直流电机转速测控实验

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电机转速控制实验报告

电机转速控制实验报告

电机转速控制实验报告
1. 实验目的
本实验旨在研究电机转速控制的原理和方法,通过实际操作和数据分析来加深对电机控制的理解,并验证控制算法的有效性。

2. 实验原理
电机转速控制是通过改变电机供电电压或者改变电机绕组的接线方式来控制电机的转速。

在本次实验中,我们将采用调制技术来实现电机转速的控制。

3. 实验设备与材料
- 电机:直流电机
- 控制器:单片机控制器
- 传感器:转速传感器
- 电源
- 连接线
4. 实验步骤
1. 搭建实验电路:将电机和传感器连接至控制器,并接通电源。

2. 编写控制程序:根据所选的控制算法,编写相应的控制程序,并将其烧录至控制器中。

3. 运行实验:根据预设条件,控制电机的转速并记录数据。

4. 数据分析:对实测数据进行分析,验证控制算法的有效性。

5. 实验结果与分析
在实验过程中,我们采用了调制技术来实现电机转速的控制。

通过对控制程序的设计和实验数据的分析,我们得出以下结论:
- 当调制信号的频率增加时,电机的转速也随之增加,说明控制算法的设计是成功的。

- 通过调整调制信号的占空比,我们可以实现对电机转速的精确控制。

6. 实验总结
通过本次实验,我们深入了解了电机转速控制的原理和方法。

实验结果表明,调制技术能够有效地实现电机转速的控制,并且可以通过调整参数来实现不同的控制效果。

在实验过程中,我们还学习了如何编写控制程序和分析实验数据。

这些都对我们进一步深入研究电机控制提供了良好的基础。

7. 参考文献
- 电机控制技术原理与应用教材
- 直流电机转速控制实验指导书。

直流电机转速测控实验

直流电机转速测控实验

直流电机转速测控实验一、实验目的1. 掌握电机转速的测量原理;学会根据被测环境、对象不同选择合适的传感器测量转速;2. 掌握电机转速控制的原理;学会用计算机和传感器组成转速测控系统。

二、实验原理图1所示为计算机直流电机转速测控系统原理图。

图1 计算机测控直流电机转速原理框图根据被测环境和对象选择不同转速传感器(光电、霍尔、磁电)实现直流电机转速的测量及控制。

三. 实验仪器和设备1. CSY-5000型传感器测控技术实训公共平台;2. 环形带综合测控实验台;3. 数据采集模板及测控软件(LabVIEW试用版);4. 12V直流电机调节驱动挂箱;5. 光电式、霍尔式、磁电式转速传感器各一件;6. PC机及RS232通讯接口。

四.实验预习要求1.查阅资料,了解旋转轴转速测量的常用方法;2.掌握采用光电式、霍尔式、磁电式传感器测量转速的原理及特点;3.理解计算机测控直流电机转速的系统工作原理;4.熟悉CSY-5000型传感器测控技术实训平台的硬件配置。

五. 实验步骤及内容第一部分:转速测量1、在关闭公共平台主机箱电源开关的前提下,连接数据采集模板电源线、RS232通讯线;2、根据你选用的转速传感器,按转速传感器附录图1、图2、图3示意图安装接线;(注意光电、霍尔传感器为+5V供电,磁电传感器为+15V供电)3、主机箱上0~12V可调电源与电压表(电压表量程选择20V档)及环形带综合测控实验台电机(环形带综合测控实验台背面)接口并接(注意接口的相应极性);4、检查接线无误后,首先将主机箱上0~12V可调旋钮逆时针方向缓慢调节到底(起始输出电压最小);然后桌面“环形带综合测试软件”(或者启动计算机中的测试软件目录“SensorTest.vi”),双击打开,显示图2环形带综合测试程序软件界面;再打开主机箱电源开关给测量系统供电。

图2 环形带综合测试软件界面5、在计算机的环形带综合测试程序软件界面采单栏下方栏点击运行按钮,串口通讯正常后选择测试软件中“手动转速控制与测量”选项,软件界面显示为图3转速测量选择传感器类型界面;在界面下方选择“传感器类型”为现在做测量转速实验相对应的转速传感器。

