.94.5610.75.09.764.2-3.15.069.43.99.864.5-2.55.568.73.29.964.1-3.36.068.73.210.063.9-3.76.567.21.610.163.9-3.76.667.11.510.263.9-3.76.767.11.510.364

4、.0-3.56.866.81.110.463.7-3.76.966.81.110.563.8-4.07.066.60.811.063.5-4.77.167.92.411.563.3-5.27.266.40.612.063.0-6.0表2.2不同频率的输入和输出信号相位差频率(Hz)7（度）频率(Hz)7（度）频率(Hz)7（度）频率(Hz)7（度）0.593.65.5119.67.3127.569.9134.281.094.26.0121.27.4128.2810.01351.595.86.5121.87.512910.1136.722.097.46.6122.

5、528.0129.610.2138.442.51016.7123.248.5130.210.3139.163.0105.66.8123.969.0130.810.4140.883.5110.26.9124.689.5131.410.5141.64.0114.87.0125.49.6132.1211.0145.24.5116.47.1126.129.7132.8411.5153.85.01187.2126.849.8133.5612.0160.4三、绘制同一频率输入/输出信号的时域曲线图一：5HZ输入信号时域曲线15U!、绘出系统已知频率点的幅值和相角，用折线作为

6、渐近线逼近幅频特性曲线，给出开环剪切频率％。图三：幅频特性曲线开环剪切频率吟=6.61Hzo五、给出系统的开环増益K和系统开环传递函数，各惯性环节的时间常数。50巳odeDiagram(gp)spnlluBes(□O9ID)9SBLIQ-图四：系统幅频相频图系统的开环增益义=7.943,转折点处仍=5.37汝，系统的开环传递函数为7.943，惯性环节的时间常数5(——5+1)5.37=0.186.5.37六、给出控制系统的simulink实现图，通过改变开环增益K，用7F波器观察系统输出。SineWave7.343TransferFenScopeK=7.943尺

7、=10尺=12K=60246810由系统输出可以看出，随着开环增益K值的增大，系统输出的幅值也会随之增大。反之，则会减小。七、思考题1.电动机选择的依据是什么？电动机选择的依据：根据负载类型来选择电机功率和电机类型。此外，具有与使用场所的环境相适应的防护方式及冷却方式的电机，在结构上因能适应电动机所处的工作环境条件。2.系统输入余弦电枢电压的幅值和系统参数辨识精度是否有关？为什么？无关。因为系统输入余弦电枢电压的幅值和系统参数辨识精度没有关系，因为系统输入的幅值只会随着系统的传递函数由输出反映出来，而系统的辨识精度是指系统对输入的信号变化快慢的测量即输入的频率。

8、所以，系统的辨识精度只是