2023年西安交大自动控制原理实验报告.pdf

自动控制原理实验报告 学院： 班级： ： 学号： 西安交通大学实验报告 课程 自动控制原理 实验日期 2014 年 12 月 22 日 达旋转模块的电压输入控制端控制可变电源产生所需的直流电机控制电压通过不断地检测马达转速与期望值比照产生 专业班号 交报告日期 2014 年 12 月 27 日 学号 实验五 直流电机转速控制系统设计 一、实验设备 ——NI ELVIS ——LabVIEW 二、实验任务 1. 使用 NI ELVIS 可变电源提供的电源能力，驱动直流马达旋转，并通过改变电压改变 其运行速度； 2. 通过光电开关测量马达转速； 3. 通过编程将可变电源所控制的马达和转速计整合在一起，基于电脑实现一个转速自 动控制系统。 三、实验步骤 任务一 ：通过可变电源控制马达旋转 达转速任务三通过程序自动调整电源电压从而逼近设定转速编程思路控制器输入为期望转速输出为实际测量得到的电 任务二 ：通过光电开关测量马达转速 旋转并通过改变电压改变其运行速度通过光电开关测量马达转速通过编程将可变电源所控制的马达和转速计整合在一 任务三 ：通过程序自动调整电源电压，从而逼近设定转速 1 达旋转模块的电压输入控制端控制可变电源产生所需的直流电机控制电压通过不断地检测马达转速与期望值比照产生 编程思路 ：PID 控制器输入 SP 为期望转速输出，PV 为实际测量得到的电机转速，MV 为 PID 输出控制电压。其中 SP 由前面板输入；PV 通过光电开关测量马达转速得到；将 PID 的输出控制电压接到 “可变电源控制马达旋转”模块的电压输入控制端，控制可变电源产生 所需的直流电机控制电压。通过不断地检测马达转速与期望值比照产生偏差，通过 PID 控 制器产生控制信号，到达直流电机转速的负反馈控制。 PID 参数： 采样率和待读取采样：采样率：500kS/s 待读取采样：500 启动死区 ：电机刚上电时，速度为 0 ，脉冲周期测量为 0 ，脉冲频率测量为无限大。通过设 定转速的“虚拟下限”解决。本实验电机转速最大为 600r/min 。故可将其上限值设为 600r/min ， 超过上限时，转速的虚拟下限设为 200r/min 。 达转速任务三通过程序自动调整电源电压从而逼近设定转速编程思路控制器输入为期望转速输出为实际测量得到的电 改进 ：利用 LabVIEW 中的移位寄存器对转速测量值取滑动平均。 旋转并通过改变电压改变其运行速度通过光电开关测量马达转速通过编程将可变电源所控制的马达和转速计整合在一 2 达旋转模块的电压输入控制端控制可变电源产生所需的直流电机控制电压通过不断地检测马达转速与期望值比照产生 四、实验截图 【程序框图】 未加移位寄存器： 达转速任务三通过程序自动调整电源电压从而逼近设定转速编程思路控制器输入为期望转速输出为实际测量得到的电 旋转并通过改变电压改变其运