直流伺服电机的控制电压与输出转速的测量方法

直流伺服电机的控制电压与输出转速的测量方法

准备测试DC的服务器就像准备科学冒险一样!我们需要电源给电动机控制电压就像超级英雄为任务供电一样我们将使用一个塔克仪,
这就像我们信任的侧翼,测量发动机的输出速度。

当然,我们将有一个数据采集系统,我们的高科技笔记本,来记录所有的电压和速度数据。

一旦一切准备就绪,是时候释放控制电压在马达上,并让它恢复到其全部潜力。

就像开赛车一样,我们可能需要调整一下电压以获得我们想要的速度。

一旦我们的马达以稳定的速度前进,我们可以抽出我们的塔克仪来测量它,就像检查运动车上的速表。

我们的数据采集系统就在那里,像一个勤奋的实验室助理一样,记录所有电压和速度信息。

准备好用电,用电,用电,用电量,因为测试DC伺服电动机即将成
为你见过的最激动人心的科学实验!
一旦你收集了电压和速度数据,下一步就是看它们是如何相互通联的。

将数据绘制在图表上,并进行一些数字计算,以了解控制电压和输出速度之间的通联。

你可能需要在不同的操作条件下做更多的测试来
真正了解电动机的表现。

注意诸如载荷和温度的变化可能影响发动机的性能这一分析的整个要点是用一个数学公式来进行,这个公式能够
根据进入它的电压来准确预测运动的速度。

一旦有了它,你就可以用
它来设计控制系统,使发动机在现实世界中运行得最好。

在得出结论时,对DC伺服器的控制电压和输出速度进行仔细审查,就必须迅速建立测试装置,认真积累电压和速度数据,并认真分析这两个变量之间的相互关系。

工程师们坚持系统的方法,能够对发动机的性能属性获得宝贵的洞察力,并培养出便于精确调节发动机各种应用的模型。

这些测量对于预先确定发动机的行为和在实际环境中提高其效能是必不可少的。

实验13--直流电机测速实验

实验13--直流电机测速实验

4562、由DAC0832经功放电路驱动直流电机,计数光电开关通关次数并经过换算得出直流电机的转速,并将转速显示在LED上。

3、G5区的0、1号按键控制直流电机转速快慢, (最大转速≈96r/s,5V,误差±1r/s)六、演示程序(完整程序见目录SPEED);键盘、LED显示子程序请参阅综合实验一.MODEL TINYEXTRN CMD_8279:WORD, DATA_8279:WORDEXTRN Display8:NEAR, SCAN_KEY:NEAR,GetKeyA:NEARPCIBAR1 EQU 14H ;PCI9052 I/O基地址(用于访问局部配置寄存器)PCIBAR3 EQU 1CH ;8位I/O空间基地址(它就是实验仪的基地址,;也为DMA & 32 BIT RAM板卡上的8237提供基地址) PCIIPR EQU 3CH ;IRQ号INTCSR EQU 4CH ;PCI9052 INTCSR地址mask_int_9052 EQU 24HVendor_ID EQU 10EBH ;厂商ID号Device_ID EQU 8376 ;设备ID号VoltageOffset EQU 5 ;0832调整幅度.STACK 200.DATAIO8259_0 DW 00F0HIO8259_1 DW 00F1HRD_IO8259 DW 0000HCon_8253 DW 00E3HT0_8253 DW 00E0HT1_8253 DW 00E1HDA0832 DW 00D0HIO_Bit8_BaseAddress DW ?PCI_IO_BaseAddress0 DW ?PCI_IRQ_NUMBER DB ?INT_MASK DB ?INT_Vector DB ?INT_CS DW ? ;保护原中断入口地址INT_IP DW ?msg0 DB 'BIOS不支持访问PCI $'msg1 DB '找不到Star PCI9052板卡 $'msg2 DB '读PCI9052 I/O基地址时出错$'msg3 DB '读8位I/O空间基地址时出错$'msg4 DB '读IRQ号出错$'buffer DB 8 DUP(0) ;显示缓冲区,8个字节buffer1 DB 8 DUP(0) ;显示缓冲区,8个字节VOLTAGE DB 0 ;转换电压数字量Count DW 0 ;一秒转动次数NowCount DW 0 ;当前计数值kpTime DW 0 ;保存上一次采样时定时器的值bNeedDisplay DB 0 ;需要刷新显示.CODESTART: MOV AX,@DATAMOV DS,AXMOV ES,AXNOPCALL InitPCICALL ModifyAddress ;根据PCI提供的基地址,将偏移地址转化为实地址CALL ModifyVector ;修改中断向量、允许中断MOV bNeedDisplay,1 ;显示初始值MOV VOLTAGE,99H ;初始化转换电压输入值,99H-3.0VMOV Count,0 ;一秒转动次数MOV