第一篇：課件流程控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告

X XXXXX 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

課程名稱：多媒體課件研發(fā)

項(xiàng)目名稱：課件流程的控制 姓名：

XXX 專業(yè)：計(jì)科 班級(jí)：XXXXX_學(xué)號(hào)：_xXXXXXXXXXXXXXX 同組成員 無(wú)_

實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分1 1 ：

一、

實(shí)驗(yàn)環(huán)境準(zhǔn)備：

1.PC 機(jī) 2.Windows 操作系統(tǒng) 3.Authorware 7.02 中文版軟件

二、實(shí)驗(yàn)所需知識(shí)點(diǎn)準(zhǔn)備：

1.

決策圖標(biāo)：

決策圖標(biāo)能夠根據(jù)設(shè)置的條件自動(dòng)決定程序的執(zhí)行情況，根據(jù)不同的屬性設(shè)置，決策圖標(biāo)上的字符也不相同。

2．框架圖標(biāo)：

利用框架圖標(biāo)內(nèi)部的導(dǎo)航圖標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)順序式結(jié)點(diǎn)頁(yè)管理，即可以跳轉(zhuǎn)到框架圖標(biāo)所管理的結(jié)點(diǎn)頁(yè)中的第一頁(yè)、最后一頁(yè)、前一頁(yè)、后一頁(yè)等?？蚣軋D標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)在多個(gè)分支頁(yè)面之間的導(dǎo)航，它提供了豐富的導(dǎo)航手段，在程序設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。

3.導(dǎo)航圖標(biāo)：

在框架圖標(biāo)中包含著許多（導(dǎo)航）圖標(biāo)，框架圖標(biāo)的導(dǎo)航功能就是利用它們來(lái)實(shí)現(xiàn)的。導(dǎo)航圖標(biāo)一般有兩種不同的使用場(chǎng)合。

(1).程序自動(dòng)執(zhí)行的轉(zhuǎn)移：把導(dǎo)航圖標(biāo)放在流程線上，當(dāng)程序執(zhí)行到導(dǎo)航圖標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到該圖標(biāo)指定的目的位置。

(2).交互控制的轉(zhuǎn)移：使導(dǎo)航圖標(biāo)依附于交互圖標(biāo)，創(chuàng)建一個(gè)交互結(jié)構(gòu)。當(dāng)程序條件或用戶操作滿足響應(yīng)條件時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到導(dǎo)航圖標(biāo)指定位置。

注：1、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分包括實(shí)驗(yàn)環(huán)境準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)所需知識(shí)點(diǎn)準(zhǔn)備。

2、若是單人單組實(shí)驗(yàn)，同組成員填無(wú)。

二、實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄 2 ：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪每蚣軋D標(biāo)和導(dǎo)航圖標(biāo)制作課件“前后翻頁(yè)控制”.步驟 1：新建一個(gè)文件，命名為“前后翻頁(yè)”，創(chuàng)建一個(gè)顯示圖標(biāo)，命名為“背景”，導(dǎo)入選 好的背景圖

步驟 2：創(chuàng)建一個(gè)框架圖標(biāo)，命名為“框架”

步驟 3：將一個(gè)顯示圖標(biāo)拖曳到框架圖標(biāo)的右邊，將其命名為“第一頁(yè)” 步驟 4：在顯示圖標(biāo)【第一頁(yè)】中輸入《春》的相關(guān)文字，調(diào)整字體大小、顏色和位置

步驟 5：創(chuàng)建第三個(gè)顯示圖標(biāo)，依次命名為“第二頁(yè)”、“第三頁(yè)”和“第四頁(yè)”

注：實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄要包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟，頁(yè)碼不夠可自行添加。

步驟 6：分別在各個(gè)顯示圖標(biāo)中輸入課文的其他段落 步驟 7：運(yùn)行課件，在演示窗口中除了背景圖和課文的文字內(nèi)容外，還有系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建的八 個(gè)按鈕，單擊各個(gè)按鈕可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論：

通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，我學(xué)會(huì)如何利用框架圖標(biāo)和導(dǎo)航圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)前后翻頁(yè)功能，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的還不是很順利，但還是順利完成了實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)（百分制）

__________

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師簽字 __________

注：1、實(shí)驗(yàn)小結(jié)應(yīng)包含實(shí)驗(yàn)所需知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)方法的總結(jié)，實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)等。

2、分組實(shí)驗(yàn)需包含同組討論內(nèi)容。

第二篇：過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告

電子科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院

標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

（實(shí)驗(yàn)）課程名稱：過(guò)程控制系統(tǒng)

