USB-6341控制伺服電機實驗報告

1、伺服控制系統(tǒng)課程設計預習報告姓 名：專 業(yè)：電氣工程及其自動化指導教師：完成日期：_2016.10.30一、課程設計目的1、掌握初步的自動控制系統(tǒng)集成概念和工程動手能力，學會分析和解決實 際工作屮出現(xiàn)的問題；2、培養(yǎng)學生能夠運用現(xiàn)代工程工具和信息技術工具對復朵電氣工程問題進 行預測和模擬，并理解其局限性。二、課程設計內容及要求綜合運用直流電機調速、電力電了與pwm控制、門動控制與pid閉環(huán)調 節(jié)、轉速傳感器與檢測等基本原理與技術知識，在基于計算機的 labview/daq測控平臺上，完成雙直流電機同步伺服 控制系統(tǒng)的建立，調整 控制參數(shù)，設計人機接口，觀察實驗波形和調速效果，得出實驗結論。具休

2、要 求包括：1、檢索伺服電機控制系統(tǒng)的技術資料，了解其應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。2、參閱labview/daq實驗平臺的官方英文資料，熟悉實驗開發(fā)系統(tǒng)。3、常握整個伺服電機實驗系統(tǒng)的結構、原理，重點熟悉各環(huán)節(jié)在整個系統(tǒng) 中地位及工作原理。4、掌握labview/daq數(shù)據(jù)采集、pid控制、pwm驅動器設計方法。5、在labview中實現(xiàn)電機控制軟件的設計，實現(xiàn)轉速閉環(huán)pwm輸出控 制。6、獨立完成課程設計報告的編寫。7、進行課程設計的答辯匯報。三、課程設計實驗設備!1!實驗設備的使用表1 實驗設備名稱與數(shù)量設備名稱數(shù)址計算機1臺labview開發(fā)軟件系統(tǒng)1套nt usb-6341系列數(shù)據(jù)采集套件1套

3、直流電機2套h橋驅動電路2套轉速編碼器2套直流電源1臺1、labview的編程方法簡述labview (laboratory virtual instrument engineering)是一種圖形化的編程 語言，它廣泛地被工業(yè)界、學術界和研究實驗室所接受，視為一個標準的數(shù)據(jù) 采集和儀器控制軟件。labview集成了與滿足gpib、vxl rs-232和rs-485 協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。它還內置了便于應用tcp/ip、 activex等軟件標準的庫函數(shù)。這是一個功能強大11靈活的軟件。利用它可以方 便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都牛動有趣。圖 形化的

4、程序語言，乂稱為“g%吾言。使用這種語言編程時，基本上不寫程序代碼, 取而代z的是流程圖或流程圖。它盡可能利用了技術人員、科學家、工程師所熟 悉的術語、圖標和概念，因此，labview是一個面向最終用戶的工具。它可以 增強你構建自己的科學和工程系統(tǒng)的能力，提供了實現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 的便捷途徑。使用它進行原理研究、設計、測試并實現(xiàn)儀器系統(tǒng)時，可以大大提 高工作效率。利用labview,可產生獨立運行的可執(zhí)行文件，它是一個真正的 32位編譯器。像許多重要的軟件一樣,labview捉供了 windows、unix、linux、 macintosh的多種版本。具體來說，它是直觀的前面板與流程圖

5、式的編程方法的結合，是構建虛擬儀 器的理想工具。labview與儀器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、分析、顯示部分一起協(xié)調工 作，是簡化了而又易于使用的基于圖形化的編程語言g的開發(fā)環(huán)境。流程圖式 的程序設計與科技工程人員較為熟悉的數(shù)據(jù)流和方塊圖的概念是一致的，而且由 于流程圖與傳統(tǒng)程序設計語言的語法細節(jié)無關，構建和測試程序就可以少費時 間。使用流程圖方法可以實現(xiàn)內部的自我復制，可以隨時改變虛擬儀器來滿足自 己的需要。與傳統(tǒng)的編程方式相比，使用labview設計虛擬儀器，可以提高效 率410倍。同時，利用其模塊化和遞歸方式，用戶可以在很短的時間內構建、 設計和更新自己的虛擬儀器系統(tǒng)。2、usb-6341的基本規(guī)

