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1、广东工业大学实验报告__自动化__学院__自动化__专业_1__班成绩评定___________学号3114000825姓名_伍宏淳_(合作者____学号____)教师签名_______预习情况操作情况考勤情况数据处理情况实验_一_题目_直流调速系统的稳态调速性能实验_第_11周星期三_一、实验目的1.掌握PWM直流调速系统的组成结构和工作原理;2.掌握直流调速系统的机械特性测试方法;3.理解开环、闭环调速方法的稳态机械特性;4.理解转速负反馈的作用。二、实验内容和要求1.完成PWM直流调速系统的接线;2.测定开环调速方式的机械特性;
2、3.测定转速负反馈有静差、无静差调速方式的静特性;4.分析对比开环、有静差、无静差调速的稳态机械特性。三、实验结果和数据处理1.实验结果表1直流开环调速的机械特性(N*=1000rpm)Ia(A)0.20.40.60.81.0N(rpm)1042980940901869表2直流单闭环无静差调速的机械特性(N*=1000rpm)Ia(A)0.20.40.60.81.0N(rpm)10001000997997999表3直流双闭环有静差调速的静特性(N*=1000rpm)Ia(A)0.220.240.260.280.30N(rpm)2502
3、40230217208表4直流双闭环无静差调速方式的静特性(N*=1000rpm)Ia(A)0.220.240.260.280.30N(rpm)100310009999969962.调速方式的稳态机械特性分析对比①根据表1和表2的数据,绘制开环调速、单闭环无静差调速的稳态机械特性图,分析对比这两种调速方式的稳态机械特性。1、闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多;2、闭环系统的静差率要比开环系统小得多;3、如果所求的静差率一定,则闭环系统可以大大提高调速范围。②根据表3和表4的数据,绘制双闭环有静差调速、双闭环无静差调速的稳态机械
4、特性图,分析对比这两种调速方式的稳态机械特性。1、双闭环有静差调速的输出只取决于输入偏差量的现状;2、双闭环无静差调速的输出包含了输入偏差量的全部历史,虽然到稳态时▷Un=0,只要历史上有过▷Un,其积分就有一定数值,足以产生稳态运行所需要的控制电压Uc。这就是积分控制规律和比例控制规律的根本区别。四、结论与心得本次实验是直流电机调速的各种方法的测试和对比,在课本的学习中我们掌握了理论知识,知道直流调速方法有很多,只有清楚知道各自的优缺点,才能根据工程的要求,采用合理的方法,以用合理的方式完成直流电机的调速。五、问题与讨论1.根据直流
5、开环调速、单闭环无静差调速的稳态机械特性图,思考转速负反馈的作用。闭环后,当负载增大时,由于转速反馈调节的作用,电压可升高到Ud02,使工作点水平向上平移,稳态速降比开环系统要小得多。2.根据直流双闭环有静差调速、无静差调速的稳态机械特性图,思考积分调节器的作用。采用积分调节器,使得在有静差调速的情况下差值只能在是瞬时时刻,因为有积分调节器的加入,使得可以全部历史时刻控制,以致没有差值的产生。广东工业大学实验报告__自动化__学院__自动化__专业_1__班成绩评定___________学号3114000825姓名_伍宏淳_(合作者_
6、___学号____)教师签名_______预习情况操作情况考勤情况数据处理情况实验_二_题目_直流调速系统的动态调速性能实验_第_12周星期三_一、实验目的1.掌握直流调速系统的动态响应特性测试方法;2.理解转速单闭环、转速电流双闭环调速方法的动态响应特性,以及电流闭环控制的作用;3.理解可逆直流调速系统转速反向的过渡过程;4.理解转速调节器的比例、积分参数对系统动态性能的影响。二、实验内容和要求1.完成PWM直流调速系统的接线;2.记录转速单闭环调速方式的动态响应曲线;3.记录转速电流双闭环调速方式的动态响应曲线;4.分析对比单闭环
7、、双闭环调速方式在转速跟随、抗负载扰动、抗电网电压扰动方面的性能;5.记录可逆直流调速系统转速反向的过渡过程的I-N曲线;6.测定转速调节器在不同的比例、积分参数下,调速系统的动态响应特性。三、实验结果和数据处理1.空载零速启动实验图1.1转速单闭环转速和电流波形图1.2双闭环转速电流波形2.负载扰动实验图2.1单闭环负载突加图2.2单闭环负载突减图2.3双闭环负载突加图2.4双闭环负载突减3.供电电压扰动实验图3.1单闭环电源突减图3.2单闭环电源突加图3.3双闭环电源突减图3.4双闭环电源突加4.可逆直流调速系统转速反向的过渡过程
8、实验图4.1“正转电动-正转制动-反转电动”N-I波形图5.转速控制器参数对动态响应特性的影响实验①停止直流电机,选择“转速电流双闭环”控制方式图5.1I=0.02P=1.5图5.2I=0.04P=1.5图5.3I=0.
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