學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：莊朝基

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：清水河主樓 C2-110

實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2011年11月

實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、實(shí)驗(yàn)室名稱：智能控制實(shí)驗(yàn)室

二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：

三、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：

四、實(shí)驗(yàn)原理：

五、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

七、實(shí)驗(yàn)器材（設(shè)備、元器件）：

八、實(shí)驗(yàn)步驟：

九、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：

十、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

十一、總結(jié)及心得體會(huì)：

十二、對(duì)本實(shí)驗(yàn)過(guò)程及方法、手段的改進(jìn)建議：

第三篇：機(jī)電控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告

機(jī)電控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪\(yùn)用PLC和電箱實(shí)現(xiàn)電熱壺中水的恒溫控制。

二、實(shí)驗(yàn)方法

電箱外接220V電源；PLC和電熱水壺都分別與電箱連接，由電箱供電；熱敏電阻的鐵棒部分伸入熱水壺中，另一端與電箱相連，熱敏電阻的阻值隨著水溫變化而變化，通過(guò)電箱中的電路，輸出了變化的0-20mA的電流量。在輸出端串聯(lián)電阻，使得電流量變?yōu)殡妷毫枯斎氲絇LC，通過(guò)AD轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，然后通過(guò)編程達(dá)到控制溫度的目的。PLC輸出端接電箱，可以控制電箱中某個(gè)接觸器的閉合或斷開(kāi)，而這個(gè)接觸器控制了電熱水壺的供電。

三、編程思路

目標(biāo)是將水溫控制在70℃。由于加熱時(shí)會(huì)有熱慣性，因此加熱至一定溫度就應(yīng)停止加熱，等到水溫上升并回落到一定溫度后，再加熱水一定時(shí)間然后停止加熱，如此反復(fù)，使水溫控制在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)。

總體思路是：1.只要水溫低于某一溫度A，無(wú)條件加熱。

2.若水溫低于溫度B（B>A），且水溫處于下降階段，加熱固定時(shí)間后停止。采樣和濾波：采樣周期是11秒，其中1秒是采樣時(shí)間。在這一秒內(nèi)AIW端口的數(shù)字量是不停跳動(dòng)的，若把每個(gè)數(shù)據(jù)都收集下來(lái)不僅有許多無(wú)用的數(shù)據(jù)，而且也會(huì)對(duì)水溫是上升還是下降做出錯(cuò)誤的判斷，因此這1秒內(nèi)只記錄數(shù)據(jù)的平均值，即每采集到一個(gè)數(shù)據(jù)就把這個(gè)數(shù)據(jù)與之前記錄的數(shù)據(jù)求平均值。這樣的求均值的方法中，1秒內(nèi)前一時(shí)刻的數(shù)據(jù)的權(quán)重小于后一時(shí)刻數(shù)據(jù)的權(quán)重，不同時(shí)刻數(shù)據(jù)的權(quán)重不相同，但也能達(dá)到濾波的效果。同時(shí)，在11秒鐘內(nèi)的10秒時(shí)間中，把前一周期加權(quán)得到的數(shù)據(jù)保存到另外一個(gè)寄存器中。

兩個(gè)寄存器：寄存器VW80和VW90記錄了2個(gè)時(shí)刻的溫度。其中VW80記錄的是當(dāng)前周期的溫度，VW90是前一周期記錄的溫度。通過(guò)比較VW80和VW90的數(shù)值，可以判斷目前水溫是處于上升階段還是下降階段。將采樣周期的時(shí)間設(shè)置的長(zhǎng)一些（11秒）的原因之一就是為了能夠正確判斷，而不會(huì)因?yàn)椴杉降臄?shù)據(jù)的隨機(jī)跳動(dòng)影響判斷。

加熱控制：在達(dá)到70℃前提前停止加熱，這個(gè)動(dòng)作可以根據(jù)2種方法進(jìn)行控制。一是加熱到一定的溫度，然后停止加熱；二是加熱一定的時(shí)間，然后停止加熱。實(shí)驗(yàn)中我們選擇的是第二種方案，每次加熱都是只加熱3秒鐘。沒(méi)有選擇方法一的原因是，采樣得到的溫度并非實(shí)時(shí)的，而是每11秒得到一個(gè)溫度數(shù)據(jù)；另外，在1秒內(nèi)采樣得到的數(shù)據(jù)是有波動(dòng)的，可能發(fā)生水的實(shí)際溫度已超過(guò)設(shè)定值，而加權(quán)平均得到的數(shù)據(jù)卻小于這個(gè)值的情況，這會(huì)使得水溫遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所要控制的溫度范圍。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

