哈工大机电系统控制实验报告.doc

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1、.姓名：张晓睿学号：1120830122课程名称：机电系统控制基础实验实验序号：二实验日期：2014.12.1实验室名称：机电系统控制基础实验室同组人：刘也琪任智星实验成绩：总成绩：教师评语：教师签字：年月日Word资料.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

2、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。二实验要求1.绘制同一频率输入/输出信号的时域曲线；2.绘出系统已知频率点的幅值和相角，并用折线作为渐近线逼近幅频特性曲线，给出开环剪

3、切频率；3.给出系统的开环增益K和系统开环传递函数，各惯性环节的时间常数。4.给出控制系统的simulink实现图，通过改变开环增益K，用示波器观察系统输出。三实验数据Word资料.不同频率的输入和输出信号幅值关系频率(Hz)0.10.51.01.52.02.5输入信号幅值V0(伏)666666输出信号幅值B(度)486.21096.50448.51632.52023.90619.16038.17324.12818.15614.68012.00710.084频率(Hz)3.03.54.04.55.05.

4、5输入信号幅值V0(伏)666666输出信号幅值B(度)15.99613.35911.60210.0198.7897.7348.51736.9535.7274.4543.3162.206频率(Hz)6.06.57.07.27.68.2输入信号幅值V0(伏)666666输出信号幅值B(度)7.2076.5045.9775.4495.2855.0981.5920.700-0.034-0.83634-1.102-1.416频率(Hz)8.89.49.810.210.611.0输入信号幅值V0(伏)666666

5、输出信号幅值B(度)4.9224.5704.3954.0433.8673.691-1.724-2.364-2.704-3.429-3.748-4.219不同频率的输入和输出信号相位差频率(Hz)1.00.51.01.52.02.53Word资料.(度)1.23.60-3.3-5.4-7.19-8.6频率(Hz)3.544.555.566.5(度)-9.33-10.4-15.29-19.4-25.44-26.79-36.90频率(Hz)77.27.47.67.888.2(度)-43.19-52.567-6

6、5.88-80.09-85.78-94.53-100.77频率(Hz)8.48.89.29.810.210.411.0(度)-110.33-115.78-120.45-131.54-130.25-135.34-145.671.绘制同一频率输入/输出信号的时域曲线Word资料.7HZ输入信号时域曲线7HZ输出信号时域曲线输入/输出信号的不同和相同之处：相同：输入为正弦，则输出也为正弦不同：输入和输出的幅值和频率都不一样，而且输入是稳定的，输出有零漂2.绘出系统已知频率点的幅值和相角，并用折线作为渐近线逼近

7、幅频特性曲线，给出开环剪切频率ωc；绘出系统幅频特性曲线根据在表2.1中获得实验数据，绘出系统幅频特性曲线，并用折线作为Word资料.渐近线逼近幅频特性曲线。3.给出系统的开环增益K和系统开环传递函数，各惯性环节的时间常数。实测系统开环剪切频率6.9452HZ附近上下0.1HZ在幅频特性曲线中，穿越零分贝线的频率即为开环剪切频率在MATLAB中使用ginput(1)语句得到为6.9452HZ实测系统传递函数转折点出值为7.2247HZ，K=8.0859,则开环系统传递函数为G（s）=绘制Bode图Wor

8、d资料.做出该传递函数的Bode图，求得剪切频率为7.1551HZ说明曲线拟合存在误差，原因是取点不足4.给出控制系统的simulink实现图，通过改变开环增益K，用示波器观察系统输出。K=8.0859k=7Word资料.K=11K=6K=4K=2由上图可知：K值影响开环系统的频率响应输出的幅值，K越大峰峰值越大思考题：1.电动机选择的依据是什么？答：可以根据负载类型来选择电机功率和电机类型.参数1:传送带速度V参数2:额定转矩T然后定好马