09《运动控制系统》实验指导书(正文)

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1、运动控制系统实验目录运动控制系统实验的特点要求与安全规范21．直流传动与双闭环调速系统82．交流传动与变频调速系统121运动控制系统实验运动控制系统实验的特点要求与安全规范警告：请务必仔细阅读掌握本文的全部内容，严格、彻底地遵守一切安全规范，否则极有可能发生人身伤害或死亡事故。《运动控制系统》是工业自动化、电气自动化、机电一体化等专业的重点专业技术课程之一，是《自动控制原理》、《电机原理与控制》、《电力电子技术》等各专业课程的综合工程应用，其自身也是一个独立的专业学科方向，工程应用极其广泛。本课程理论经典深刻，原理复杂，知识技术涉及面很宽。实验教学的目的在于培养同学掌握最基本的工程技术实践

2、思维与方法，是获取基本感性体验、训练基本操作技能、积累基本技术经验的必要环节。在实验中应学会运用所学的理论知识去分析和解决实践中出现的问题；同时通过实验来适当验证理论，促使理论和实践相结合。一．实验特点与先修的《电机原理与控制》、《电力电子技术》等技术相结合，《运动控制系统》是以“弱电”（低电压、小电流）控制“强电”（高电压、大电流）实现电能-机械能变换并实现电机拖动系统复杂自动控制策略的技术，横跨“电子”、“电力”、“控制”多个领域，强弱电一体化、硬软件一体化，技术综合性强，理论深刻，原理复杂，内容极为丰富。从实践角度看，运动控制系统兼跨弱电硬软件与强电领域，其被控对象属于强电领域。与先

3、修的《电机原理与控制》、《电力电子技术》类似，其实践环节与一般机电类实践环节有一定的共性，也有它的特殊性，现归纳如下，必须充分予以注意：1．实验工作电压高：交流380V、220V，直流220V、300V等都远远超过了对人身所允许的所谓安全电压。易造成触电死亡事故。2．实验对象电流大、功率大，对设备、电器、电路等功率容量要求高；弱电电子电路及控制软件的情况复杂，当发生实验失误或实验中因弱电硬、软件意外失控引起工作异常时，极有可能导致设备、电路、器件等过度功率损耗、剧烈温升、燃烧甚至爆炸等事故。3．被控制对象均为工业级大功率交、直流电动机。电动机转速高、力矩大，接线、测试等必须严格注意导线、身

4、体衣裤以及发辫等，若有不慎发生导线、身体衣裤以及发辫等被卷入旋转体，将造成严重的人身伤残事故。4．控制涉及各类复杂的线路、硬件、软件，系统状态与参数情况多变，在系统闭环时情况尤其复杂。5．强电、弱电、硬件、软件、测量、调试等混合交织，易发生强电、弱电、硬件、软件互为交织的复杂故障。测量调试过程中，设备、线路、仪器意外损坏以及触电伤亡事故的风险较大。二．实验要求1.实验准备经验一再表明，实验能否顺利进行，设备和人身安全能否得到保证以及实验收获的2运动控制系统实验大小在很大程度上取决于事先是否准备充分。每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，否则就有可能在实验时不懂硬、软件原理，不知

5、方法，不会操作，无从下手，浪费时间，完不成实验要求，甚至有可能直接导致设备的损坏或造成人身伤亡事故。具体而言，实验前必须做到：①复习教材中与实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识。②了解实验项目的目的、内容、方法与步骤，对实验过程中应注意的问题事项和难以掌握的一些难点要点等有预先估计准备。（有些内容还需到实验现场进一步对照预习，如熟悉部件的编号，位置与构造等）。③根据实验内容和要求拟定实验强、弱电电路图，编写规划相关的软件程序与配置参数，确定实验步骤和需要测试的数据，预先画好记录表格，拟定硬、软件调试大纲等。如准备不充分，必须重新准备，推迟进行实验。2.实验实施①建立小组，合理分工每

6、次实验都以小组为单位进行，每组由3～5人组成，可确定一人为组长。小组的每个成员在实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据、软件参数设置与程序调试等各方面的工作都应有明确的分工，不能混乱。以保证实验过程的安全协调，硬、软件状态观测与数据波形记录的顺利高效。在实验的不同阶段，各人的任务分工可以进行轮换。②实验正式开始前，要求同学熟悉本次实验使用的全部设备、软件、仪器仪表等，完全明确所涉及装置的功能与使用方法。必须仔细学习掌握相关设备、软件、仪器仪表与部件的构成、使用与操作规程等，坚决避免盲目操作。③选择部件和仪器仪表实验开始前熟悉该次实验所使用的全部设备、软件、仪器仪表后，就可以依

7、据合理的布局依次选择并排列部件和仪器仪表，以便于实验线路的连接和数据、波形的观测等。④按图正确连接硬件线路开始连接组装电路前，必须确保设备全部电源断电。带电接线，极易发生人身伤亡事故。根据预习时拟定的实验系统图、线路图及所选择的设备部件、仪器仪表等，按图接线。线路力求简单明了，一般情况下，接线次序为：先主电路，后控制电路；先串联，后并联。为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线或插头。为提高效率,也可由2人同时进行主电路和