机电一体化设计实验讲义精要.docx

目 录多功能转子测控实验模块简介实验一熟悉Easymotion Studio软件环境实验二直流伺服电机电流环控制实验实验三直流伺服电机速度环控制实验实验四直流伺服电机速度环频率响应实验实验五振动速度传感器—振动测量实验实验六逐点比较法——直线插补与圆弧插补实验七数字积分法--------直线插补与圆弧插补实验八运动控制器的编程基础——点位运动实验九插补原理实验十小型数控机床的基本操作实验一机械位移、速度量的采集检测实验实验二机电一体化系统的功能部件和精度测量、误差补偿实验实验三机电一体化系统核心运动控制器的应用实验实验四机电一体化系统的PID调节器应用实验实验五机械传动与结构及调整实验实验六机床家具拆装与调整实验实验七机床切削变形实验实验八基于MATLAB\Simulink的机电一体化系统的仿真分析实验多功能转子测控实验模块简介多功能转子测控模块是鸥鹏科技研发的新一代测控教学与研究平台。它以转子为主要研究对象，集成了直流伺服电机、机械转子和转轴、各种相关传感器、智能控制与驱动模块以及多通道数据采集模块。对测控对象的运动状态进行精确测量，并将其通过数字采集卡实现模数转换，经过数据分析处理后用人机交互的形式反映到用户控制面板上面。我们采用了虚拟仪器技术，以LabVIEW8.2软件为测控核心，在个人电脑上实现“软件即仪器”。我们开发了一些实验供您学习和使用，您也可以在这些实验基础上，添加自己感兴趣的模块，构建自己的虚拟仪器。实验环境包括：系统运行需要的硬件环境：多功能转子测控模块TS-ROT-6A机械结构转轴：包含转子，底座，护罩，传感器夹具等。电机：直流伺服电机。传感器：振动速度传感器TS-SRO-05图 1 振动速度传感器振动加速度传感器TS-SRO-04图 2 振动加速度传感器和变送器光电测速传感器TS-SRO-02图 3光电测速传感器磁电测速传感器TS-SRO-01图 4磁电测速传感器电涡流测速/轴心位移传感器TS-SRO-06图 5电涡流传感器智能控制与驱动模块TS-ICD-5A实现位置、速度、转矩控制，基于DSP控制技术，集控制、驱动、PLC功能与一体的符合工业标准的嵌入式驱动控制器，可控制步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机，有独立运行和在线运行两种模式，内嵌运动语言指令器，可以实现单轴、多轴控制和独立运行等操作模式，RS232/485串行通信，CAN总线通信。图 6智能控制与驱动模块外观图和前面板图多通道数据采集模块TS-INQ-8U-DA10通道，信号输入范围：-5V~+5V电压信号，7种可选程控采样频率：1 KHz/10 KHz/25 KHz/50 KHz/100 KHz/250 KHz/500 KHz，12位分辨率。图 7多通道数据采集模块外形图和前面板图基础实验台提供－12VDC、＋5VDC、＋12VDC、＋24VDC四路电源输出。图 8基础实验台外型图和前面板图系统运行需要的软件环境LabVIEW8.2Easymotion StudioWindows xp 实验一熟悉Easymotion Studio软件环境实验目的掌握智能控制与驱动模块的基本概念。理解Easymotion Studio软件环境的基本功能。熟练安装和使用Easymotion Studio软件，并进行基本的参数设置和调试。实验原理智能控制与驱动模块用于为测控对象提供通用的控制和驱动功能，它既可以控制和驱动步进电机、直流伺服电机，还可以驱动交流伺服电机和直线电机等。在进行运动的测量项目中，需要构建接近真实的运动控制环境，该模块更是必不可少。智能控制与驱动模块既可以独立运行，也就是说，不需要有额外的计算机支持就可以工作，也可以通过串口与计算机连接，接受计算机下达的指令工作，因此使用起来非常方便。智能控制与驱动模块拥有基于图形化编程的专用运动控制软件EasyMotion Studio，通过该软件可以配置、自动检测各类电机参数，自动验证、设置编码器、霍尔、旋转变压器等参数，?人工调整电流环、速度环、位置环参数，自动检测电机与负载的总惯量，自动调整各控制环参数。智能控制与驱动模块的主要作用是配合转子实验模块。配备的VC、LabVIEW运动控制库函数使用简单方便。实验组件和设备多功能转子测控模块。智能控制与驱动模块。PC机。Easymotion Studio软件。基础实验台。实验步骤根据工业用电安全和设备操作要求，合理规划实验操作平台，接线。单击“开始 | 程序 | EasyMotion Studio | EasyMotion Studio”，打开EasyMotion Studio软件。如果PC与控制器连接正确和通信正常，会在窗口下方显示绿色的“Online”，如图1-1所示：图 1-1 EasyMotion Studio启动界面如果打开失败，通信不正常