溫度可以控制在正負(fù)1℃內(nèi)，最好的情況是控制在正負(fù)0.5℃內(nèi)。

五、結(jié)果分析

在編程中，我們?cè)O(shè)定了在溫度下降階段，若小于一定溫度，則加熱3秒，并且限定了是在計(jì)時(shí)器T3X開(kāi)啟后，才能進(jìn)行加熱。采樣周期是11秒，因此每11秒最多加熱3秒。即加熱的判定條件有3條：1.采樣時(shí)打開(kāi)了總開(kāi)關(guān) 2.溫度處于下降階段3.溫度小于一定值。

而熱敏電阻所測(cè)的溫度并非是水的底部，而是中部某點(diǎn)的溫度。因此，水的中部一邊在接受底部傳來(lái)的熱量，一邊又在向水面外的方向散熱。當(dāng)加熱水3秒后，只有水的底部溫度上升，而中部的溫度還是保持原樣，有時(shí)可能反而又下降了。若在11秒內(nèi)，底部的水將熱量傳導(dǎo)到了中部的水，且溫度上升，那么在接下來(lái)的一段時(shí)間里，中部的水溫是上升階段，不滿足加熱的條件2，可以順利地控制溫度。若在11秒內(nèi)底部的熱量未傳導(dǎo)到中部，或傳導(dǎo)的熱量不足，使得下一周期測(cè)得的中部水溫反而比之前低（符合條件2），且溫度小于設(shè)定值（符合條件3），那么程序可能會(huì)判定符合加熱條件，又一次加熱3秒，這樣，在接下來(lái)的時(shí)間里水的中部溫度會(huì)大幅上升。最初設(shè)置的采樣時(shí)間為5秒，因此容易出現(xiàn)連續(xù)加熱的情況出現(xiàn)。

在編程時(shí)，我們一直在調(diào)整加熱時(shí)間，設(shè)定的溫度以及采樣周期這三個(gè)參數(shù)。加熱時(shí)間越短，使每次水溫上升得越小；使設(shè)定的溫度值接近控制的溫度70℃，以使溫度控制在更小的范圍內(nèi)；若采樣周期長(zhǎng)，則這一個(gè)采樣周期內(nèi)，底部的熱量已經(jīng)傳導(dǎo)到中部并使溫度上升，這樣就不會(huì)造成錯(cuò)誤判斷，但采樣周期過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致在一周期內(nèi)水溫已經(jīng)下降過(guò)多，降低了溫度控制的下限。

因此，最理想的情況是：最初水從常溫加熱至某一溫度，停止加熱，然后由于熱慣性作用，水溫上升并回落到規(guī)定的溫度值，在某一周期的采樣時(shí)，測(cè)得本周期水溫低于前一周期溫度，加熱固定時(shí)間，并在一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)水溫經(jīng)歷了上升并回落至規(guī)定的溫度的過(guò)程，然后繼續(xù)加熱。即最后水溫的變化周期即等于采樣周期。

這3個(gè)控制參數(shù)中，加熱時(shí)間的控制有其局限性。因?yàn)殡娤渲惺怯山佑|器控制電熱水壺，若加熱時(shí)間過(guò)短，可能來(lái)不及響應(yīng)，且響應(yīng)太快可能也會(huì)損壞接觸器。因此我覺(jué)得使用我們這個(gè)方法控制溫度的精度取決于接觸器本身。

最終我們選擇的參數(shù)是采樣周期11秒，設(shè)定的溫度69.5℃，加熱時(shí)間3秒。結(jié)果是最

好的情況是溫度保持在69.5至70℃間，最差時(shí)是69.5至71℃間。造成這一問(wèn)題的原因即是以上所說(shuō)的，與熱量的傳導(dǎo)有關(guān)。

六、改進(jìn)與思考

現(xiàn)在的控制精度還不是十分理想。在這個(gè)方法下，能做的就是不斷調(diào)整三個(gè)參數(shù)，避免發(fā)生底部熱量還未傳導(dǎo)到中部但卻再次加熱的情況。但這個(gè)方法有其局限性，雖然在程序中我們可以調(diào)整的是三個(gè)參數(shù)，但實(shí)際上還有許多隱藏的參數(shù)。比如水量，熱敏電阻的鐵棒所處的位置等。