NowCount,0 ;当前计数值MOV kpTime,0 ;保存上一次采样时定时器的值CALL DAC0832 ;初始D/ACALL Init8253CALL Init8259STIMAIN: CALL IfExitCALL GetKeyA ;按键扫描JNB Main1JNZ Key1Key0: MOV AL,VoltageOffset ;0号键按下,转速提高ADD AL,VOLTAGECMP AL,VOLTAGEJNB Key0_1MOV AL,0FFH ;最大Key0_1: MOV VOLTAGE,AL ;D/ACALL DAC0832JMP Main2Key1: MOV AL,VOLTAGE ;1号键按下,转速降低SUB AL,VoltageOffsetJNB Key1_1XOR AL,AL ;最小Key1_1: MOV VOLTAGE,ALCALL DAC0832 ;D/AJMP Main2Main1: CMP bNeedDisplay,0JZ MAINMOV bNeedDisplay,0 ;1s定时到刷新转速Main2: CALL RateTest ;计算转速/显示JMP MAIN ;循环进行实验内容介绍与测速功能测试;转速测量/显示RateTest: MOV AX,CountMOV BL,10DIV BLCMP AL,0JNZ RateTest1MOV AL,10H ;高位为0,不需要显示RateTest1: MOV buffer,AHMOV buffer+1,ALMOV AL,VOLTAGE ;给0832送的数据AND AL,0FHMOV buffer+4,ALMOV AL,VOLTAGEAND AL,0F0HROR AL,4MOV buffer+5,ALMOV buffer+2,10H ;不显示MOV buffer+3,10HMOV buffer+6,10HMOV buffer+7,10HLEA SI,bufferLEA DI,buffer1MOV CX,8REP MOVSBLEA SI,bufferCALL Display8 ;显示转换结果RETTimer0Int: MOV bNeedDisplay,1MOV AX,NowCountSHR AX,1SHR AX,1MOV Count,AX ;转一圈,产生四个脉冲,Count = NowCount/4MOV NowCount,0RETIntProc: PUSH AXPUSH DXCALL ClearIntMOV DX,RD_IO8259IN AL,DXIN AL,DX ;判断由哪个中断源引起的中断CMP AL,08HJNZ IntProc1CALL Timer0IntJMP IntProc2IntProc1: CMP AL,0FHJNZ IntProc2CALL CountIntIntProc2: MOV DX,IO8259_0MOV AL,20HOUT DX,ALPOP DXPOP AXIRETCountInt: MOV DX,Con_8253MOV AL,40HOUT DX,AL ;锁存MOV DX,T1_8253IN AL,DXMOV AH,ALIN AL,DXXCHG AL,AH ;T1的当前值XCHG AX,kpTimeSUB AX,kpTimeCMP AX,100JB CountInt1 ;前后二次采样时间差小于100,判断是干扰INC NowCountCountInt1: RETInit8253 PROC NEARMOV DX,Con_8253MOV AL,34HOUT DX,AL ;计数器T0设置在模式2状态,HEX计数MOV DX,T0_8253MOV AL,12HOUT DX,ALMOV AL,7AHOUT DX,AL ;CLK0=31250Hz,1s定时MOV DX,Con_8253MOV AL,74HOUT DX,AL ;计数器T1设置在模式2状态,HEX计数MOV DX,T1_8253MOV AL,0FFHOUT DX,ALMOV AL,0FFHOUT DX,AL ;作定时器使用RETInit8253 ENDPInit8259 PROC NEARMOV DX,IO8259_0MOV AL,13HOUT DX,ALMOV DX,IO8259_1MOV AL,08HOUT DX,ALMOV AL,09HOUT DX,ALMOV AL,7EHOUT DX,ALRETInit8259 ENDP;数模转换,A-转换数字量DAC0832 PROC NEARMOV DX,DA0832MOV AL,VOLTAGEOUT DX,ALRETDAC0832 ENDP;IfExit、InitPCI、ModifyAddress、ModifyVector、ClearInt、Exit子程序请参阅8259实验END START七.实验扩展及思考题实验内容:在日光灯或白炽灯下,将转速调节到25、50、75,观察转盘有什么现象出来。

