运动控制实验指导书第二章运动控制（一）实验实验三不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究一．实验目的1．研究晶闸管直流电动机调速系统在反馈控制下的工作。2．研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统静特性的影响。3．学习反馈控制系统的调试技术。二．实验系统组成及工作原理采用闭环调速系统，可以提高系统的动静态性能指标。转速单闭环直流调速系统是常用的一种形式。实验图3一1所示是转速单闭环直流调速系统的实验线路图。实验图3一1转速单闭环直流调速系统图中电动机的电枢回路由晶闸管组成的三相桥式全控整流电路V供电，通过与电动机同轴刚性连接的测速发电机TG检测电动机的转速，并经转速反馈环节FBS分压后取出合适的转速反馈信号U，此电压与转速给定信号U*经速度调节器ASR综合调节，ASR的nn输出作为移相触发器GT的控制电压U，由此组成转速单闭环直流调速系统。图中DZSct为零速封锁器，当转速给定电压U*和转速反馈电压U均为零时，DZS的输出信号使转速nn调节器ASR锁零，以防止调节器零漂而使电动机产生爬行。三、实验设备及仪器1．MCL—II型电机控制教学实验台主控制屏。2．MCL—20组件。3．MCL—03组件。4．MEL—11电容箱。5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）6．电机导轨及测速发电机、直流发电机MOl-1-运动控制实验指导书7．直流电动机M03。8．双踪示波器。四．实验内容1．移相触发电路的调试（主电路未通电）（a）用示波器观察MCL—20的脉冲观察孔，应有双脉冲，且间隔均匀，幅值相同；观察每个晶闸管的控制极、阴极电压波形，应有幅值为1V-2V的双脉冲。（b）触发电路输出脉冲应在30º~90º范围内可调。可通过对偏移电压调节单位器及ASR输出电压的调整实现。例如：使ASR输出为0V，调节偏移电压，实现α=90º：再保持偏移电压不变，调节ASR的限幅电位器RP1，使α=30º。2．求取调速系统在无转速负反馈时的开环工作机械特性。a．断开ASR（MCL—03）的“3”至U（MCL—20）的连接线，G（给定）直接加ct至U且U调至零，直流电机励磁电源开关闭合。ctgb．合上主控制屏的绿色按钮开关，调节三相调压器的输出，使Uuv、Uvw,Uwu=200V。c．调节给定电压U，使直流电机空载转速n=1500转／分，调节直流发电机负载电go阻，在空载至额定负载的范围内测取7-8点，读取整流装置输出电压U，输出电流i以及dd被测电动机转速n。i(A)dU(V)dn(r/min)3．带转速负反馈有静差工作的系统静特性a．断开G（给定）和UM的连接线，ASR的输出（“3”）接至U把ASR的“5”、“6”ct点短接。b．合上主控制屏的绿色按钮开关，调节U、U、U为200伏。uvvwwuc．调节给定电压认至2V,调整转速变换器RP电位器，使被测电动机空载转速n=15000转／分，调节ASR的调节电容以及反馈电位器RP3，使电机稳定运行。调节测功机加载旋钮（或直流发电机负载电阻），在空载至额定负载范围内测取7－8点，读取U、i、n。ddi(A)dU(V)dn(r/min)4．测取调速系统在带转速负反馈时的无静差闭环工作的静特性a．断开ASR的“5”、“6”短接线，“5”、“6”端接MEL-11电容器，可预置7uF,使ASR成为PI（比例一积分）调节器。b．调节给定电压U，使电机空载转速n=1500转／分。在额定至空载范围内测取7-8go个点。-2-运动控制实验指导书i(A)dU(V)dn(r/min)五．注意事项1．直流电动机工作前，必须先加上直流激磁。2．接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7μF）3．测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的额定值（IA）。4．三相主电源连线时需注意，不可换错相序。5．MCL—20面板的右下端电源开关闭合时，过流保护、过压保护的发光二极管可能会亮，只需按下对应的复位开关SBI、SB2即可正常工作。6．系统开环连接时，不允许突加给定信号U起动电机，同时，三相主电源输出U、gV、W尽可能从0V起调。7．改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。8．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。六．实验报告1．绘制实验所得静特性，并进行分析、比较。