6、范簡述數(shù)字i/o/pfi：usb-6341的數(shù)字i/o/pfi的各種特性以如下表29：表2 數(shù)字1/0/pf1的靜態(tài)特性器件：配置要求：通道數(shù)共 24 個，8 (p0. <0. .7», 16 (pfk0. 7>/pl, pfi <8. 15>/p2)參考地d gnd方向控制各端子可通過編程獨立配置為輸入或輸出下拉電阻常規(guī)50 kq,最低20 kq輸入電壓保護±20 v,最多兩個引腳表3 端口的波形特性端口 0 (p0. <0. 7» 的特性：配置要求：端口 /采樣容量最高8位波形生成(do) fifo2, 047個采樣波形采集(di

7、) fifo255個采樣表4 d0或di采樣時鐘頻率pcte/pxie0 wk1 mhz,収決于系統(tǒng)和總線活動usb0 mhz1 mhz,取決于系統(tǒng)和總線活動表5 數(shù)據(jù)傳輸要求pcie/pxiedma (分散-收集)、編程控制i/ousbusb信號流、編程控制i/o數(shù)字線濾波器設置160 ns、10. 24 u s、5. 12 ms、禁用表6pfi/端口 1/端口 2功能功能靜態(tài)數(shù)字輸入、靜態(tài)數(shù)字輸出、定時輸入、定時輸出定時輸出源多個at、ao、計數(shù)器、dk d0定時信號去抖動濾波設置90ns、5.12 us、2.56ms、自定義間隔、禁用； 可編程的信號高低轉換；每個輸入可獨立配置表7工作條

8、件輸入高電壓(vth)最小值2.2 v最大值5. 25 v輸入低電壓(vil)最小值0 v最大值0.8 v輸岀高電流(toh)p0. <0. 7>-24 ma ,最大值pfk0. 15> /p1/p2-16 ma ,最大值輸出低電流(10l)p0. <0. 7>24 nia ,最人值pf1 <0. 15>/p1/p216 ma ,最大值數(shù)字i/o特性：正向閾值(vt+)2. 2 v,最大值反向閾值(vt-)0. 8 v,最小值遲滯差值(vt+ - vt-)0. 2 v,最小值iil輸入低電流(vin = 0 v)-10 p a,最大值iih輸入高電流(

9、vin = 5 v)250 u a,最大值（2）通用計數(shù)器:表8通用計數(shù)器計數(shù)器/定時器數(shù)量32位分辨率4計數(shù)器測量邊沿計數(shù)、脈沖、脈沖寬度、半周期、周期、雙邊沿間隔位置測量xi、x2、x4正交編碼（帶復位通道z）:雙脈沖編碼采樣脈沖、動態(tài)更新的脈沖序列、頻分、等時采樣內部基準時鐘100 mhz、 20 mhz、 100 khz外部基準時鐘頻率pcte/usb0 mhz25 mhzpxle0 mllz25 mhz； 0 mhz100mii(pxte_dstar<a,b)上基準時鐘精度50 ppm輸入gate、source> hw_arm> aux、a、z、up_down 釆樣

10、時鐘輸入連線選項pcie任意pfi、rtsi、多種內部信號pxle任意 pfi、pxie_dstar<a,b>、pxi trig、pxi star、多種內部信號usb任意pfi、多種內部信號fifo127個采樣/計數(shù)器數(shù)據(jù)傳輸pcie/pxie各計數(shù)器/定時器專川分散-收集dma控制器、編程控制i/ousbusb信號流、編程控制1/0（3）頻率發(fā)生器:表9 頻率發(fā)生器內部要求：數(shù)值：通道數(shù)1基準吋鐘20 mhz、 10 mhz、 100 khz分頻數(shù)116基準時鐘梢度50 ppm輸出連接任意pfi或rtsi接線端電流限制:警告：對于pcie,未安裝磁盤驅動電源連接器時p0/pfi/