直流电机转速测量实验的改进

直流电机转速测量实验的改进
控制接 口插座 ,便构 成 了 《 电控 制 与接 口技 术》 的 硬 件 接 口又 有 接 口 的编 程 ,软 件 与 L A 1 T软 件 将 K iC编 译 的 程 序 下 载 到 单 片 机 实 验 C 5E e l 硬 件 必 须 同 时 兼 顾 ,很 多 学 生 感 到 学 习 的 困 难 较 大 … 。 箱 上运 行 和进 一 步调 试 。 通 过 开设 接 口及 控 制 实 验 课 ,可 以更 好 的使 学 生 学 掌 握
集 中精 力 于 实验 原 理 的理 解和 硬 件 设 计 方 法 的 掌 握 。教 学 实践 中 改进 后 的 实验 更 能 激 发 学 生 兴趣 ,发 挥 学 生创 新 能 力 ,达 到 了更 为理 想 的教 学 效 果 。
关 键 词 :C语 言 ;单 片机 ;接 口技 术 ;直 流 电机 ;转速 测 量
总第 14期 第 2期 0 21 0 0年 6月
高 校 实 验 室 工 作
研 究
S r l e i NO. 0 NO. a 1 4, 2
GAOX/ A0 HI S YANS HIGONGZUO YANJ U I
J n.2 1 u 00
直 流 电机 转 速 测量 实验 的 改进
吕 治 忠
( 南石油 大学 西 机 电工程 学 院 ,四川 成 都 60 0 ) 1 5 0
摘 要 :对 直 流 电机 转速 测 量 实验 进 行 改进 ,采 用 了 C语 言 对 程 序 进 行 编 制 ,运 用 了 单 片 机 的 L D显 示 E
器直接显示直流 电机的脉冲数、转速 、反馈 电压 ,使 实验脱 离计算机 的参 与 ,操作 变得 简单 ,学生能更好
《 电控 制 与 接 口技 术 》 课 程 是 机 电 专 业 必 修 的 机 实 验 时 ,若 采 用 汇 编 语 言 编 写 程 序 , 可 以 直 接 通 过

直流电机转速控制实验报告

直流电机转速控制实验报告

计算机控制技术综合性设计实验实验课程:直流电机转速控制实验设计报告学生姓名:学生姓名:学生姓名:学生姓名:指导教师:牛国臣实验时间:年月日直流电机转速控制实验设计报告一、实验目的:1.掌握电机的工作原理。

2.掌握直流电机驱动控制技术。

3.掌握增量式编码器位置反馈原理。

4.熟悉单片机硬件电路设计及编程。

5.实现直流电机的转速控制。

二、实验内容:已知某一直流永磁有刷伺服电机参数如下:设计直流电机转速控制系统。

要求:表1 直流伺服电机参数1.分析并建立电机的数学模型,分别得出在连续控制系统和离散控制系统中对应的传递函数;2.基于MATLAB软件对直流电机进行仿真,并通过PID控制器的参数整定对直流电机进行闭环控制,3.设计直流电机控制硬件电路,主要包括主控模块、电机驱动模块、编码器反馈模块、通信模块、电源模块、显示模块等。

4.对各模块进行单元调试,设计数字PID控制器,并基于A VR单片机编制程序,进行系统联调。

5.最终完成直流电机控制硬件平台的设计、搭建及软件调试,要求有速度设置、显示功能,速度控制误差在1%以内,具有与上位机通讯的接口,能通过上位机方便进行参数设置、速度控制等操作。

