使用班級：1607111、1606111
電氣與自動化工程學院
2014.9
實驗一閘流體直流調速系統主要單元除錯
．實驗目的
1．熟悉直流調速系統主要單元部件的工作原理及調速系統對其提出的要求。
2．掌握直流調速系統主要單元部件的除錯步驟和方法。
．實驗內容
1．調節器的除錯
2．電平檢測器的除錯
3．反號器的除錯
4．邏輯控制器的除錯
．實驗裝置及儀器
1．mcl系列教學實驗台主控制屏。
2．mcl—18元件（適合mcl—ⅱ)或mcl—31元件（適合mcl—ⅲ）。
3．mcl—34元件。
4．mel-11掛箱
5．雙蹤示波器
6．萬用表
．實驗方法
實驗中所用的各控制單元的原理圖見第一章有關內容。
1．速度調節器（asr）的除錯
按圖6-5接線，dzs(零速封鎖器)的扭子開關扳向「解除」。
（1）調整輸出正,負限幅值
「5」、「6」端接mel-11掛箱，使asr調節器為pi調節器，加入一定的輸入電壓（由mcl—18或主控制屏的給定提供，以下同），調整正、負限幅電位器rp1、rp2，使輸出正負值等於5v。
（2）測定輸入輸出特性
將反饋網路中的電容短接（「5」、「6」端短接），使asr調節器為p調節器，向調節器輸入端逐漸加入正負電壓，測出相應的輸出電壓，直至輸出限幅值，並畫出曲線。
（3）觀察pi特性
拆除「5」、「6」端短接線，突加給定電壓，用慢掃瞄示波器觀察輸出電壓的變化規律，改變調節器的放大倍數及反饋電容，觀察輸出電壓的變化。反饋電容由外接電容箱改變量值。
2．電流調節器（acr）的除錯
按圖6-5接線。
（1）調整輸出正,負限幅值
「9」、「10」端接mel-11掛箱，使調節器為pi調節器，加入一定的輸入電壓，調整正，負限幅電位器，使輸出正負最大值大於6v。
（2）測定輸入輸出特性
將反饋網路中的電容短接（「9」、「10」端短接），使調節器為p調節器，向調節器輸入端逐漸加入正負電壓，測出相應的輸出電壓，直至輸出限幅值，並畫出曲線。
（3）觀察pi特性
拆除「9」、「10」端短接線，突加給定電壓，用慢掃瞄示波器觀察輸出電壓的變化規律，改變調節器的放大倍數及反饋電容，觀察輸出電壓的變化。反饋電容由外接電容箱改變量值。
3．電平檢測器的除錯
（1）測定轉矩極性鑑別器（dpt）的環寬，要求環寬為0.4~0.6伏，記錄高電平值 ，調節rp使環寬對稱縱座標。
具體方法：
（a）調節給定ug，使dpt的「1」腳得到約0.3v電壓，調節電位器rp，使「2」端輸出從「1」變為「0」。
（b）調節負給定，從0v起調，當dpt的「2」端從「0」變為「1」時，檢測dpz的「1」端應為-0.3v左右，否則應調整電位器，使「2」端電平變化時，「1」端電壓大小基本相等。
（2）測定零電流檢測器（dpz）的環寬，要求環寬也為0.4~0.6伏，調節rp，使回環向縱座標右側偏離0.1~0.2伏。
具體方法：
（a）調節給定ug，使dpz的「1」端為0.7v左右，調整電位器rp，使「2」端輸出從「1」變為「0」。
（b）減小給定，當「2」端電壓從「0」變為「1」時，「1」端電壓在0.1～0.2v範圍內，否則應繼續調整電位器rp。
（3）按測得資料，畫出兩個電平檢測器的回環。
4．反號器（ar）的除錯
測定輸入輸出比例，輸入端加+5v電壓，調節rp，使輸出端為-5v。
5．邏輯控制器（dlc）的除錯
測試邏輯功能，列出真值表，真值表應符合下表：
除錯時的階躍訊號可從給定器得到。
除錯方法：
按圖6-6接線