若是實(shí)際應(yīng)用在電熱水壺的溫控裝置，則應(yīng)該有更多考慮。在本次實(shí)驗(yàn)中我們調(diào)整參數(shù)是在水量不變，熱敏電阻鐵棒位置不變的情況下進(jìn)行的，但實(shí)際應(yīng)用水量是不可能保證不變的。因此，采用每次加熱固定時(shí)間的方式可能不恰當(dāng)。而加熱至某設(shè)定溫度然后停止加熱也不合適，原因也是與熱量在水中的傳導(dǎo)有關(guān)。比較合理的方法是每次加熱的時(shí)間不是固定的，而是根據(jù)之前采集的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的溫度，以及之前各次的加熱時(shí)間，來(lái)計(jì)算出本次合適的加熱時(shí)間。采用PID控制可以實(shí)現(xiàn)這樣的功能，但是程序會(huì)變得更加復(fù)雜。并且，由于熱水壺本身的特性未知，控制中的參數(shù)也需要進(jìn)行標(biāo)定。

七、實(shí)驗(yàn)感想

首先我覺(jué)得這次的機(jī)電實(shí)驗(yàn)非常有趣。之前在電工實(shí)驗(yàn)中，也有一次PLC的實(shí)驗(yàn)，但所實(shí)現(xiàn)的功能都是比較簡(jiǎn)單的，控制燈的亮暗之類的，實(shí)現(xiàn)的方法比較單一。但是這次實(shí)驗(yàn)中要實(shí)現(xiàn)控溫，可以有多種方案，具體如何實(shí)施，不是看教課書(shū)上如何講而是靠自己進(jìn)行判斷的。

之前做過(guò)各種實(shí)驗(yàn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)，物理實(shí)驗(yàn)，電工實(shí)驗(yàn)，力學(xué)以及熱學(xué)的實(shí)驗(yàn)，每種實(shí)驗(yàn)都是事先按照已經(jīng)規(guī)定的方法進(jìn)行的。有的實(shí)驗(yàn)甚至只需要按幾下按鈕，采集一下數(shù)據(jù)就結(jié)束了。而這次實(shí)驗(yàn)操作性很強(qiáng)，并且的確能夠?qū)W到東西。比如實(shí)驗(yàn)中，需要特定溫度所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量時(shí)，剛開(kāi)始我考慮的是根據(jù)溫度，電阻，電流輸出量以及外接的電阻計(jì)算所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量，但之后發(fā)現(xiàn)這樣并不精確。各個(gè)器材本身是存在誤差的，即使理論上是線性對(duì)應(yīng)的，但是實(shí)際并非如此。理論值的計(jì)算只能是個(gè)參考，要確定各個(gè)溫度所對(duì)應(yīng)數(shù)字量只能實(shí)際進(jìn)行測(cè)量。

本次實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)就是操作性和開(kāi)放性。不過(guò)在這次實(shí)驗(yàn)中主要的工作是溫控方案以及梯形圖的編寫(xiě)上。如果在接線上也是開(kāi)放性的就更好了。

第四篇：運(yùn)動(dòng)控制上機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

基于SIMULINK的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真

張磊

（江南大學(xué) 物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院, 江蘇 無(wú)錫 214122)摘要：本文首先介紹了雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及其特性，接著建立了其動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，分析了其動(dòng)態(tài)性能，并通過(guò)SIMULINK仿真技術(shù)研究了其抗負(fù)載擾動(dòng)能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)具有良好的抗負(fù)載擾動(dòng)特性。

關(guān)鍵詞:抗負(fù)載擾動(dòng) 動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型 動(dòng)態(tài)性能 SIMULINK The double-loop DC speed control system simulation

Based on SIMULINK

Zhang Lei(School of Internet of Things Engineering, Jiangnan University, Wuxi Jiangsu 214122, China)Abstract:This paper introduces the double-loop DC speed system components and their characteristics, and then built its dynamic mathematical model to analyze its dynamic performance, and through SIMULINK simulation technology for its anti-load disturbances.Experimental results show that the double-loop DC speed control system has a good anti-load disturbance characteristics.Keywords: Anti-load disturbance Dynamic mathematical model Dynamic Performance SIMULINK

1引言

轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速范圍寬、平穩(wěn)性好、穩(wěn)速精度高以及具有良好的動(dòng)態(tài)性能，廣泛應(yīng)用于冶金、建材、印刷、電纜、機(jī)床和礦山等行業(yè)，在拖動(dòng)領(lǐng)域中發(fā)揮著極其重要的作用，具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。采用PI調(diào)節(jié)的單個(gè)轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，但是，如果對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，例如要求快速起制動(dòng)，突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等等，單閉環(huán)系統(tǒng)就難以滿足需要，可以采用轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器構(gòu)成轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，以獲得近似理想的過(guò)渡過(guò)程。

