电机转速控制系统实验报告Word文件下载.docx
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控制系统的品质有快速性、准确性和稳定性三个方面。
快速性是希望被测量迅速达到设定或粉碎设定值变化;
稳定性是指被控量不发生大幅度、长时间的振荡,即使有小幅震荡也应尽快衰减至零;
如果系统被控量与设定值之间的偏差较小。
就说系统的准确性好。
为了便于比较不同控制策略下系统的品质,常采用综合性能指标表示控制系统的品质。
绝对偏差积分(IntegralofAbsolute,IAE)是常用的综合指标之一。
IAE=
IAE包含了系统从t=0时刻起的全部偏差绝对值的积累。
快速性、稳定性、准确性中任何一项性能不好,都会使IAE增大。
IAE越小,控制系统的品质越好。
系统设计和调试中,往往要选择控制策略或选取参数使指定的综合性能指标达到最有或者满意。
实验中的控制系统组成框图:
信号调理电路及报警电路设计:
信号调理电路及报警电路设计框图:
当电机转速超过额定值时报警电路发出警报。
信号测量调理电路:
实验主要仪器设备:
工控机
变频器
电动机
示波器
函数信号发生器
数字万用表
变频器的使用:
NO.
功能说明
设定值
备注
P00
频率来源设定
d01
主频率信号由类比信号DC0~+10V控制
P01
运转指令来源设定
运转指令由外部端子控制,键盘STOP有效
P02
马达停止方式设定
d00
马达一减速刹车方式停止
P03
最高操作频率选择
50.0Hz
P04
最大电压频率选择
P05
最高输出电压选择
220.V
P06
中间频率选择
2.20Hz
P07
中间电压选择
23.0Hz
P08
最低输出频率选择
1.30Hz
P09
最低输出电压选择
14.0Hz
1、参数的设定
2、选择的图像
3、实验结果
如图所示,当电机转动从静止到达程序设定频率时,即采用设定的V/F曲线达到所需频率。
程序设计:
1.原程序
“voidcontrol(void)
{
floatg_e,g_c,ep;
floattempp;
intm,j,k;
yy[i]=AD(11);
y[i]=(yy[i]-2047)*2;
e[i]=y[i]-r[i];
/*calculatethecontroloutputu*/
u[i]=r[i];
ida=u[i];
DA(1,ida);
/*showthetime*/
itoa(i,string,10);
gotoxy(20,20);
cputs(string);
}
voidparameter(void)
DA(1,0);
iae=0.;
n=400;
i=0;
iad=0;
e[0]=0;
amplitude=5;
/*0---10v*/
amplitude=amplitude*4095/10.0;
for(i=0;
i<
n+1;
i++)
r[i]=amplitude;
main()
intk,m,kkp;
FILE*fpp;
delay(1000);
clrscr();
parameter();
sample_time=10;
for(i=0;
i<
n;
i++)
{
control();
delay(sample_time);
}
create_datafile();
graph_r(r,r,y,e,c,u);
getch();
delay(100);
closegraph();
return;
}”
原程序结果:
2.调试之后的程序:
“voidcontrol1(void)
e[i]=r[i]-y[i];
iae+=fabs(e[i])*10/4095;
;
//换算成电压的积分
u[i]=0.5*e[i]+1.5*r[i];
//加速提速
voidcontrol2(void)
amplitude=3;
/*0---5v*/
amplitude=amplitude*4095/5.0;
delay(5000);
if(i<
=10)
control1();
sample_time=5000;
else
{control2();
}//程序分两段进行,前期加速。
调整之后的结果:
DATA:
Sample_time=5000
n=400
Amplitude=1638
IAE=271.560
nryecu
016384163403272
1163814162403262
2163810162803266
316386163203270
416386163203270
……
385163815944401638
386163816102801638
387163816122601638
388163816122601638
389163816182001638
390163816182001638
39116381630801638
392163816261201638
39316381630801638
394163816182001638
39516381638001638
396163815845401638
397163816182001638
39816381634401638
399163816221601638
实验中遇到的问题:
实验中遇到电机在预先写好的程序下可以运行但未能采集到输入信号的情况,在程序确定没有问题的前提下开始对硬件进行检查。
先确定端子板与采集卡正确链接后,进入Test程序,对输出量用万用表进行测量,确定输出同道没有问题。
再将输入同道连上函数信号发生器,依旧没有输入信号,而连上直流稳压电源时输入信号可以进入计算机。
用示波器仔细排查后发现原因是函数信号发生器的输出接线接触不良,而端子板的信号输入同道并没有问题。
再用示波器观察从电机送出的信号,发现信号整形前波形正常,而整形后的波形特别杂乱,推测是整形芯片出了问题。
更换芯片后问题得到了解决。
在运行初始程序时,纹波很多,波形显得杂乱,于是接入一个电容滤波,为了尽量减少误差,将电容直接接到变频器上,避免接入导线引起的纹波扰乱,同时将变频器盖子盖上,以减少干扰。
实验体会:
理论和实践之间总是有很多不同,把理论灵活运用到实践中不是想象的那么容易。
实验中遇到各种各样的问题是很正常的,关键是要掌握解决问题的方法,科学地查处实验中的问题所在。
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