三、 实验步骤:1、建立电机的数学模型,得出控制统的传递函数;由直流电机得来的三个方程:n k dt di Li R s u E m m ++=)( i k T M m =f L m T dtdw J T T ++= 、 进行拉式变换得:)()()()(s n k s LSI s I R s U E m m ++=)(s I k T M m =f L m T s JS T T +Ω+=)(带入数据在进行z 变换得: 521039.19252.01394.0459.1)(-⨯+-+=z z z z G 2、.基于MATLAB 软件对直流电机进行仿真(1)连续系统阶跃响应程序为:>> num=[1]num =1>> den=[0.0000000542,0.00061,0.0468]den =0.0000 0.0006 0.0468>> G=tf(num,den)Transfer function:1----------------------------------5.42e-008 s^2 + 0.00061 s + 0.0468>> step(G)>> Gz=c2d(G,0.01,'zoh')Transfer function:11.43 z + 0.06868-----------------z^2 - 0.4618 zSampling time: 0.01>> step(Gz)阶跃响应曲线如图1所示:图1 阶跃响应曲线(2)离散系统的单位阶跃响应程序如下:>> num=[52.756.913];>> den=[1 -0.8009 0.0005123];>> sys=[num,den,0.001];>> dstep(num,den,100)离散系统的阶跃响应曲线如图2所示(T=1ms):图2 离散系统的阶跃响应曲线(3)PID参数整定1)设D(z)=错误!未找到引用源。

直流调速电机实验报告

直流调速电机实验报告

一、实验目的1. 理解直流调速电机的工作原理和调速方法。

2. 掌握直流调速电机的调速性能指标及其测试方法。

3. 熟悉直流调速电机的驱动电路和控制系统。

4. 培养实验操作技能和数据分析能力。

二、实验仪器与设备1. 直流调速电机:一台2. 可调直流电源:一台3. 电机转速测量仪:一台4. 电流表:一台5. 电压表:一台6. 实验台:一套三、实验原理直流调速电机是通过改变电枢电压或励磁电流来调节电机转速的。