圖1 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) 為了獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能，轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般采用PI調(diào)節(jié)器，這樣構(gòu)成的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的電路原理圖，如圖2所示。圖中標(biāo)出了兩個(gè)調(diào)節(jié)器輸入輸出電壓的實(shí)際極性，它們是按照電力電子變換器的控制電壓Uc為正電壓的情況標(biāo)出的，并考慮到運(yùn)算放大器的倒相作用。圖中還表示了兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出都是帶限幅作用的，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅電壓Um*決定了電流給定電壓的最大值，電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅電壓Ucm限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm。

2雙閉環(huán)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及其特性

2.1轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成

為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，在系統(tǒng)中設(shè)置了兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋。二者之間實(shí)行嵌套連接，如圖1所示。即把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里面，稱作內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外邊，稱作外環(huán)。這就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。

圖2 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路

原理圖 2.2穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性

雙閉環(huán)直流系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，分析雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)靜特性的關(guān)鍵是掌握PI調(diào)節(jié)器的穩(wěn)穩(wěn)態(tài)特征，一般存在兩種狀況：飽和——輸出達(dá)到限幅值；不飽和——輸出未達(dá)到限幅值。當(dāng)調(diào)節(jié)器飽和時(shí)，輸出為恒值，輸入量的變化不再影響輸出，除非有反向的輸入信號(hào)使調(diào)節(jié)器推出飽和，此時(shí)飽和的調(diào)節(jié)器暫時(shí)隔斷了輸入和輸出間的聯(lián)系，相當(dāng)與使該調(diào)節(jié)環(huán)開(kāi)環(huán)。當(dāng)調(diào)節(jié)器不飽和時(shí)，PI作用使輸入偏差電壓?U在穩(wěn)太時(shí)總是為零。

實(shí)際上，在正常運(yùn)行時(shí)，電流調(diào)節(jié)器是不會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài)的。因此，對(duì)于靜特性來(lái)說(shuō)，只有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)飽和與不飽和的兩種情況。

圖3 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的

穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖

3雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

3.1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型

雙閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的主要形式仍然是以傳遞函數(shù)或零極點(diǎn)模型為基礎(chǔ)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖。雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示，圖中WASR(s)和WACR(s)分別表示轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。為了引出電流反饋，在電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖中必須把電樞電流Id顯露出來(lái)。

圖4 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的

動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖

3.2起動(dòng)過(guò)程分析

雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)突加給定電壓Un*由靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速和電流的動(dòng)態(tài)過(guò)程如圖5所示。在起動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR經(jīng)歷了不飽和、飽和、退飽和三種情況，整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程分成圖中標(biāo)明的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)階段。

圖5 雙閉環(huán)直流調(diào)速起動(dòng)過(guò)程的

轉(zhuǎn)速和電流波形

第I階段（0—t1）電流上升的階段。突加給定

電壓 Un*后，Id上升，當(dāng)Id小于負(fù)載電流IdL時(shí)，電

機(jī)還不能轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)Id≥IdL后，電機(jī)開(kāi)始起動(dòng)，由于機(jī)電慣性作用，轉(zhuǎn)速不會(huì)很快增長(zhǎng)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR輸入偏差電壓仍較大，ASR很快進(jìn)入飽和狀態(tài)，而ACR一般不飽和。直到Id≈Idm，Ui≈Uim*。在這一階段中，ASR很快進(jìn)入并保持飽和狀態(tài)，ACR一直不飽和。

第II階段（t1--t2）恒流升速階段。ASR始終

是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)，系統(tǒng)為在恒值電流Uim*給定下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本上保持電流Id恒定，因而系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長(zhǎng)，直到n=n*。電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)E也按線性增長(zhǎng)，對(duì)電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，E是一個(gè)線性漸增的擾動(dòng)量，為了克服它的擾動(dòng)，Ud0和Uc也必須基本上按線性增長(zhǎng)，才能保持Id恒定。當(dāng)ACR采用PI調(diào)節(jié)器時(shí)，要使其輸出量按線性增長(zhǎng)，其輸入偏差電壓必須維持一定的恒值，也就是說(shuō)，Id應(yīng)略低于Idm。在這一階段，ASR處于飽和狀態(tài)，電流無(wú)靜差系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速線性上升，Id略小于Idm。

