最小機(jī)電系統(tǒng)控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)一電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、步進(jìn)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆詹竭M(jìn)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)的面板操作；掌握通過觸摸屏對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行監(jiān)控的方法；了解步進(jìn)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)各部件的功能。實(shí)驗(yàn)設(shè)備步進(jìn)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)一套。實(shí)驗(yàn)原理（1）步進(jìn)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)a步進(jìn)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)是最小機(jī)電系統(tǒng)控制實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的一部分。其實(shí)物構(gòu)造圖如REF_Ref320190776\h圖1-1-1和REF_Ref320190968\h圖1-1-2所示，該平臺(tái)由監(jiān)控臺(tái)及步進(jìn)電機(jī)本體組成，可用于對(duì)步進(jìn)電機(jī)的性能進(jìn)行測(cè)試。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如REF_Ref320191042\h圖1-1-3所示。其各部件主要功能如下：圖1-1-SEQ圖1-1-\*ARABIC1步進(jìn)電機(jī)測(cè)試監(jiān)控臺(tái)圖1-1-SEQ圖1-1-\*ARABIC2步進(jìn)電機(jī)本體圖1-1-SEQ圖1-1-\*ARABIC3步進(jìn)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（2）步進(jìn)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)監(jiān)控面板步進(jìn)測(cè)試平臺(tái)的監(jiān)控面板如REF_Ref320191069\h圖1-1-4所示，在面板上有電源開關(guān)、停止按鈕、電源指示燈、報(bào)警指示燈、正轉(zhuǎn)按鈕、反轉(zhuǎn)按鈕和勵(lì)磁電流表。圖1-1-SEQ圖1-1-\*ARABIC4步進(jìn)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)監(jiān)控面板（3）觸摸屏監(jiān)控界面觸摸屏的監(jiān)控主界面如REF_Ref320191087\h圖1-1-5所示。通過該界面可以進(jìn)行電機(jī)的連續(xù)正反轉(zhuǎn)控制及停止控制。并且可以對(duì)運(yùn)行狀態(tài)及電機(jī)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。圖1-1-SEQ圖1-1-\*ARABIC5觸摸屏監(jiān)控主界面實(shí)驗(yàn)步驟將步進(jìn)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)電源插頭連接220V交流電源，打開“電源開關(guān)”；電源指示燈亮，觸摸屏開機(jī)啟動(dòng)；觸摸屏開機(jī)完成后，顯示界面如REF_Ref320191087\h圖1-1-5所示；按下操作面板上的“正轉(zhuǎn)”按鈕或觸摸屏上的“正轉(zhuǎn)”按鈕，電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，面板上正轉(zhuǎn)指示燈亮，觸摸屏上正轉(zhuǎn)指示燈亮，如REF_Ref320191130\h圖1-1-6及REF_Ref320191135\h圖1-1-7所示；圖1-1-SEQ圖1-1-\*ARABIC6操作面板正轉(zhuǎn)指示燈圖1-1-SEQ圖1-1-\*ARABIC7觸摸屏正轉(zhuǎn)指示燈電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，觀察交流電流表和交流電壓表的指針指示值?？勺x取電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電流值和電壓值；在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，可以看到數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)欄中“轉(zhuǎn)速”100轉(zhuǎn)/分基本不變，“加載轉(zhuǎn)矩”不變，“脈沖計(jì)數(shù)”在時(shí)刻變化著；在首頁點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)速曲線”按鈕，打開“轉(zhuǎn)速曲線”窗口，可以看到轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律如REF_Ref327346253\h圖1-1-8所示；在“轉(zhuǎn)速曲線”窗口按下“返回主頁”，在主界面可以對(duì)加載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如需改變加載轉(zhuǎn)矩，則在主界面按下“加載調(diào)節(jié)”按鈕，切換至“加載實(shí)驗(yàn)”窗口，對(duì)加載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)節(jié)，如REF_Ref320195686\h圖1-1-9所示；在“加載實(shí)驗(yàn)”窗口點(diǎn)擊“返回主頁”按鈕，“脈沖計(jì)數(shù)”用于檢測(cè)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)。