伺服驱动与控制课程第四次实验
伺服实习报告
一、实习背景随着我国工业自动化技术的快速发展，伺服系统在工业自动化领域得到了广泛的应用。
为了更好地了解伺服系统的工作原理和应用，提高自己的实践操作能力，我参加了为期一个月的伺服实习。
二、实习目的1. 了解伺服系统的工作原理和组成；2. 掌握伺服系统的调试与维护方法；3. 提高自己的动手操作能力和团队协作能力；4. 将所学理论知识与实际应用相结合。
三、实习内容1. 伺服系统基础知识在实习初期，我学习了伺服系统的基础知识，包括伺服系统的组成、工作原理、控制方式等。
通过学习，我了解到伺服系统主要由伺服驱动器、伺服电机、编码器、控制器等组成，它们协同工作，实现对机械运动的精确控制。
2. 伺服系统调试在实习过程中，我参与了伺服系统的调试工作。
首先，根据实际需求，选择合适的伺服驱动器和伺服电机；然后，连接好各部件，进行硬件调试；最后，编写程序，实现运动控制。
在调试过程中，我学会了如何调整伺服参数，使系统达到最佳运行状态。
3. 伺服系统维护在实习期间，我还学习了伺服系统的维护方法。
包括定期检查各部件的运行状态、清洁伺服系统、更换损坏的部件等。
通过学习，我了解到维护工作对伺服系统稳定运行的重要性。
4. 伺服系统应用案例为了更好地理解伺服系统的应用，我参与了几个实际案例的实践。
例如，在自动化生产线中，伺服系统用于控制机械臂进行取料、放置等操作；在数控机床中，伺服系统用于实现高精度的加工。
四、实习体会与收获1. 理论与实践相结合通过本次实习，我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
在实习过程中，我将所学理论知识应用于实际操作中，提高了自己的动手能力。
2. 团队协作在实习过程中，我与同学们相互配合，共同完成各项任务。
这使我认识到团队协作在完成工作过程中的重要性。
3. 严谨的工作态度在实习过程中，我学会了如何对待工作，始终保持严谨的态度。
这对我今后的学习和工作都具有积极的意义。
4. 拓宽知识面通过实习，我对伺服系统有了更深入的了解，拓宽了自己的知识面。
伺服电机实验报告心得
伺服电机实验报告心得引言伺服电机是一种能够实现精确定位和控制运动的电机。
在实验中，我们通过搭建电路和编写程序来实现对伺服电机的控制。
本次实验的目标是掌握伺服电机的原理和控制方法，并利用所学知识完成一个简单的控制项目。
实验步骤和内容1. 电路搭建：首先，我们根据提供的电路图搭建了一个控制伺服电机的电路。
电路中主要包括电源、伺服电机和控制信号。
2. 程序编写：接着，我们使用Arduino编写了控制伺服电机的程序。
程序的主要任务是生成一个PWM（脉冲宽度调制）信号，并通过该信号控制伺服电机的转动。
我们通过改变脉冲宽度的值来控制伺服电机转动的角度。
3. 实验调试：在搭建好电路并编写好程序后，我们进行了实验调试。
通过改变脉冲宽度的值来控制伺服电机转动，观察伺服电机的转动情况，并调整程序中的参数，使伺服电机能够按照预期的方式运行。
4. 控制项目：最后，我们根据实验要求完成了一个简单的控制项目。
我们利用伺服电机控制一个小车的转向，通过改变伺服电机的转动角度来改变小车的行驶方向。
心得体会通过这次实验，我有以下几点心得体会：1. 对伺服电机的原理有了更深的了解：在实验中，我学习到了伺服电机的工作原理和控制方法。
伺服电机是通过控制脉冲宽度来控制转动角度的，控制信号的频率和脉冲宽度会影响伺服电机的转速和精度。
2. 对电路搭建和调试有了实践经验：在实验中，我需要根据提供的电路图来搭建电路，并和程序进行配合，实现对伺服电机的控制。
通过实际操作和调试，我对电路的搭建和调试有了一定的经验。
3. 增强了编写程序的能力：在实验中，我需要使用Arduino编写程序来实现对伺服电机的控制。
通过编写程序，我掌握了一些基本的编程技巧和调试方法，提高了自己的编程能力。
4. 培养了团队合作意识：在实验中，我们需要和队友一起进行实验调试和项目完成。
通过与队友的合作，我学会了与他人进行有效的沟通和协作，培养了团队合作意识。
总结通过本次实验，我对伺服电机的原理和控制方法有了更深的了解，并通过实践掌握了一定的电路搭建和编程技巧。
实验四交流伺服电动机实验