11、p1/p2和+5 v端 了組合不得超出最大值1a；已安裝磁盤驅動電源連接器時+5 v端了（連接器0） 不得超出最大值5v, p0/pfi/p1/p2組合不得超出最大值1a。對于pxie, +5 v端 子（連接器0）不得超出最大值5v, p0/pfi/p1/p2組合不得超出最大值2a。對 于usb, 5 v端子（連接器0）不得超出最大值5v, p0/pfi/p1/p2組合不得超出最大值2a。超出電流限制可能引起設備和/或計算機/機箱不可預期的后果！ （5）最大工作電壓：最大工作電壓指信號電壓和共模電壓之和。通道對地電壓需要小于hvo 警告：在measurement category ii>

12、 iii和iv中，請勿使用設備進行測量。ai 0 (ai 0)6834al 8 (al g-)aignd6733al 1 (al u)ai 9 (al 1-)6632aigndai 2 (ai 2)6531al 10 (al 2-)al gnd6430al 3 (al >)ai 11 (ai 3-)6329aigndal sense6228al 4 (al 4>)al 12 (al 4-)6127aigndal 5 (al 5)6026al 13 (al 5-)al gnds925al 6 (al 的al 14 (al 6-)5824aigndal 7 (al 7)5723al 1

13、5 (al 7-)al gnd5622aooao gnd5521ao 1ao gnd5420ncdgnd5319p0.4poo5218dgndp0.55117p0 1dgnd5016p0£p0.24915dgndp0.748145 vp034713dgndpfi 11/p2.34612dgndpfi 10/p2.24511pfi 0/p1.0dgnd4410pfi 1/p1.1pfi 21.2439dgndpfi3/p1.342845 vpfi 4/p1.4417dgndpfi 13/p25406pfi 5zp4.5pfi 15/p2 7395pfi6/p1.6pfi7/p1.738

14、4dgndpfi 8/p2.0373pfi9/p2.1dgnd362pfi 12/p2.4dgnd351pfi 14/p2.6技線鎬34nc 無連接圖 1 ni pcte/pxte-6341 引腳al 8 (al 0-)2al gnd3al 1 (al u)4al 9 (al 1-)5al gnd6al 2 (al 2+)7al 10 (al 2-)8al gnd9al o(a1 0*)1al 3 (al 3*)10al 11 (al 3-)11al gnd12al sense13al gnd14aoo15ao gnd 16s?<17 ai 4 (ai 4>)18 ai 12 (a

15、i 4-)iq al hmdpo.op0.120 al 5 (al 5*)p02p0.3p0.4p0521 al 13 (al 5-)22 al gnd23 al 6 (al 6>)24 zu 14 (xu 6-)25 al gndp0.6p0.7pfi 0/p1.0pfi 1/p1.1pfi 2/p1.2pfi 3/p1.3pfi 4/p1.426 al 7 (al 7*)27 al 15 (al 7-)28 zu gnd29 nc30 al gndpfi 5/p1.5pfi 6/p1.631 a0 132 ao gndpfi 7/p1.7n1 usb-6341aisalaaj?:ai

16、gndusb 6341pa接地考jugs)ni usb-634165666768697071727374757677787980螺栓端了引腳w agoo us£r1a呂啟口口啟啟口口呂口口呂口口口呂口口口呂口pfi 8/p2 0 dgndpfi 9/p2.1dgndpfi 1q/p2 2dgndpfi 11/p2.3dgndpfi 12/p2.4dgndpfi 13/p2.5dgndpfi 14/p2.6dgndpfi 15/p2 7 *5v-aodgnd®po.oqp0.1®p0.2qp0.3®dgndqp0.4op0.5qp0£op0.7&

