《運動控制系統》
實驗指導書
逄海萍劉建芳編
青島科技大學自動化與電子工程學院
電氣工程教研室
目錄實驗一閘流體不可逆直流調速系統主要單元除錯……1
實驗二不可逆單閉環直流調速系統靜特性的研究……4
實驗三雙閉環閘流體不可逆直流調速系統……………8
實驗四雙閉環可逆直流脈寬調速系統………………15
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。
1．轉速調節器asr和電流調節器調節器acr的除錯
2．觸發單元的除錯
3．主電路的除錯
1．mcl系列教學實驗台主控制屏。
2．mcl--31元件(適合mcl--111)
3．mcl--34元件。
4．mel-11掛箱
5．雙蹤示波器
6．萬用表
1．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。
2．電流錶要與電動機的電樞串聯，嚴禁併聯。
3．改接線路前斷開電源。
4．脈衝觀察孔不能於晶閘關門極相連。
1． 速度調節器(asr)的除錯
(1)調整asr的輸出限幅值
①「5」、「6」端接mel-11掛箱電容(7μ)，使asr調節器為pi調節器，將ug接到asr的1端，零速封鎖(dzs)的3端接到asr的4端，零速封鎖開關打到「解除」。
②接通「低壓直流電源」，增加給定，調節asr的rp1,rp2,使asr的輸出限幅值為±3v。
③給定調到0，斷開「低壓直流電源」。
(2)測定輸入輸出特性
①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。
②接通「低壓直流電源」，調節給定電位器,向調節器輸入端逐漸加入正負電壓，測出相應的輸出電壓，直至輸出達到限幅值，並畫出輸入輸出特性曲線。
③給定調到0，斷開「低壓直流電源」。
(3)觀察pi特性
拆除「5」、「6」端短接線，接通「低壓直流電源」，分別突加正、負給定電壓，萬用表觀察輸出電壓的變化規律。
(4) 切斷「低壓直流電源」
2．電流調節器(acr)的除錯
(1)調整輸出正、負限幅值
①「9」、 「10」端接mel-11掛箱電容，使調節器acr為pi調節器，將ug接到acr的1端，零速封鎖(dzs)的3端接到acr的8端，零速封鎖開關打到「解除」。
② 調節給定電位器，加入一定的輸入電壓，調整正、負限幅電位器，使輸出正負最大值等於土5v。
(2)測定輸入輸出特性
① 將反饋網路中的電容短接(「9」、「10」端短接)，使調節器acr為p調節器。
② 接通「低壓直流電源」，調節給定電位器,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，並畫出輸入輸出特性曲線。
給定調到0，斷開「低壓直流電源」。
(3)觀察pi特性
拆除「9」、 「10」端短接線，突加給定電壓，分別突加正、負給定電壓，萬用表觀察輸出電壓的變化規律。
3．移相觸發電路的除錯
（1）主電路未通電，接通mcl一32t電源控制屏的「低壓直流電源」開關,將mcl-31板上的直流低壓電源引到mcl-33板上.
(2) 用示波器觀察 mcl—33的六個脈衝觀察孔，應有雙窄脈衝，且間隔均勻，幅值相同。
（3）檢查脈衝的相序：
1號孔的脈衝應比2號孔超前60度，2號孔的脈衝應比3號孔超前60度，……。若相序不對，應調整相序。
(4)調整移相範圍：
觸發電路輸出脈衝的相位應在30～90範圍內可調。
調整步驟:
1 關掉「低壓直流電源」,將給定電位器逆時針旋到頭,此時ug=0,s1撥向「正給定」,連線ug和uct.
2 閉合低壓直流電源.
3 用雙蹤示波器同時觀察mcl-33板上的u相同步訊號和1號孔觸發脈衝,觀察觸發脈衝的相位是否為α=90°(注意:同步訊號30°的點為自然換向點,即α=0°的點.),若不對,應調節偏移電壓電位器,使α=90°.
4 慢慢加給定訊號,此時觸發脈衝應前移.當移到α=30°時,記下此時的給定電壓ug的數值
5 將給定電位器逆時針旋到頭, 關掉低壓直流電源.
（5）觀察閘流體的控制極與陰極的觸發脈衝：
將mcl-33板上的ublf接地，接通「低壓直流電源」，用示波器的乙個探頭逐個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。（注意：此時要逐個測試，不得同時觀察兩個閘流體上的脈衝。
）（6）斷開主電路和控制電路電源。
圖1 三相全控橋式整理電路帶電阻性負載時的工作波形
4.主電路的除錯
（1）按圖2接線。
將電流錶串聯到電樞迴路中, b1和b1相連，b2和b2相連，接入1800電阻。
②將主電路(i組)接成三相全控橋,接入1800ω電阻,如圖.