按下“脈沖計(jì)數(shù)”后的清零按鈕，可對(duì)脈沖計(jì)數(shù)進(jìn)行清零，如REF_Ref320195709\h圖1-1-10所示；電機(jī)運(yùn)行時(shí)，按下操作面板的“停止”按鈕，或按下觸摸屏上的“停止”按鈕，電機(jī)停止運(yùn)行，觸摸屏監(jiān)控主界面“正轉(zhuǎn)指示燈”滅，“停止?fàn)顟B(tài)指示燈”亮，如REF_Ref320195744\h圖1-1-11所示；在觸摸屏上按下“轉(zhuǎn)速曲線”，切換至“轉(zhuǎn)速曲線”窗口，從啟動(dòng)到停止的轉(zhuǎn)速曲線如REF_Ref320195768\h圖1-1-12所示；圖1-1-SEQ圖1-1-\*ARABIC8步進(jìn)電機(jī)“啟動(dòng)—恒速”轉(zhuǎn)速曲線圖1-1-SEQ圖1-1-\*ARABIC9加載轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)圖1-1-SEQ圖1-1-\*ARABIC10步進(jìn)電機(jī)相電壓曲線圖1-1-SEQ圖1-1-\*ARABIC11停止?fàn)顟B(tài)電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)后，按下操作面板上的“反轉(zhuǎn)”按鈕或觸摸屏監(jiān)控主界面的“反轉(zhuǎn)”按鈕，電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。面板反轉(zhuǎn)指示燈亮，觸摸屏上反轉(zhuǎn)指示燈亮，如REF_Ref320195837\h圖1-1-13及REF_Ref320195856\h圖1-1-14所示；電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，觀察交流電流表和交流電壓表的指針指示值?？勺x取電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的相電流值和相電壓值；圖1-1-SEQ圖1-1-\*ARABIC12步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線圖1-1-SEQ圖1-1-\*ARABIC13操作面板反轉(zhuǎn)指示燈圖1-1-SEQ圖1-1-\*ARABIC14觸摸屏反轉(zhuǎn)指示燈實(shí)驗(yàn)過程

二、伺服電機(jī)測(cè)試平臺(tái)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆账欧姍C(jī)測(cè)試平臺(tái)的基本操作；掌握通過多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)軟件對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行監(jiān)控的方法；了解伺服電機(jī)測(cè)試平臺(tái)各部件的功能。實(shí)驗(yàn)設(shè)備伺服電機(jī)測(cè)試平臺(tái)一套。實(shí)驗(yàn)原理（1）伺服電機(jī)測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)伺服電機(jī)測(cè)試平臺(tái)是多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)的一部分。其實(shí)物構(gòu)造圖如REF_Ref333933270\h圖2-1-1和REF_Ref333933271\h圖2-1-2。所示，該平臺(tái)由伺服電機(jī)控制系統(tǒng)及伺服電機(jī)本體組成，可用于對(duì)伺服電機(jī)的性能進(jìn)行測(cè)試。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如REF_Ref333564547\h圖2-1-3所示。圖2-1-SEQ圖_2-1-\*ARABIC1伺服電機(jī)測(cè)試控制臺(tái)圖2-1-SEQ圖_2-1-\*ARABIC2伺服電機(jī)本體圖2-1-SEQ圖_2-1-\*ARABIC3伺服電機(jī)測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（2）伺服電機(jī)測(cè)試平臺(tái)監(jiān)控面板伺服電機(jī)測(cè)試平臺(tái)的監(jiān)控面板如REF_Ref333564579\h圖2-1-4所示，在面板上有電源開關(guān)、電源指示燈、報(bào)警指示燈和勵(lì)磁電流表。圖2-1-SEQ圖_2-1-\*ARABIC4伺服電機(jī)測(cè)試平臺(tái)監(jiān)控面板（3）多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)軟件界面–伺服測(cè)試界面多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)軟件界面如REF_Ref333564654\h圖2-1-5所示。通過該界面可以進(jìn)行電機(jī)的連續(xù)正反轉(zhuǎn)控制、位置模式及停止控制。并且可以對(duì)運(yùn)行狀態(tài)及電機(jī)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。圖2-1-SEQ圖_2-1-\*ARABIC5多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)軟件主界面實(shí)驗(yàn)步驟將伺服電機(jī)測(cè)試平臺(tái)電源插頭連接220V交流電源，打開“電源開關(guān)”；電源指示燈亮，啟動(dòng)多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)軟件配套的計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)開機(jī)完成后，啟動(dòng)多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)軟件顯示界面如REF_Ref333564654\h圖2-1-5所示；按下多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)軟件上的“啟動(dòng)”按鈕，電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)。按下“實(shí)時(shí)顯示”按鈕，在多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)軟件中顯示當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)曲線。