17、#174;dgnd®pfi 8/p2.0®pfi3p2.1©pfi 10/p2.2qpfi 11/p2.3qdgndqpfi 12/p2.4®pfi 13/p2.5qpfi 14/p2.60pfi 152.7®dgndquser 1®user 20dgndq>5v®al gnd®al sense©nc§nc©chs gndbxc詢而板和螺栓端子引腳3、雙路隔離立流電機驅動模塊的使用（1）接口定義拎制倍:;電源指示燈s電源接口主電源指示燈圖4接口定義（2）控制信號接口如圖5所示，+

18、5v和gnd為控制信號電源，如果控制信號為3.3v,那么 +5v接3.3v； ena、enb分別為電機接口 1和電機接口 2的使能信號，可 以外接pwm； in1in4為兩路電機正反傳、制動（或稱剎車）控制信號。+*fn9enaf聲iihin31ni inin41n2us-ussgn $r八圖5 控制信號接口+5' exbin31n4gm)控制邏輯如表10和表11所示。其中0為低電平、1為高平、x為任意 電平，懸空時為高電平。表10電機接口 i控制信號邏輯in1in2enaout1. out21 出xx0無輸出，outl、out2懸空0ii1剎車，v(hjtl = v(xjt2 = v

19、gnd101»- v（x. j2 =電源電壓01!反轉v（xjt2 - v（xn i =電源電丿k111剎車，= vo（m =電源電用 （末連接控制仃號時的默認狀態(tài)）表11 電機接口 2控制信號邏輯in3in4enbout3、out4 輸出xx(1無輸出，out3、out4懸空0（）1剎車，vout3 = vout4 = vcndi01正轉，v°ut3 vout4 =電源電壓01i反轉，v°ut4 voutl二電源電壓111剎車，v（xjt3 = v（xjt4 =電源電壓 （未連接控制信號時的默認狀態(tài)）（3）使用數(shù)字控制引腳控制電機轉動接線方法使用數(shù)字控制引腳控制

20、電機轉動的接線方法如圖6所示。數(shù)字控制引腳的電 源與驅動板控制信號屯源應共地，但不要與電機屯源pgnd共地。當使用5v 數(shù)字控制引腳吋，驅動板+5v接電源+5v；當使用3.3v單片機吋，驅動板+5v 接電源+3.3v。數(shù)字控制引腳和張動板控制信號可共用一電源或 各自獨立供電 （但一定要共地）。ena為與單片機的一個gpio或pwm輸出端口相連， 當ena為高電平時，驅動板使能，止反轉或剎車有效，如杲是pwm信號， 那么可對屯機進 行調速；低屯平時，驅動板禁能，屯機接口無輸出。in1和in2 與數(shù)字控制引腳的兩個gpio連，控制電機正反轉及剎車。驅動邏輯見表10。9-24vn pgnd6.&am

21、p;26v電源eqrih2403nd10<0 ull< ktx«m22420m2 2s7ic-ao二、x：圖6 使用單片機控制電機轉動接線示意圖4、增量式輸出的霍爾編碼器的使用（1）編碼器簡介：霍爾編碼器是一種通過磁電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖 或數(shù)字量的傳感器?；魻柧幋a器是由霍爾碼盤和霍爾元件組成?；魻柎a盤是在一 定直徑的圓板上等分地布置冇不同的磁極?；魻柎a盤與電動機同軸，電動機旋轉 時，霍爾元件檢測輸出若干脈沖信號，為判斷轉向，一般輸出兩組存在一定相位 差的方波信號（2）編碼器接線說明：紅線：徧碼器電源線 綠線：編碼器a相輸出 白線：編碼器3相輸出 黑線