（a）給定電壓順時針到底，ug輸出約為12v。
（b）此時上下撥動mcl—18中g（給定）部分s2開關，ublf、ublr的輸出應為高、低電平變化，同時用示波器觀察dlc的「5」，應出現脈衝，用萬用表測量，「3」與「ublf」，「4」與「ublr」等電位。
（c）把+15v與dlc的「2」連線斷開，dlc的「2」接地，此時撥動開關s2，ublr、ublf輸出無變化。
五. 實驗報告
1．畫各控制單元的除錯連線圖。
2．簡述各控制單元的除錯要點。
實驗二不可逆單閉環直流調速系統靜特性的研究
一、實驗目的
1．研究閘流體直流電動機調速系統在反饋控制下的工作。
2．研究直流調速系統中速度調節器asr的工作及其對系統靜特性的影響。
3．學習反饋控制系統的除錯技術。
二、實驗裝置及儀器
1．mcl系列教學實驗台主控制屏。
2． mcl—31元件（適合mcl—ⅲ）。
3．mcl—33(a)元件或mcl—53元件。
4．mel-11掛箱
5．mel—03三相可調電阻（或自配滑線變阻器）。
6．電機導軌及測速發電機、直流發電機m01（或電機導軌及測功機、mel—13元件）。
7．直流電動機m03。
8．雙蹤示波器。
三、注意事項
1．直流電動機工作前，必須先加上直流激磁。
2．接入asr構成轉速負反饋時，為了防止振盪，可預先把asr的rp3電位器逆時針旋到底，使調節器放大倍數最小，同時，asr的「5」、「6」端接入可調電容（預置7μf）。
3．測取靜特性時，須注意主電路電流不許超過電機的額定值（1a）。
4．三相主電源連線時需注意，不可換錯相序。
5．電源開關閉合時，過流保護發光二極體可能會亮，只需按下對應的復位開關sb1即可正常工作。
6．系統開環連線時，不允許突加給定訊號ug起動電機。
7．起動電機時，需把mel-13的測功機載入旋鈕逆時針旋到底，以免帶負載起動。
8．改變接線時，必須先按下主控制屏總電源開關的「斷開」紅色按鈕，同時使系統的給定為零。
9．雙蹤示波器的兩個探頭地線通過示波器外殼短接，故在使用時，必須使兩探頭的地線同電位（只用一根地線即可），以免造成短路事故。
四、實驗內容
1．實驗裝置的有關單元除錯
（1）檢查、調整鋸齒波觸發器。
（2）檢查、調整速度調節器asr並整定其輸出限幅值。
2．測定閘流體-電動機系統的開環機械特性和轉速單閉環調速系統的靜特性。
五、實驗步驟及方法
1．移相觸發電路的除錯（主電路不通電）
（a）用示波器觀察mcl—33（或mcl—53，以下同）的雙脈衝觀察孔，應有雙脈衝，且間隔均勻，幅值相同；觀察每個閘流體的控制極、陰極電壓波形，應有幅值為1v～2v的雙脈衝。
（b）觸發電路輸出脈衝應在30°～90°範圍內可調。可通過對偏移電壓調節單位器及asr輸出電壓的調整實現。例如：
使asr輸出為0v，調節偏移電壓，實現α=90°；再保持偏移電壓不變，調節asr的限幅電位器rp1，使α=30°。
2．速度調節器（asr）的除錯
按圖1-1接線，dzs(零速封鎖器)的扭子開關扳向「解除」。
（1）調整輸出正,負限幅值
「5」、「6」端接電容，使asr調節器為pi調節器，然後給asr加一定的輸入電壓（由給定ug調節），調整正、負限幅電位器rp1、rp2，使輸出正負值等於5v。
（2）測定輸入輸出特性
將反饋網路中的電容短接（「5」、「6」端短接），使asr調節器為p調節器，向調節器輸入端逐漸加入正負電壓，測出相應的輸出電壓，直至輸出限幅值，並畫出曲線。