圖2-1-SEQ圖_2-1-\*ARABIC6伺服測(cè)試界面運(yùn)動(dòng)參數(shù)曲線電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，觀察運(yùn)動(dòng)的速度、位置、力矩等曲線，可讀取電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)值；在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，可以看到運(yùn)動(dòng)曲線欄中轉(zhuǎn)速值在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)定的速度后維持不變，同時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩和輸出電流也會(huì)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值后維持不變；在伺服測(cè)試測(cè)試界面下在改變負(fù)載信號(hào)中可以改變負(fù)載轉(zhuǎn)矩，如需改變轉(zhuǎn)矩，則在主界面按下設(shè)定負(fù)載信號(hào)后按下“設(shè)定”按鈕，可以對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以通過勵(lì)磁電流表看到轉(zhuǎn)矩的變化，同時(shí)在軟件界面上看到隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化對(duì)應(yīng)的電機(jī)運(yùn)行速度有一個(gè)小的波動(dòng)之后會(huì)維持原來的數(shù)據(jù)值，而輸出電流和輸出轉(zhuǎn)矩則會(huì)相應(yīng)的變化，以驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)調(diào)節(jié)目標(biāo)–轉(zhuǎn)速–維持恒定。如REF_Ref333565150\h圖2-1-7所示；電機(jī)運(yùn)行時(shí)，按軟件界面上的“停止”按鈕，電機(jī)減速停止，軟件界面上顯示會(huì)顯示電機(jī)在給定的時(shí)間內(nèi)速度減小到零，如REF_Ref333565200\h圖2-1-8所示；在軟件界面上可以看到?！凹铀佟闼佟獪p速”形成了電機(jī)的梯形運(yùn)行過程；圖2-1-SEQ圖_2-1-\*ARABIC7伺服電機(jī)帶負(fù)載轉(zhuǎn)速曲線圖2-1-SEQ圖_2-1-\*ARABIC8伺服電機(jī)帶負(fù)載轉(zhuǎn)速曲線圖2-1-SEQ圖_2-1-\*ARABIC9停止?fàn)顟B(tài)電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)后，按下軟件界面主界面的“反向”按鈕，再按正點(diǎn)啟動(dòng)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)；電機(jī)反轉(zhuǎn)過程中，觀察并讀取電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速、輸出電流、輸出轉(zhuǎn)矩等參數(shù)；反轉(zhuǎn)時(shí)電機(jī)的“轉(zhuǎn)速曲線”仍然是一個(gè)“加速—恒速—減速”的梯形曲線。通過改變加減速時(shí)間可以改變梯形曲線的斜坡傾斜度。此內(nèi)容將在以后的實(shí)驗(yàn)中加以驗(yàn)證；實(shí)驗(yàn)結(jié)果

三、直流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆罩绷麟姍C(jī)測(cè)試平臺(tái)的基本操作；掌握通過多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)軟件對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行監(jiān)控的方法；了解直流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)各部件的功能。實(shí)驗(yàn)設(shè)備1．直流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)一套。實(shí)驗(yàn)原理直流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)直流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)是多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)的一部分。其實(shí)物構(gòu)造圖如REF_Ref333565870\h圖3-1-1和REF_Ref333565919\h圖3-1-2所示，該平臺(tái)由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及直流電機(jī)本體組成，可用于對(duì)直流電機(jī)的性能進(jìn)行測(cè)試。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如REF_Ref333565936\h圖3-1-3所示。圖3-1-SEQ圖_3-1-\*ARABIC1直流電機(jī)測(cè)試監(jiān)控臺(tái)圖3-1-SEQ圖_3-1-\*ARABIC2直流電機(jī)本體圖3-1-SEQ圖_3-1-\*ARABIC3直流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖直流線性電源直流線性電源如REF_Ref333565971\h圖3-1-5所示，其主要功能為：220V交流輸入接頭：為直流線性電源模塊提供220V交流電；電源開關(guān)：打開關(guān)閉直流線性電源，按下時(shí)為打開，彈起時(shí)為關(guān)閉直流線性電源；電流AD輸入：它的輸出電壓由外部的輸入量給定。圖3-1-SEQ圖_3-1-\*ARABIC4直流線性電源正面直流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)控制面板直流測(cè)試平臺(tái)的控制面板如REF_Ref333565971\h圖3-1-5所示，在面板上有電源開關(guān)、停止按鈕、電源指示燈、報(bào)警指示燈、正轉(zhuǎn)按鈕、反轉(zhuǎn)按鈕和勵(lì)磁電流表。圖3-1-SEQ圖_3-1-\*ARABIC5直流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)監(jiān)控面板多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)–直流測(cè)試界面直流測(cè)試界面如REF_Ref333566002\h圖3-1-6所示。通過該界面可以進(jìn)行電機(jī)的連續(xù)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、輸出電流、輸出電壓及轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。