《运动控制实验报告.docVIP

“运动控制系统”专题实验报告 学生姓名 xxx 所属班级 自动化 同组者姓名 xxx 实验时间 2013.6.8 实验名称 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统 一．实验目的 1．了解双闭环不可逆直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。 2．熟悉双闭环不可逆直流调速系统的参数化及其整定方法。 3．掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤、方法及参数的整定。 二．实验内容 1．各控制单元调试 2．测定电流反馈系数 3．测定开环机械特性及闭环静特性 4．闭环控制特性的测定 5．观察、记录系统动态波形。。 三．实验设备 1．电源控制屏（NMCL-32） 2．触发电路和晶闸管主回路（NMCL—33） 3．三相电阻（NMCL—03） 4．直流调速控制单元（NMCL—18） 5．电机导轨及测速发电机（或光电编码器） 6、直流发电机M01 7、直流电动机M03 8、双踪示波器 9、万用表 四．实验原理 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统由电流和转速两个调节器综合调节，由于调速系统调节的主要量为转速，故转速环作为主环放在外面，电流环作为副环放在里面，这样可抑制电网电压波动对转速的影响，实验系统的控制回路如图4.8b所示，主回路可参考图4.8a 所示。系统工作时，先给电动机加励磁，改变给定电压的大小即可方便地改变电机的转速。ASR,ACR 均有限幅环节，ASR 的输出作为ACR 的给定，利用ASR 的输出限幅可达到限制起动电流的目的, ACR 的输出作为移相触发电路的控制电压，利用ACR的输出限幅可达到限制amin和bmin的目的。当加入给定Ug 后，ASR 即饱和输出，使电动机以限定的最大起动电流加速起动，直到电机转速达到给定转速（即Ug=Ufn），并出现超调后，ASR 退出饱和，最后稳定运行在略低于给定转速的数值上。 五．实验方法 1．按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常 （1）用示波器观察双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲 （2）检查相序，用示波器观察“1”，“2”脉冲观察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲600，则相序正 确，否则，应调整输入电源。 （3）将控制I 组桥触发脉冲通断的六个直键开关弹出，用示波器观察每只晶闸管的控制极和阴极 之间应有幅度为1V—2V的脉冲。 2．双闭环调速系统调试原则 （1）先部件，后系统。即先将各单元的特性调好，然后才能组成系统。 （2）先开环，后闭环，即使系统能正常开环运行，然后在确定电流和转速均为负反馈时组成闭环系统。 （3）先内环，后外环。即先调试电流内环，然后调转速外环。 （4）给定G、偏移电压Ub、ASR和ACR 的4 个电位器全部左旋最 3．开环外特性的测定 图4.14a和图4.14b 为不可逆双闭环直流调速系统主回路和控制回路。 （1）去掉图4.14b 中Uct 和ACR 的“7”端之间的连接线，系统形成开环。控制电压Uct由给定器Ug 直接接入。主回路按图4.8a 接线，此时直流发电机M01 不接负载电阻RG。 （2）NMCL-32 的“三相交流电源”开关拨向“直流调速”。推上空气开关，合上主电源，即按下主控 制屏绿色“闭合”开关按钮，这时候主控制屏U、V、W 端有电压输出。然后，再将转速计置ＯＮ。 （3）逐渐增加给定电压Ug，使电机起动、升速，调节Ug使电机空载转速n0=1500r/min。接入发电机 的励磁和可调电阻RG，调节直流发电机的负载电阻RG，在直流电机空载至额定负载范围，测取3～5 点， 读取电机转速n，电机电枢电流Id，即可测出系统的开环外特性n=f (Id) 注意：当给定电压Ug为0时，电机缓慢转动，则表明α太小，需后移脉冲使α=180o。 4．单元部件调试 ASR 调试方法与4.2节相同。 ACR 调试：断开ASR 的“3”与ACR 的“3”的连接线，去掉ACR 的“7”和Uct的连接线，不接ACR 的 “1”和FBC+FA 的“If”之间的连线，给定G 直接与ACR的输入端“3”连接。使调节器为PI 调节器，接入7μF 的电容，通过给定G 加入一定的输入电压（可为2V），调整正、负限幅电位器RP1 和RP2 使得输出端“7”限幅在±5V。再调节RP1使脉冲前移a=300、后移b=300（相当于正弦波与脉冲之间的a=600至180o可调）。最后，反馈电位器RP3逆时针旋到底，使放大倍数最小。 5．系统调试 将Ublf 接地，Ublr悬空，只使用I组桥六个晶闸管。 （1）电流环调试 首先，电动机M03 不加励磁。 （a）如图4.14a和图4.14b 所示，断开ACR 的“7”和Uct的连线，系统形成开环，同时控制电压Uct 由给定器Ug直接接入。调节给定G 使Uct=0。合上主回路电源，转速计TG 的电源置ON。逐渐增