第Ⅲ階段（t2 以后）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。ASR

和ACR都不飽和，ASR起主導(dǎo)作用，ACR力圖使

Id盡快地跟隨Ui*，或者說(shuō)，電流內(nèi)環(huán)是一個(gè)電流隨動(dòng)子系統(tǒng)。當(dāng)n=n*時(shí)，ASR輸入偏差為零，但其輸出卻由于積分作用還維持在限幅值Uim*，所以電機(jī)仍在加速，使轉(zhuǎn)速超調(diào)。ASR輸入偏差電壓變負(fù)，開(kāi)始退出飽和，Ui*和Id很快下降。但是，只要Id仍大于負(fù)載電流IdL，轉(zhuǎn)速就繼續(xù)上升。直到Id=IdL時(shí)，轉(zhuǎn)矩Te=TL，則dn/dt=0，轉(zhuǎn)速n才到達(dá)峰值（t=t3時(shí)）。此后，電動(dòng)機(jī)在負(fù)載的阻力下減速，在一小段時(shí)間內(nèi)（t3-t4），Id

綜上所述，雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程有以下三個(gè)特點(diǎn)：（1）飽和非線性控制；（2）轉(zhuǎn)速超調(diào)；（3）準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制。

4雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的抗負(fù)載擾動(dòng)仿真

雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)一般來(lái)說(shuō)具有比較滿意的動(dòng)態(tài)性能。對(duì)于調(diào)速系統(tǒng)，最重要的動(dòng)態(tài)性能是抗干擾性。主要是抗負(fù)載擾動(dòng)和抗電網(wǎng)電壓擾動(dòng)的性能。本文研究了雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的抗負(fù)載擾動(dòng)性能。

雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的抗負(fù)載擾動(dòng)結(jié)構(gòu)圖如圖5所示，負(fù)載擾動(dòng)作用在電流環(huán)之后，因此只能靠轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR來(lái)產(chǎn)生抗負(fù)載擾動(dòng)的作用。

圖5 雙閉環(huán)調(diào)速抗負(fù)載擾動(dòng)作用

本文研究了雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的抗負(fù)載擾動(dòng)性能，基于MATLAB/SIMULINK接線圖如圖6所示，無(wú)擾動(dòng)信號(hào)、階躍擾動(dòng)信號(hào)、正弦擾動(dòng)信號(hào)作用下輸出轉(zhuǎn)速仿真結(jié)果如圖7的（a）（b）（c）所示。

圖6雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的抗負(fù)載擾動(dòng)接線圖

(a)無(wú)擾動(dòng)信號(hào)

（b）階躍擾動(dòng)信號(hào)

（c）正弦擾動(dòng)信號(hào)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，IdL改變時(shí)，負(fù)載擾動(dòng)能較快的反映到被調(diào)量n上，從而得到調(diào)節(jié)，該系統(tǒng)具有很好的抗負(fù)載擾動(dòng)性能。小結(jié)

由雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)抗負(fù)載擾動(dòng)作用的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖可以看出，負(fù)載擾動(dòng)作用在電流環(huán)之外，轉(zhuǎn)速環(huán)之內(nèi)，所以雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在抗擾動(dòng)方面和單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)只能依靠轉(zhuǎn)速環(huán)來(lái)進(jìn)行抗擾調(diào)節(jié)。通過(guò)以上的仿真實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)速環(huán)有效地抑制并消除了負(fù)載擾動(dòng)的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]王兆安，等.電力電子技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.[2]張廣溢，等.電機(jī)學(xué)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2002.[3]王軍.自動(dòng)控制原理[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2008.[4]導(dǎo)向科技.Protel DXP電子電路設(shè)計(jì)培訓(xùn)教程[M].北京：人民郵電大學(xué)出版社，2003.[5]周淵深.交直流調(diào)速系統(tǒng)與Matlab仿真[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004.