（3）觀察pi特性
斷開「5」、「6」端短接線，突加給定電壓，用慢掃瞄示波器觀察輸出電壓的變化規律，改變調節器的放大倍數及反饋電容，觀察輸出電壓的變化。反饋電容由外接電容箱改變量值。
3．求取調速系統在無轉速負反饋時的開環工作機械特性。
（1）按圖1-2接線，然後斷開asr的「3」至uct的連線線，由ug（給定）直接加至uct，且ug調至零，進行開環系統機械特性實驗。
（2）接線經指導老師檢查後方可通電，先接通直流電機勵磁電源，然後合上主控制屏的綠色按鈕開關。
（3）調節給定電壓ug，使直流電機空載轉速n0=1500轉/分，調節測功機載入旋鈕（或直流發電機負載電阻），在空載至額定負載的範圍內測取7～8點，讀取整流裝置輸出電壓ud，輸出電流id以及被測電動機轉速n。
4．測取調速系統在帶轉速負反饋時的有靜差閉環工作的靜特性
（1）按圖1-2接線，斷開ug（給定）和uct的連線線，ug接至asr的輸入2腳，asr輸出接至uct，把asr的「5」、「6」點短接。
（2）經指導老師檢查後通電，先接通直流電機勵磁電源，然後合上主控制屏的綠色按鈕開關。
（3）調節給定電壓ug至2v，調整轉速變換器rp電位器，使被測電動機空載轉速n0=1500轉/分，調節asr的調節電容以及反饋電位器rp3，使電機穩定執行。
（4）調節測功機載入旋鈕（或直流發電機負載電阻），在空載至額定負載範圍內測取7～8點，讀取ud、id、n。
5．測取調速系統在帶轉速負反饋時的無靜差閉環工作的靜特性
（1）斷開asr的「5」、「6」短接線，「5」、「6」端接mel—11電容器，可預置7μf，使asr成為pi（比例—積分）調節器。
（2）調節給定電壓ug，使電機空載轉速n0=1500轉/分。在額定至空載範圍內測取7～8個點。
六、實驗報告
1．將調速系統的開環機械特性，帶轉速閉環的有靜差系統的靜特性和帶轉速閉環的無靜差系統的靜特性三條曲線繪製於同乙個座標系中。
2．對三條曲線進行分析、比較，得出結論。
七、思考題
1．系統在開環、有靜差閉環與無靜差閉環工作時，速度調節器asr各工作在什麼狀態？實驗時應如何接線？
2．要得到相同的空載轉速n0，亦即要得到整流裝置相同的輸出電壓u，對於有反饋與無反饋調速系統哪個情況下給定電壓要大些？為什麼？
3．在有轉速負反饋的調速系統中，為得到相同的空載轉速n0，轉速反饋的強度對ug有什麼影響？為什麼？
4．如何確定轉速反饋的極性與把轉速反饋正確地接入系統中？又如何調節轉速反饋的強度，**路中調節什麼元件能實現？
實驗三轉速、電流雙閉環直流調速系統
一、實驗目的
1．了解雙閉環不可逆直流調速系統的原理，組成及各主要單元部件的原理。
2．熟悉電力電子及教學實驗台主控制屏的結構及除錯方法。
運動控制系統實驗指導書
直流調速 實驗一不可逆單閉環直流調速系統靜特性的研究 一 實驗目的 1 研究閘流體直流電動機調速系統在反饋控制下的工作。2 研究直流調速系統中速度調節器asr的工作及其對系統靜特性的影響。3 學習反饋控制系統的除錯技術。二 預習要求 1 了解速度調節器在比例工作與比例 積分工作時的輸入 輸出特性。2...
《運動控制系統》實驗指導書解析
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運動控制系統實驗指導書分解
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