圖2（2）給定電位器逆時針旋到頭.
（3）控制電路加電，主電路加電.
（4）用示波器觀察電阻兩端的波形。
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。
2． 畫出p調節器輸入-輸出靜特性曲線。
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。
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．弄清不可逆單閉環直流調速系統的工作原理。
1．mcl系列教學實驗台主控制屏。
2．mcl—31元件。
3．mcl—33元件。
5．mel—03三相可調電阻。
6．電機導軌及測速發電機、直流發電機m01。
7．直流電動機m03。
8．雙蹤示波器。
9．萬用表。
1．直流電動機工作前，必須先加上直流勵磁。
2．接入asr構成轉速負反饋時，為了防止振盪，可預先把asr和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7f）。 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，不可接錯相序。
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，需把發電機的電阻斷開，以免帶負載啟動。
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。
10．起動電動機前，先檢查給定旋鈕是否在零位上（逆時針旋到頭）。
11．電流錶要與電動機的電樞串聯，嚴禁併聯。
12．觸發脈衝的觀測孔不得用導線與閘流體的門極相連。
1．移相觸發電路的除錯(主電路未通電)
除錯方法同實驗一的「五、3」小節。
（1）檢查觸發脈衝的相序
（a）主電路未通電，接通mcl一32t電源控制屏的「低壓直流電源」開關,將mcl-31板上的直流低壓電源引到mcl-33板上.
(b) 用示波器觀察 mcl—33的六個脈衝觀察孔，應有雙窄脈衝，且間隔均勻，幅值相同。1號孔的脈衝應比2號孔超前60度，2號孔的脈衝應比3號孔超前60度，……。若相序不對，應調整相序。
(2)系統零位調整
用雙蹤示波器同時觀察mcl-33板上的u相同步訊號和1號孔觸發脈衝,觀察觸發脈衝的相位是否為α=90°(注意:同步訊號30°的點為自然換向點,即α=0°的點.),若不對,應調節偏移電壓電位器,使α=90°.
也可以同時觀察v相同步訊號和1號孔觸發脈衝，調節偏移電壓使1號觸發脈衝與v相電壓的正向過零點相對應。
2．轉速調節器asr的除錯
（1）調節asr的輸出限幅值
1 將asr接成pi調節器（即5，6端接電容,可預置7μ），將ug接到asr的1端，零速封鎖(dzs)的3端接到asr的4端，零速封鎖開關打到「解除」。
2 接通「低壓直流電源」，增加給定，調節asr的rp1,rp2,使asr的輸出限幅值為±5v
3 給定調到0，斷開「低壓直流電源」。
3．主電路接線
按圖1接線。將電流錶串聯到電樞迴路中，直流電動機接上勵磁,。直流發電機接上勵磁，發電機電樞併入1800ω變阻器，電阻調到最大，然後再斷開電阻與發電機的乙個端子的連線，使其開路，即電動機空載。
將ublf接地。
4.開環機械特性的測試
（1）斷開ug到asr的連線,將ug直接接至uct,ug調至0,給定打到「正給定」。
（2）檢查：給定電位器應在在0位上，勵磁電源開關應合上，發電機的電阻應斷開，變阻器的旋鈕逆時針旋到最大。
（3）開啟轉速計
（4）接通 「低壓直流電源」，按下主電路電源的「閉合」按鈕，此時電動機應不轉。如果此時電動機慢速旋轉，說明觸發電路的零位調得不准。慢慢調節偏移電壓電位器，使轉速恰好為0。
（5）慢慢增加加給定訊號,同時密切觀察電流錶和轉速計,(電流不得超過電動機的額定電流1.1a),此時,轉速應慢慢上公升.(如果電流超過了0.
2a,電動機仍不轉,此時應立即將給定調到0,斷開電源,檢查電動機是否加上了勵磁.)。 將轉速調到1600r/min,記錄整流裝置輸出電壓ud,輸出電流id以及被測電動機轉速n。
填入表1第一列。
(6) 迅速接入發電機的負載電阻，此時電動機的電流應略有增加，調節變阻器旋鈕，慢慢減小負載電阻（即加大電動機的負載），密切觀察電流錶，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。填入表1。
（7）將給定電位器逆時針旋到頭（ug=0），切斷主電路電源和控制電路電源。
表2-1 開環機械特性的測試
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分解
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...
11級 運動控制系統實驗指導書
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...