本实验采用改变电枢电压的方式来实现调速。

四、实验内容与步骤1. 实验一:直流调速电机调速性能测试(1)连接实验电路,确保接线正确无误。

(2)将可调直流电源输出电压调至一定值,启动电机。

(3)使用电机转速测量仪测量电机转速。

(4)改变可调直流电源输出电压,重复步骤(3),记录不同电压下的电机转速。

(5)绘制电机转速与电压的关系曲线。

2. 实验二:直流调速电机驱动电路与控制系统测试(1)连接实验电路,确保接线正确无误。

(2)启动电机,观察电机正反转及转速。

(3)调整驱动电路中的PWM波占空比,观察电机转速变化。

(4)改变PWM波频率,观察电机转速变化。

(5)绘制电机转速与PWM波占空比、频率的关系曲线。

五、实验结果与分析1. 实验一结果分析根据实验一的数据,绘制电机转速与电压的关系曲线。

分析曲线,得出以下结论:(1)电机转速与电枢电压成正比关系。

(2)电机转速存在最大值和最小值,分别为电机空载转速和堵转转速。

2. 实验二结果分析根据实验二的数据,绘制电机转速与PWM波占空比、频率的关系曲线。

分析曲线,得出以下结论:(1)电机转速与PWM波占空比成正比关系。

(2)电机转速与PWM波频率成反比关系。

(3)PWM波频率过高或过低都会导致电机转速不稳定。

六、实验总结1. 通过本次实验,掌握了直流调速电机的工作原理和调速方法。

2. 熟悉了直流调速电机的调速性能指标及其测试方法。

3. 掌握了直流调速电机的驱动电路和控制系统。

直流电机转速计算机控制实验结论

直流电机转速计算机控制实验结论

直流电机转速计算机控制实验结论
在本次实验中,我们通过计算机控制技术实现了对直流电机转速的有效调节。

实验结果表明,计算机控制技术在直流电机控制领域具有显著的优势和应用前景。

首先,通过实验数据的分析,我们发现计算机控制技术可以实现对直流电机转速的精确控制。

在实验过程中,我们通过改变输入的电压或电流,观察到了直流电机转速的相应变化。

这表明计算机控制技术可以快速、准确地响应指令,实现对电机转速的精细调节。

其次,计算机控制技术还具有灵活性高的优点。

在实验中,我们通过编写不同的控制程序,实现了对直流电机不同转速模式和响应时间的控制。

这使得计算机控制技术在不同的应用场景中具有广泛的应用前景。

此外,我们还发现计算机控制技术可以有效地提高直流电机的能效。

在实验中,我们通过优化控制算法,减少了电机的能耗并提高了其运行效率。

这为节能减排和可持续发展提供了重要的技术支持。

综上所述,直流电机转速计算机控制实验结果表明,计算机控制技术在直流电机控制领域具有广泛的应用前景和重要的价值。

未来,我们可以通过进一步研究和开发,实现更加高效、智能的电机控制系统,为工业自动化和智能制造的发展做出更大的贡献。

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直流电机转速测控实验
一、实验目的
1. 掌握电机转速的测量原理;学会根据被测环境、对象不同选择合适的传感器测量转速;
2. 掌握电机转速控制的原理;学会用计算机和传感器组成转速测控系统。

二、实验原理
图1所示为计算机直流电机转速测控系统原理图。

图1 计算机测控直流电机转速原理框图
根据被测环境和对象选择不同转速传感器(光电、霍尔、磁电)实现直流电机转速的测量及控制。

三. 实验仪器和设备
1. CSY-5000型传感器测控技术实训公共平台;
2. 环形带综合测控实验台;
3. 数据采集模板及测控软件(LabVIEW试用版);
4. 12V直流电机调节驱动挂箱;
5. 光电式、霍尔式、磁电式转速传感器各一件;
6. PC机及RS232通讯接口。

四.实验预习要求
1.查阅资料,了解旋转轴转速测量的常用方法;
2.掌握采用光电式、霍尔式、磁电式传感器测量转速的原理及特点;
3.理解计算机测控直流电机转速的系统工作原理;
4.熟悉CSY-5000型传感器测控技术实训平台的硬件配置。

五. 实验步骤及内容
第一部分:转速测量
1、在关闭公共平台主机箱电源开关的前提下,连接数据采集模板电源线、RS232通讯线;
2、根据你选用的转速传感器,按转速传感器附录图1、图2、图3示意图安装接线;(注意光电、霍尔传感器为+5V供电,磁电传感器为+15V供电)
3、主机箱上0~12V可调电源与电压表(电压表量程选择20V档)及环形带综合测控实验台电机(环形带综合测控实验台背面)接口并接(注意接口的相应极性);
4、检查接线无误后,首先将主机箱上0~12V可调旋钮逆时针方向缓慢调节到底(起始输出电压最小);然后桌面“环形带综合测试软件”(或者启动计算机中的测试软件目录“SensorTest.vi”),双击打开,显示图2环形带综合测试程序软件界面;再打开主机箱电源开关给测量系统供电。

图2 环形带综合测试软件界面
5、在计算机的环形带综合测试程序软件界面采单栏下方栏点击运行按钮,串口通讯正常后选择测试软件中“手动转速控制与测量”选项,软件界面显示为图3转速测量选择传感器类型界面;在界面下方选择“传感器类型”为现在做测量转速实验相对应的转速传感器。

6、顺时针缓慢调节主机箱0~12V可调电源启动环形带电机转动,软件界面显示为图3转速测量值及转速测量曲线图。

7、将主机箱上频率/转速表的按钮开关设置在频率档显示电机转动频率。

光电、霍尔转速传感器(可以在转速档测量转速)测量的转速u=频率表显示值×10(转/分钟);磁电传感器测量的转速u=频率表显示值×2(转/分钟)(为什么?)。

图3 转速测量选择传感器类型界面图
8、调节主机箱0~12V(△V=0.5V或1V)可调电源(改变电机电枢电压,利用公共平台上的电压表读数),人工记录电压V对应的电机转速n,在直角坐标上作出电机转速特性曲线即V —n曲线。