第五篇：異步電動(dòng)機(jī)的基本控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告

中國(guó)石油大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育

電工電子學(xué)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告

所屬教學(xué)站：青島直屬學(xué)習(xí)中心 姓

名：杜廣志

年級(jí)專業(yè)層次：網(wǎng)絡(luò)16秋專升本 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2016-11-05 小組合作： 是○

否●

學(xué)

號(hào)：16633104003 學(xué)

期：

實(shí)驗(yàn)名稱：異步電動(dòng)機(jī)的基本控制 小組成員：杜廣志

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1.看懂三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)和定子三相繞組六根引出線在接線盒中的排列方式；

2.根據(jù)電動(dòng)機(jī)銘牌要求和電源電壓，能正確連接定子繞組(Y形或Δ形)； 3.了解復(fù)式按鈕、交流接觸器和熱繼電器等幾種常用控制電器的結(jié)構(gòu)，并熟悉它們的接用方法；

4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作加深對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)和正反轉(zhuǎn)控制線路工作原理及各環(huán)節(jié)作用的理解和掌握，明確自鎖和互鎖的的作用；

5.在理解順序控制工作原理的基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單順序控制；

6.學(xué)會(huì)檢查線路故障的方法，培養(yǎng)分析和排除故障的能力。

2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料：

1.交流接觸器2個(gè)：額定電壓220V、額定電流10A、吸引線圈電壓220V； 2.正、反轉(zhuǎn)和停止按鈕一套。3.熱繼電器一個(gè)

4.三相異步電動(dòng)機(jī)一臺(tái)：220／380V、1.18／0.68A、0.25kw 5.萬(wàn)用表一塊。

3、實(shí)驗(yàn)原理：

1.繼電控制線路的連接方法

（1）首先要搞清楚控制線路圖中各符號(hào)的意義，它代表什么元件的哪一部分，對(duì)照實(shí)物，觀察清楚，并找出相應(yīng)的接線端。

（2）接線時(shí)先接主電路，主電路用粗線，控制電路用細(xì)線。對(duì)于比較復(fù)雜的電路，最好采用顏色線，以便區(qū)別。例如接正反轉(zhuǎn)控制電路時(shí)，若正轉(zhuǎn)的部分用紅色線，則反轉(zhuǎn)的部分可用黃色線或其他顏色線。接線時(shí)可從電源的某一端開(kāi)始，按串連各元器件的先后順序進(jìn)行連接，碰到有分支時(shí)可在分支處接出一根線做記號(hào)，待按前一分支串連順序接完回路后再返回來(lái)繼續(xù)連接。為了保證接線牢固，每一接線柱一般不要超過(guò)三根連接線．如某一點(diǎn)超過(guò)三條支路，則可選用同電位點(diǎn)并接，如圖1所示。

圖1 接線原理圖

應(yīng)該注意：圖1中各種控制元件都有二個(gè)接線端，若其中一端定為“1”端，另一端定為“2”端，它們各應(yīng)與其它元件那一端相連，要嚴(yán)格按圖示規(guī)定不能搞亂；其次，接觸器線圈的接線端不能與觸點(diǎn)的接線端相混，常開(kāi)觸點(diǎn)的接線端與常閉觸點(diǎn)的接線端也不能搞錯(cuò)，因?yàn)樗鼈冊(cè)诰€路中的作用完全不同，一旦接錯(cuò)可能造成事故。

2．異步機(jī)正反轉(zhuǎn)控制

為實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)，只要將接到電源的任意兩根聯(lián)線對(duì)調(diào)一頭即可。故在繼電接觸控制系統(tǒng)中常用兩套接觸器來(lái)分別控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。具體電路參見(jiàn)圖2。

如接觸器KMF控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)，接觸器KMR控制電機(jī)的反轉(zhuǎn)。每個(gè)接觸器各用一個(gè)啟動(dòng)按鈕(SBF或SBR)與一個(gè)自鎖觸點(diǎn)(KMF或KMR)并聯(lián)起來(lái)。關(guān)斷電源的操作，則公用一個(gè)停止按鈕SBl來(lái)實(shí)現(xiàn)。我們知道對(duì)正反轉(zhuǎn)控制線路最根本的要求是：必須保證兩個(gè)接觸器不能同時(shí)工作，否則將造成短路。因此，我們還必須把正轉(zhuǎn)接觸器KMF的一個(gè)常閉輔助觸點(diǎn)串接在反轉(zhuǎn)接觸器KMR的線圈電路中，而反轉(zhuǎn)接觸器的一個(gè)常閉輔助觸點(diǎn)串接在正轉(zhuǎn)接觸器的線圈電路中。這兩個(gè)常閉觸點(diǎn)稱為聯(lián)鎖觸點(diǎn)。這樣一來(lái)，當(dāng)按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SBF時(shí)，正轉(zhuǎn)接觸器線圈通電，主觸點(diǎn)KMF閉合，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。與此同時(shí)聯(lián)鎖觸點(diǎn)斷開(kāi)了反轉(zhuǎn)接觸器KMR的線圈電路。因此，即使誤按反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SBR，反轉(zhuǎn)接觸器也不能動(dòng)作。

