伺服驱动与控制课程第四次实验.doc

直流电机控制性能实验报告 姓名： xxx 学号： 0000000 专业： 车辆工程 学院：机械与车辆学院  一、实验名称 直流电机控制性能实验 二、实验目的 用DSP开发板作为控制器，采用最简单的比例控制算法编写控制程序，实现直流电机位置闭环控制。其中位置反馈为增量式光电编码器，驱动器输入信号为电压。 在完成直流电机位置闭环控制实验后，利用已经调整好的系统，进行下列实验。 1.直流电机阶跃响应控制实验 由工控机软件向DSP开发板发出期望的阶跃信号，使直流电机实现等速跟踪。观察直流电机的运动状态，通过工控机软件记录电机的转速状况。记录直流电机响应的调整时间，超调量等数据。 2.直流电机等速跟踪控制实验 由工控机软件向DSP开发板发出期望的三角波信号，使直流电机实现等速跟踪。观察直流电机的运动状态，通过工控机软件记录电机的转速状况。 3.直流电机正弦跟踪控制实验 由工控机软件向DSP开发板发出期望的正弦信号，使直流电机实现等速跟踪。观察直流电机的运动状态，通过工控机软件记录电机的转速状况。 三、实验原理 实验原理图如下 四、实验器材与场所 1．实验平台 伺服电机驱动与控制试验台 2．实验器材 DSP开发板、连接导线、万用表 五、实验过程 1、听取指导教师的课前讲解，了解器材的正确使用方法 2、编写基于DSP的直流电机位置闭环控制程序。由于实验给出了部分程序，需要进行的工作就是补充程序的PID控制部分，根据PID控制的原理，编写程序。编写完成后，编译运行程序根据提示出来的程序报错与警告，修改程序错误。 3、将DSP开发板连接至工控机编译软件，将编写好的程序下载至DSP开发板，运行程序。由工控机软件给出不大于3V的电压信号，启动电机，转速信号清零，观察控制电机效果。根据电机控制效果，调整程序。根据电机出现的状况，结合PID控制的原理，调整控制程序。主要是调整PID三个参数和对误差的处理。反复进行4、5步，直至能够实现快速、稳定的电机位置闭环控制。 4、按照实验目的中要求的三个实验，分别向DSP开发板输出期望信号，观察直流电机工作状况，记录相关数据。当出现电机不转??情况时，使用万用表测量信号输出、±15V电压处的电压情况，确定故障出现的位置。通过调整工控机软件或排除导线接触不良的情况来排除故障，使电机正常运行。 5、实验结束时，先断开DSP与编译软件的连接之后方可允许关闭编译软件。关闭实验平台电源，断开DSP开发板电源，整理试验台，结束实验。 六、实验现象 由于上次的直流电机位置闭环控制实验没有完成实验目标，本次实验继续调整程序，希望能完成直流电机位置的闭环控制。 经过对程序的调整，实现了一次位置闭环的控制。此次控制仍出现电机以极低的转速在稳定点运动的状况。调整了参数后，电机控制失去了上述离目标接近的状态。由于时间原因，未能每次都实现位置闭环控制。因而，本次实验未能达到实验目标。