22、：徧碼器地線圖7電機編碼器實物這是一款增量式輸出的霍爾編碼器。編碼器有ab相輸出，所以不僅可以測 速，還可以辨別轉向。根據(jù)上圖的接線說明可以看到，我們只需給編碼器電源 5v供電，在電機轉動的吋候即口j通過ab相輸出方波信號。編碼器自帶了上拉電 阻，所以無需外部上拉，可以直接連接到單片機10讀取。五、課程設計原理分析(1) 直流電機的優(yōu)缺點：直流電機優(yōu)點：起動和調速性能好，調速范圍廣平滑，過載能力較強，受電 磁干擾影響??；直流電機具有良好的啟動特性和調速特性；直流電機的轉矩比較 大；維修比較便宜；直流電機的直流相對于交流比較節(jié)能環(huán)保。直流電機缺點：直流電機制造比較貴，有碳刷;與異步電動機比較，直

23、流 屯動機結構復雜，使用維護不方便，而11要用直流電源；復雜的結構限制了直流 電動機體積和重量的進一步減小，尤其是電刷和換向器的滑動接觸造成了機械磨 損和火花，使直流電動機的故障多、可靠性低、壽命短、保養(yǎng)維護工作量大。換 向火花既造成了換向器的電腐蝕，述是一個無線電干擾源，會對周圍的電器設備 帶來有害的影響。電機的容量越大、轉速越高，問題就越嚴重。所以，普通直流 電動機的電刷和換向器限制了直流電動機向高速度、人容量的發(fā)展。(2) 直流電機的主要應用直流電動機應用廣泛。使用最廣的就是直流電動工具。直流電動工具是一種 運用小容量直流電動機或電磁鐵，通過傳動機構驅動工作頭的手持式或可移式的 機械化工

24、貝。世界上第一臺直流電動工具是1894年制造的電鉆。1900年制造出 三相工頻電鉆，由三相異步電動機驅動。1913年生產出首批由單相串激屯機驅 動的交、直流兩用電鉆。20世紀80年代后，隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，電動工具技 術得到迅速發(fā)展。到新世紀初，世界電動工具的品種發(fā)展到近千個，年產量超過 1億臺。電動工具結構輕巧，攜帶方便。它比手工工具可捉高勞動生產率幾倍 到幾十倍，比傳統(tǒng)的風動工貝效率高、費用低(勿需空壓機)、震動和噪聲小、 易于自動控制。因此，電動工具逐步取代手工工具，已廣泛應用于機械，建筑、 機電、冶金設備安裝，橋梁架設，住宅裝修，農牧業(yè)生產，醫(yī)療、衛(wèi)生等各個方 面。并且廣為個體勞動者及

25、家庭使用，是一種量大面廣的機械化工具，發(fā)展前景 十分廣闊。在發(fā)電廠里，同步發(fā)電機的勵磁機、蓄電池的充電機等，都是直流發(fā) 電機；鍋爐給粉機的原動機是直流電動機。此外，在許多工業(yè)部門，例如大型軋 鋼設備、大型精密機床、礦井卷揚機、市內電車、電纜設備要求嚴格線速度一致 的地方等，通常都采用直流屯動機作為原動機來拖動工作機械的。直流發(fā)電機通 常是作為直流電源，向負載輸出電能；直流電動機則是作為原動機帶動各種生產 機械工作，向負載輸出機械能。在控制系統(tǒng)中，直流電機還有其它的用途，例如 測速電機、伺服電機等。（3）h橋對直流電機進行伺服速度控制。所謂h橋驅動電路是為直流電機而設計的一種常見電路，它主要實現(xiàn)

26、直流 電機的正反向驅動，其典型電路形式如下：vccri.oov¥dc motor<>6a b d圖8 h橋典型電路從圖中可以看出，其形狀類似于字母“ii”，而作為負載的直流電機是像“橋” 一樣架在上面的，所以稱之為“ h橋驅動”。4個開關所在位置就稱為“橋臂”。 從電路屮不難看出，假設開關a、d接通，電機為正向轉動，則開關b、c接通吋， 直流電機將反向轉動。從而實現(xiàn)了電機的正反向張動。借助這4個開關還可以產 生電機的另外2個工作狀態(tài)：a）剎車 將b、d開關（或a、c）接通， 則電機慣性轉動產生的電勢將被短路，形成阻礙運動的反電勢，形成“剎車”作 用。b）惰行 4個開關全部