3．檢查線路的方法

（1）嚴(yán)格按照電路圖對(duì)照實(shí)物進(jìn)行檢查，先檢查主電路，再撿查控制電路。

（2）檢查無(wú)誤，還應(yīng)在合閘前再用萬(wàn)用表歐姆擋檢查一下控制電路二端的電阻，在啟動(dòng)按鈕未按下前，它應(yīng)為，按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，它應(yīng)有某一電阻值，其值約等于此二點(diǎn)有關(guān)線圈的等效電阻值，若此值為零，則說(shuō)明其中有短路，應(yīng)再認(rèn)真進(jìn)行檢查并改正。

（3）改接線路及拆除線路時(shí)，一定要斷開(kāi)電源。

4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及數(shù)據(jù)：

（一）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)控制

1.熟悉實(shí)驗(yàn)裝置上的電源開(kāi)關(guān)、交流接觸器、按鈕等器件接線端的位置。

2.按圖2接線，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

（1）點(diǎn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：不接KM的自鎖觸點(diǎn)，按SB2。

（2）直接啟動(dòng)及停車試驗(yàn)：接上KM的自鎖觸點(diǎn)，啟動(dòng)按SB2，停車按SB1。

（3）失壓保護(hù)實(shí)驗(yàn)：電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，拉開(kāi)實(shí)驗(yàn)裝置上的三相開(kāi)關(guān)Q，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，然后重新合上實(shí)驗(yàn)裝置上的三相開(kāi)關(guān)Q，不按SB2按鈕，觀察電動(dòng)機(jī)是否會(huì)自行啟動(dòng)。

（4）改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?qū)嶒?yàn)：拉開(kāi)實(shí)驗(yàn)裝置上的三相開(kāi)關(guān)Q，將電動(dòng)機(jī)定子繞組的三根電源線中任意兩根的一頭對(duì)調(diào)，再合上實(shí)驗(yàn)裝置上的三相開(kāi)關(guān)Q，重新啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，觀察電動(dòng)機(jī)是否改變了轉(zhuǎn)向。

圖2 直接啟動(dòng)控制線路

（二）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制

按圖4接控制電路，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

圖4 正反轉(zhuǎn)控制電

路

（1）按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SBF，觀察電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向并設(shè)定此方向?yàn)檎D(zhuǎn)。

（2）再按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SBR，觀察電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向應(yīng)反轉(zhuǎn).（3）按下停止按鈕SB1，電動(dòng)機(jī)應(yīng)停止轉(zhuǎn)動(dòng).（三）自行設(shè)計(jì)三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的其他控制電路

（1）行程控制

要求用行程開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)行程控制和自動(dòng)循環(huán)控制

（2）時(shí)間控制

要求用時(shí)間繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)和電燈負(fù)載進(jìn)行延時(shí)控制

（3）其它控制 5．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理過(guò)程： 直接啟動(dòng)控制電路

注：紅線為連接線

步驟一：合上閘刀開(kāi)關(guān)Q；

步驟二：按按鈕SB2 KM線圈通電，KM觸點(diǎn)閉合，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)； 步驟三：按按鈕SB1 電機(jī)停轉(zhuǎn)。6．實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定及分析： 實(shí)驗(yàn)總結(jié)

1.扼要總結(jié)接線方法與檢查方法

接線方法：

（1）首先要搞清楚控制線路圖中各符號(hào)的意義。

（2）接線時(shí)先接主電路，主電路用組線，控制電路用細(xì)線。對(duì)于比較復(fù)雜的電路，最好采用顏色線，以便區(qū)別。

檢查方法：

（1）嚴(yán)格按照電路圖對(duì)照實(shí)物進(jìn)行檢查，先檢查主電路，再撿查控制電路。

（2）檢查無(wú)誤，還應(yīng)在合閘前再用萬(wàn)用表歐姆擋檢查一下控制電路二端的電阻，在啟動(dòng)按鈕未按下前，它應(yīng)為，按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，它應(yīng)有某一電阻值，其值約等于此二點(diǎn)有關(guān)線圈的等效電阻值，若此值為零，則說(shuō)明其中有短路，應(yīng)再認(rèn)真進(jìn)行檢查并改正。

（3）改接線路及拆除線路時(shí)，一定要斷開(kāi)電源。

2.如果要求在兩個(gè)不同地方都能控制異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和停車，試用一個(gè)接觸器和兩套啟動(dòng)停止按鈕構(gòu)成這種控制電路。

7.指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ)及得分：

指導(dǎo)老師簽名：

年 月 日