9、利用计算机测定电机控制电压与转速间关系
点击“测定电压转速关系”按钮,按钮由灰绿色变为亮绿色;在测定这个关系曲线时,为了更准确测定转速,程序设置了在输出控制电压后延时5秒测定转速,需要耐心等待,试验曲线会自动生成;
10、实验完毕关闭电源。

第二部分直流电机转速控制
1、在关闭电源的前提下,按图4示意安装接线。

图4 计算机控制电机转速安装接线示意图
2、检查接线(传动器引线标志;正、负极性等)无误后,打开主机箱的电源开关。

然后,桌面“环形带综合测试软件”(或者打开电脑上测试软件目录下“….\环形带测控对象
\SensorTest.vi”)双击打开;电脑显示环形带综合测试软件界面如图2。

在界面采单栏下
方栏点击运行按钮进行数据采集模板与电脑通讯(软件界面中设置了连接超时,即如果
在10秒内,硬件联通有问题,会提示超时,如超时,则请检查串口连接、数据采集模板电
源连线是否正常;如果未显示超时,则软件已经与数据模板通讯成功),通讯正常后可进行
实验。

3、计算机自动控制(PID自动调节电机转速):
在图3 界面中选择“PID转速控制”选项,界面变成图5界面。

改变界面中左侧的设
定转速值,观察转速调节过程(界面中控制曲线);改变界面中下方的PID控制参数(点击界
面下方P、I、D输入框、进行修改),观察转速控制波形图,并注意观察控制输出电压曲线
与设定转速、实际转速之间的关系;
本实验中P、I、D参数默认为经验值,实际上并不是最优的参数;可参考此默认值进
行进一步的优化,以获得系统最佳的控制效果;再观察转速控制波形图,并注意观察控制输
出电压曲线与设定转速、实际转速之间的关系;
图5 计算机自动控制调节电机转速界面
4、实验完毕,关闭所有电源。

六. 实验报告要求
1. 简述实验目的和原理。

2. 拷贝实验系统运行界面(“Ctrl+PrintScreen”),插入到Word格式的实验报告中
(“Ctrl+V”),保存实验界面结果。

3. 保存实验数据
在图形上点击鼠标右键,选择“导出”,导出数据至Excel;在Excel表中全选(“Ctrl+A” ),拷贝(“Ctrl+C” ),插入到Word格式的实验报告中(“Ctrl+V”),完成并上交实验报告。

七. 思考题
1.比较磁电转速传感器、透射式光电转速传感器、霍尔转速传感器的应用差异和特点。

2. 若采用实验台提供的反射式光电传感器或涡流式传感器能实现转速测量吗?试画出其测量原理图并简述测量原理。

3.简述直流电机PID控制的原理。

附录:转速传感器及系统接线简介
一、透射型光电转速传感器
附图1是透射型光电传感器测转速的原理框图:本透射型光电传感器(光电断续器也称光耦)的端部二内侧分别装有发光管和光电接收管,发光管发出的光源透过转盘上的通孔后
由光电管接收转换成电信号,由于转盘上有均匀间隔的6个孔,转动一周光通过6次,光电
接收管输出6个脉冲,脉冲经放大整形处理由转速表显示转速n=10f。

附图1 透射型光电传感器测转速实验原理框图
附图2 红外对射式光电传感器GK405测转速安装接线示意图
二、霍尔转速传感器
附图3是霍尔传感器测转速的原理框图:当被测圆盘上嵌入6只磁体时,圆盘每转一周磁场就变化6次,开关式霍尔传感器输出6个脉冲,经转速表显示转速n=10f或进行数据采集。

附图3 霍尔传感器测转速原理框图
附图4 霍尔传感器NJK-5001C测转速安装接线示意图
三、磁电转速传感器
附图5是磁电传感器测转速的原理框图:当30个齿形转动盘每转一周磁电传感器感应
电势e产生30次的变化,感应电势e通过放大、整形由转速表显示转速n=2f。

附图5 磁电传感器测转速实验原理框图
附图6 磁电传感器RP6660CY-12A测转速安装接线示意图。

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