機(jī)電運(yùn)動控制實(shí)驗(yàn)報告

1、第直組西華大學(xué)實(shí)驗(yàn)報告（理工類）開課學(xué)院及實(shí)驗(yàn)室：機(jī)械學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)時間：2011年11月10日學(xué)生姓名學(xué)號成績學(xué)生所在學(xué)院機(jī)械工程與自動化學(xué)院年級/專業(yè)/班08級機(jī)電（3）班課程名稱運(yùn)動控制課程代碼8426630實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱伺服驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)項(xiàng)目代碼指導(dǎo)教師韋興平項(xiàng)目學(xué)分一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解伺服驅(qū)動系統(tǒng)的構(gòu)成及其與其它部件的聯(lián)系；2、了解伺服驅(qū)動系統(tǒng)各主要組成部分的作用、功能。二、實(shí)驗(yàn)原理現(xiàn)場參觀步進(jìn)、交流伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器及材料標(biāo)準(zhǔn)GXY-1010步進(jìn)工作臺一套；標(biāo)準(zhǔn)GXY-1010伺服工作臺一套（數(shù)字控制方式連接）；GT-400-SG，SV 板卡各一塊；PC機(jī)多

2、臺；四、實(shí)驗(yàn)步驟（按照實(shí)際操作過程）開啟系統(tǒng)電源進(jìn)入“固高系統(tǒng)”點(diǎn)擊系統(tǒng)測評系統(tǒng)歸零選擇文件執(zhí)行五、實(shí)驗(yàn)過程記錄工作臺位置-（輸出）開環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及問題討論1、判斷自己所在小組的實(shí)驗(yàn)平臺驅(qū)動系統(tǒng)是屬于開環(huán)、半閉環(huán)還是全閉環(huán)系統(tǒng)？說明理由。并說明各種系統(tǒng)各自的優(yōu)缺點(diǎn)。答：開環(huán)系統(tǒng)因?yàn)闊o編碼器、光柵尺等檢測反饋裝置開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的精度較低，速度也受到步進(jìn)電動機(jī)性能的限制。但由于其結(jié)構(gòu)簡 單，易于調(diào)整，在精度要求不太高的場合中得到較廣泛的應(yīng)用閉環(huán)控制系統(tǒng)將數(shù)控機(jī)床本身包括在位置控制環(huán)之內(nèi)，因此機(jī)械系統(tǒng)引起的誤差可由 反饋控制得以消除，但數(shù)控機(jī)床本身固有頻率、阻尼、間隙等的影響，

3、成為系統(tǒng)不穩(wěn)定的 因素，從而增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的困難。故閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是精度較高，但系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、成本高，且調(diào)試維修較難半閉環(huán)控制系統(tǒng)的精度比閉環(huán)要差一些，但驅(qū)動功率大，快速響應(yīng)好2、仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)平臺回零點(diǎn)的具體過程，說明驅(qū)動系統(tǒng)是如何找到或計(jì)算出工作臺零點(diǎn)的位置？西華大學(xué)實(shí)驗(yàn)報告（理工類）開課學(xué)院及實(shí)驗(yàn)室：機(jī)械學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)時間:2011年11月10日學(xué)生姓名學(xué)號成績學(xué)生所在學(xué)院機(jī)械工程與自動化學(xué)院年級/專業(yè)/班08機(jī)電（3）班課程名稱運(yùn)動控制課程代碼8426630實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱交流伺服電機(jī)位置環(huán)PID調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目代碼指導(dǎo)教師韋興平項(xiàng)目學(xué)分一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解伺服系統(tǒng)

4、控制、調(diào)節(jié)的基本方法、原理；2、學(xué)會使用數(shù)字式PID控制器；3、熟悉用試探法調(diào)節(jié)PID控制器參數(shù)的過程；4、認(rèn)識理論分析對實(shí)踐的重要指導(dǎo)作用。二、實(shí)驗(yàn)原理現(xiàn)場講解、演示三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器及材料XY平臺一套；GT-400-SV 卡或GT-400-SG 卡一塊；PC機(jī)多臺四、實(shí)驗(yàn)步驟（按照實(shí)際操作過程）1按下電控箱上“系統(tǒng)上電”按鈕，使實(shí)驗(yàn)平臺上電；2雙擊桌面“MotorControlBench.exe”圖標(biāo)，打開運(yùn)動控制平臺實(shí)驗(yàn)軟件，點(diǎn)擊界面下方的直流伺服 電機(jī)按鈕；3選擇“1軸”，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中選擇“位置控制”，此時界面內(nèi)容將發(fā)生變化，在設(shè)定位置值處中輸 入位置控制的目標(biāo)值（單位為當(dāng)量脈沖數(shù)，建

5、議輸入范圍在050000），例如如輸入40000；4置環(huán)PID參數(shù)設(shè)置欄中輸入一組PID控制器參數(shù)的初值；5點(diǎn)擊界面中“開始”按鈕，平臺上電機(jī)開始運(yùn)動，待軸運(yùn)動一段時間后，點(diǎn)擊“停止”按鈕停止電 機(jī)運(yùn)動；6點(diǎn)擊“顯示”按鈕，界面右側(cè)將顯示電機(jī)位置階躍響應(yīng)曲線和數(shù)據(jù)；7觀察位置階躍響應(yīng)曲線；8點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕，觀察計(jì)算結(jié)果中的超調(diào)量和上升時間；9根據(jù)結(jié)果調(diào)整PID參數(shù)，反復(fù)執(zhí)行48步，直到獲得性能滿意的階躍響應(yīng)曲線；10關(guān)閉實(shí)驗(yàn)平臺電源，實(shí)驗(yàn)完畢。五、實(shí)驗(yàn)過程記錄（數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等）六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及問題討論1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析P、I、D各個環(huán)節(jié)對系統(tǒng)的控制作用?機(jī)械工程控制劉建新 207頁下2、請談?wù)劚?/p>