27、斷開，則電機慣性所產生的電勢將無法形成 電路，從而也就不會產生阻礙運動的反電勢，電機將慣性轉動較長時間。 以上 只是從原理上描述了h橋駆動，而實際應用中很少用開關構成橋臂，通常使用晶 體管，因為控制更為方便，速度壽命都長于冇接點的開關（繼電器）。 細分下 來，晶體管有雙極性和mos管z分，而集成電路（例如l298）只是將它們集成而已，其實質還是這兩種晶體管，只是為了設計、使用方便、可靠而做成了一塊電路。 雙極性晶體管構成的h橋：mos管構成的h橋:vccdc motor圖10 mos管構成的h橋驅動電機時，保證ii橋上兩個同側的三極管不會同時導通非常重要。如杲 三極管ta和tb同時導通，那么屯

28、流就會從正極穿過兩個三極管直接回到負極。 此吋，電路屮除了三極管外沒有其他任何負載，因此電路上的電流就可能達到最 大值（該電流僅受電源性能限制），甚至燒壞三極管。基于上述原因，在實際張 動電路屮通常耍用碩件電路方便地控制三極管的開關。 圖11所示就是基于這 種考慮的改進電路，它在基木ii橋電路的基礎上增加了 4個與門和2個非門。4個與門同一個“使能”導通信號相接，這樣，用這一個信號就能控制整個電路的 開關。而2個非門通過提供一種方向輸人，可以保證任何時候在h橋的同側腿上 都只有一個三極管能導通。hnable圖11具有使能控制和方向邏輯的h橋電路采用以上方法，電機的運轉就只需要用三個信號控制：兩

29、個方向信號和一個 使能信號。如杲dir-l信號為0, dir-r信號為1,并且使能信號是1,那么三 極管q1和q4導通，電流從左至右流經(jīng)電機（如圖12所示）；如果dtr-l信號 變?yōu)?,而dir-r信號變?yōu)?,那么q2和q3將導通，電流則反向流過電機。vcc12 分立元件的h橋驅動電路圖(4) pid三個控制參數(shù)的主要功能：(1) 比例調節(jié)作用：是按比例反應系統(tǒng)的偏差，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差，比 例調節(jié)立即產生調節(jié)作用以減少偏差。比例作用大，可以加快調節(jié)，減少誤差， 但是過大的比例，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，甚至造系統(tǒng)的不穩(wěn)定。(2) 積分調節(jié)作用：是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，捉高無差度。因為冇誤差， 積分調

30、節(jié)就進行，直至無差，積分調節(jié)停止，積分調節(jié)輸出一常值。積分作用的 強弱取決于積分時間常數(shù)ti, ti越小，積分作用就越強，反之積分作用就弱， 加入積分調節(jié)可使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，動態(tài)響應變慢。積分作用常與其他兩種調節(jié) 規(guī)律結合，組成pi調節(jié)器或pid調節(jié)器。(3) 微分調節(jié)作用：微分作用反映系統(tǒng)偏差信號的變化率，具冇預見性， 能預見偏弟變化的趨勢，因此能產生超前的控制作用，在偏弟還沒有形成2前， 已被微分調節(jié)作用消除。因此，可以改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，在微分吋間選擇合適 的情況下，可以減少超調，減少調節(jié)吋間。微分作用對噪聲干擾有放大作用，因 此過強的加微分調節(jié)，對系統(tǒng)抗干擾不利。此外，微分反映的是變化