圖3-1-SEQ圖_3-1-\*ARABIC6直流交流測(cè)試界面實(shí)驗(yàn)步驟將直流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)電源插頭連接220V交流電源，打開“電源開關(guān)”,打開直流電源的開關(guān)，將直流線性電源接通220V電源并打開開關(guān)；電源指示燈亮，線性電源啟動(dòng)，測(cè)試系統(tǒng)計(jì)算機(jī)開機(jī)啟動(dòng)；測(cè)試系統(tǒng)計(jì)算機(jī)開機(jī)完成后，顯示界面如REF_Ref333566002\h圖3-1-6所示；打開“實(shí)時(shí)顯示”，設(shè)定好輸出轉(zhuǎn)速，按下操作面板上的“正轉(zhuǎn)”按鈕，面板上正轉(zhuǎn)指示燈亮，電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，操作面板指示燈，如REF_Ref333566054\h圖3-1-7所示；圖3-1-SEQ圖_3-1-\*ARABIC7操作面板正轉(zhuǎn)指示燈電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，觀察測(cè)試曲線中電壓、電流及轉(zhuǎn)速的指針指示值。可讀取電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)直流調(diào)速盒的輸出電流值和電壓值以及電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如REF_Ref333566064\h圖3-1-8所示；在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，從曲線可以看到電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速上升到直流調(diào)速器的輸出值，曲線的上升快慢由電機(jī)的電氣特性決定；電機(jī)運(yùn)行時(shí)，按下操作面板的“停止”按鈕，電機(jī)迅速減速停止；直流電機(jī)的加速比較快，這一點(diǎn)從直流電機(jī)的實(shí)時(shí)電壓、電流及轉(zhuǎn)速曲線上可以看出，在加減速時(shí)比較小，且隨電機(jī)特性而變；圖3-1-SEQ圖_3-1-\*ARABIC8直流電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)后，按下操作面板上的“反轉(zhuǎn)”按鈕，電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。面板反轉(zhuǎn)指示燈亮，如REF_Ref333566077\h圖3-1-9及REF_Ref333566098\h圖3-1-10圖像后半段所示；電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，觀察測(cè)試曲線中電壓、電流及轉(zhuǎn)速的指針指示值?？勺x取電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)直流調(diào)速盒的輸出電流值和電壓值及電機(jī)的轉(zhuǎn)速；圖3-1-SEQ圖_3-1-\*ARABIC9操作面板反轉(zhuǎn)指示燈圖3-1-SEQ圖_3-1-\*ARABIC10測(cè)試系統(tǒng)反轉(zhuǎn)曲線實(shí)驗(yàn)結(jié)果

四、交流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆战涣麟姍C(jī)測(cè)試平臺(tái)的基本操作；掌握通過多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)軟件對(duì)交流電機(jī)進(jìn)行監(jiān)控的方法；了解交流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)各部件的功能。實(shí)驗(yàn)設(shè)備交流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)一套。實(shí)驗(yàn)原理交流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)交流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)是多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)的一部分。其實(shí)物構(gòu)造圖如REF_Ref333566884\h圖4-1-1和REF_Ref333566898\h圖4-1-2所示，該平臺(tái)由交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及交流電機(jī)本體組成，可用于對(duì)交流電機(jī)的性能進(jìn)行測(cè)試。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如REF_Ref333566907\h圖4-1-3所示。圖4-1-SEQ圖_4-1-\*ARABIC1交流電機(jī)測(cè)試監(jiān)控臺(tái)圖4-1-SEQ圖_4-1-\*ARABIC2交流電機(jī)本體圖4-1-SEQ圖_4-1-\*ARABIC3交流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖交流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)監(jiān)控面板交流測(cè)試平臺(tái)的監(jiān)控面板如REF_Ref333566960\h圖4-1-4所示，在面板上有電源開關(guān)、停止按鈕、電源指示燈、報(bào)警指示燈、正轉(zhuǎn)按鈕、反轉(zhuǎn)按鈕和勵(lì)磁電流表。圖4-1-SEQ圖_4-1-\*ARABIC4交流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)監(jiān)控面板多功能電機(jī)測(cè)試平臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)–交流電機(jī)測(cè)試界面交流測(cè)試界面如REF_Ref333566988\h圖4-1-5所示。通過該界面可以進(jìn)行電機(jī)的連續(xù)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)輸出電流、輸出電壓及轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。圖4-1-SEQ圖_4-1-\*ARABIC5交流電機(jī)測(cè)試界面實(shí)驗(yàn)步驟將交流電機(jī)測(cè)試平臺(tái)電源插頭連接220V交流電源，打開“電源開關(guān)”；電源指示燈亮，測(cè)試系統(tǒng)計(jì)算機(jī)開機(jī)啟動(dòng)；測(cè)試系統(tǒng)計(jì)算機(jī)開機(jī)完成后，顯示界面如REF_Ref333566988\h圖4-1-5所示；打開“實(shí)時(shí)顯示”設(shè)定輸出轉(zhuǎn)速，按下操作面板上的“正轉(zhuǎn)”按鈕，電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，面板上正轉(zhuǎn)指