計算機控制實驗報告4(電機調速實驗)

嘉應學院電子信息工程學院學生實驗報告班級：座號：姓名成績：課程名稱：計算機控制技術實驗項目：電機調速實驗實驗預習報告（上課前完成）一、實驗目的1．了解直流電機調速系統(tǒng)的特點。2．研究采樣周期T對系統(tǒng)特性的影響。3．研究電機調速系統(tǒng)PID控制器的參數的整定方法。二、實驗儀器1．EL-AT-II型計算機控制系統(tǒng)實驗箱一臺2．PC計算機一臺3．直流電機控制實驗對象一臺三、控制的基本原理1．系統(tǒng)結構圖示于圖8－1。圖8－1系統(tǒng)結構圖圖中Gc（s）=Kp（1+Ki/s+Kds）Gh（s）=（1－e-TS）/sGp（s）=1/（Ts+1）2．系統(tǒng)的基本工作原理整個電機調速系統(tǒng)由兩大部分組成，第一部分由計算機和A/D&D/A卡組成，主要完成速度采集、PID運算、產生控制電樞電壓的控制電壓，第二部分由傳感器信號整形，控制電壓功率放大等組成。電機速度控制的基本原理是：通過D/A輸出-2.5v～+2.5v的電壓控制7812的輸出，以達到控制直流電機電樞電壓的目的。速度采集由一對紅外發(fā)射、接收管完成，接收管輸出脈沖的間隔反應了電機的轉速。第二部分電路原理圖3．PID遞推算法：如果PID調節(jié)器輸入信號為e（t），其輸送信號為u（t）,則離散的遞推算法如下：Uk=Kpek+Kiek2+Kd(ek-ek-1)其ek2是誤差累積和。四、實驗內容：1、設定電機的速度在一恒定值。2、調整P、I、D各參數觀察對其有何影響。五、實驗步驟1．啟動計算機，在桌面雙擊圖標[Computerctrl]或在計算機程序組中運行[Computerctrl]軟件。2．測試計算機與實驗箱的通信是否正常,通信正常繼續(xù)。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以繼續(xù)進行實驗。3．20芯的扁平電纜連接實驗箱和爐溫控制對象，檢查無誤后，接通實驗箱電源。開環(huán)控制4．選中[實驗課題→電機調速實驗→開環(huán)控制實驗]菜單項,鼠標單擊將彈出參數設置窗口。在參數設置窗口設置給定電壓，及電機控制對象的給定轉速，點擊確認在觀察窗口觀測系統(tǒng)響應曲線。測量系統(tǒng)響應時間Ts和超調量p。復步驟4，改變參數設置，觀測波形的變化，記入表1閉環(huán)控制6.選中[實驗課題→電機調速實驗→閉環(huán)控制實驗]菜單項,鼠標單擊將彈出參數設置窗口。在參數設置窗口設置電機控制對象的給定溫度以及Ki、Kp、Kd值，點擊確認在觀察窗口觀測系統(tǒng)響應曲線。測量系統(tǒng)響應時間Ts和超調量p。7．重復步驟6，改變PID參數，觀測波形的變化，記入表2實驗報告部分