31、率，而當輸 入沒冇變化是，微分作用輸岀為零。微分作用不能單獨使用，需要與另外兩種調 節(jié)規(guī)律相結合，組成pd或pid控制器。(4) pid參數(shù)工程整定方法：系統(tǒng)整定是指選擇調節(jié)器的比例度、積分吋間ti和微分吋間td的具體數(shù)值。 系統(tǒng)整定的實質，就是通過改變控制參數(shù)使調節(jié)器特性和被控過程特性配合好， 來改善系統(tǒng)的動態(tài)和靜態(tài)特性，求得最佳的控制效果。系統(tǒng)的良好控制效果一般 要求：瞬時響應的衰減率(0. 75-0. 9)(以保證系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定性儲備)，盡 量減小穩(wěn)態(tài)偏差(余差)、最大偏差和過渡過程時間。工程上得到廣泛應用的pid參數(shù)整定方法通常有：動態(tài)特性參數(shù)法、臨界比 例度法、衰減曲線法、現(xiàn)場實

32、驗整定法等。它直接在過程控制系統(tǒng)中進行，其方 法簡單，計算簡便，而且容易掌握。在實際應用屮，將調節(jié)器的整定參數(shù)按先 比例、后積分、最后微分的程序置于某些經(jīng)驗數(shù)值后，再作給定位擾動，觀察系 統(tǒng)過渡過程曲線。若曲線還不夠理想，則改變調節(jié)器的§、ti、td值，進行反 復湊試，以尋求最佳的整定參數(shù)，直到控制質量符合要求為止。控制器設計總體指標可以概插為：穩(wěn)、準、快，均衡調節(jié)以kp、ki、kd三參數(shù)則可一定程度上滿足上述三個指標的要求。在控制初期，關鍵要克服各環(huán)節(jié) 的滯后，為了避免積分飽和造成較大超調，ki應選的小一些。在控制中期，系 統(tǒng)偏差以減小，但為了不過分影響穩(wěn)定性，ki可適當增大一些。

33、在調節(jié)過程后 期，為減小穩(wěn)太誤差，提高控制精度，ki可選取更大一些。在控制初期，為盡 快消除偏差，捉高響應速度，kp應該取大一些；在控制過程中期，為了防止超 調過大造成震蕩，kp耍減小些；在控制過程后期，則?？朔{，使系統(tǒng)盡快 穩(wěn)定，kp值要再減小一些。純大滯后系統(tǒng)在控制中，容易產生超調，使系統(tǒng)失 穩(wěn)。其主要原因是：其吋滯階段對誤差的積分太大。因此，為了改善純大滯后系 統(tǒng)的相應特性，對積分因子提出了新的要求。（5）直流電機閉環(huán)伺服調速控制系統(tǒng)框圖pwm轉速給定控制器驅動器 電機裝置轉速反饋 v圖13轉速伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)原理框圖六、實驗步驟準備1、做出usb-6341的硬件資源分配，給出其與驅

34、動器控制端口的對應關系表本次實驗出計數(shù)器1即力號引腳采集電機1轉速，計數(shù)器0的89號引腳輸 出信號到驅動器的in1端口，計數(shù)器3的79號引腳釆集電機2的轉速，計數(shù)器 2的93號引腳輸出信號到駆動器的in3端口。usb6341的具體碩件資源分配與 驅動器控制端口的對應關系表如下所示：表12 板r引腳與驅動器端子接線表驅動器引腳板卡引腳驅動器引腳板卡引腳+5v96in189 (pft 12)gnd941n294ena961n393 (pfi 14)enb96in494usb-6341數(shù)據(jù)采集卡屮的計數(shù)器直接測量脈沖頻率，再根據(jù)增量式編碼器 一圈輸出390個脈沖信號求出實際轉速。同時，計數(shù)器將調制的pwm信號輸出 到驅動器控制接口。usb6341數(shù)據(jù)釆集卡的硬件資源引腳編號如2表13usb-6341計數(shù)器端子編號計數(shù)器/定時信號默認的引腳編號（名稱）ctr 2 src73 (pft 0)ctr 0 src81 (pft 8)ctr2gate74 (pft 1)ctr 0 gate83 (pf1 9)ctr 2 aux75 (pfi 2)ctr