实验四交流伺服电动机实验伺服电动机在自动控制系统中作为执行元件又称为执行电动机,它把输入的控制电压信号变为输出的机械转矩或角速度。
它的运行状态由控制信号控制，加上控制信号它应当立即旋转，去掉控制电压它应当立即停转，转速高低与控制信号成正比。
一、实验目的１、观察交流伺服电动机的自制动过程2、掌握用实验方法配圆形磁场3、掌握交流伺服电动机的机械特性及调节特性的测量方法二、预习要点1、对交流伺服电动机有什么技术要求？2、交流伺服电动机有几种控制方式?３、何谓交流伺服电动机的机械特性和调节特性?三、实验项目１、用实验方法配堵转圆形磁场2、测交流伺服电动机幅值控制时的机械特性和调节特性3、测交流伺服电动机幅值——相位控制时的机械特性４、观察自转现象四、实验方法2、屏上挂件排列顺序HK５７3、幅值控制图4—1交流伺服电动机幅值控制接线图=U N＝2２０V）时的机械特性（1)实测交流伺服电动机α=1（即ＵＣ１）关断三相交流电源，按图4-1接线。
图中T1、Ｔ2选用HK5７挂件２)启动三相交流电源，调节调压器,使U f=2２0V，再调节单相调压器T２使U C=ＵN=２2０V。
３）调节涡流测功机,将力矩T及电机转速记录于表４—１中。
(2）实测交流伺服电动机α=0。
75（即U CN=165Ｖ）时的机械特性１)保持U f=220Ｖ不变，调节单相调压器T2使UＣ＝0。
75U N＝16５V。
２)重复上述步骤,将所测数据记录于表4-２中。
(３)实测交流伺服电动机的调节特性１)调节三相调压器使U f＝2２0V,电机空载（涡流测功机不加载）。
逐次调节单相调压器T２。
使控制电压U C从2２0V逐次减小直到0V。
4、幅值——相位控制(１）用实验方法使电机堵转时的旋转磁场为圆形磁场１）关断三相交流电源，按图4—2接线。
图中T1、T２、C选用ＨＫ5７挂件。
电压表、电流表、选用控制屏上对应仪表。
Ｒ1、R２选用屏上两个900Ω各自并联，用万用表调定在5Ω阻值。
交流伺服电机实验报告
一、实验目的1. 了解交流伺服电机的结构、工作原理和特点。
2. 掌握交流伺服电机的驱动方法及控制策略。
3. 通过实验验证交流伺服电机的性能，为实际应用提供参考。
二、实验内容1. 交流伺服电机的结构分析2. 交流伺服电机的工作原理3. 交流伺服电机的驱动方法4. 交流伺服电机的控制策略5. 交流伺服电机的性能测试三、实验设备及仪器1. 交流伺服电机实验台2. 交流伺服电机驱动器3. 交流伺服电机控制器4. 功率分析仪5. 数据采集卡6. 计算机四、实验步骤1. 交流伺服电机的结构分析（1）观察交流伺服电机的结构，了解其主要组成部分，如定子、转子、端盖、轴承等。
（2）分析各部分的功能及相互关系。
2. 交流伺服电机的工作原理（1）观察交流伺服电机的工作过程，了解其电磁感应原理。
（2）分析交流伺服电机的启动、运行和停止过程。
3. 交流伺服电机的驱动方法（1）学习交流伺服电机的驱动电路，了解其工作原理。
（2）分析驱动电路中的主要元件及其作用。
4. 交流伺服电机的控制策略（1）学习交流伺服电机的控制方法，了解其闭环控制原理。
（2）分析控制策略中的主要参数及其调整方法。
5. 交流伺服电机的性能测试（1）连接实验设备，进行实验前的准备工作。
（2）启动交流伺服电机，观察其运行状态，记录相关数据。
（3）分析实验数据，验证交流伺服电机的性能。
五、实验结果与分析1. 交流伺服电机的结构分析通过观察实验台上的交流伺服电机，我们可以看到其主要由定子、转子、端盖、轴承等部分组成。
定子由线圈绕制而成，转子由永磁体构成。
当交流电源通过定子线圈时，产生旋转磁场，驱动转子旋转。
2. 交流伺服电机的工作原理实验过程中，我们发现交流伺服电机在启动、运行和停止过程中，其转速、转矩和功率等参数均与输入的交流电源频率、电压和相位角有关。
通过调整这些参数，可以实现交流伺服电机的精确控制。
3. 交流伺服电机的驱动方法实验中，我们学习了交流伺服电机的驱动电路，了解到其主要由逆变器、滤波器、电机和控制器等部分组成。
交流伺服电动机实验报告
交流伺服电动机实验报告交流伺服电动机实验报告一、引言交流伺服电动机是一种广泛应用于工业自动化领域的电动机。
它具有高精度、高效率和快速响应等优点，在机械控制系统中扮演着重要的角色。
本实验旨在通过对交流伺服电动机的实际应用和性能测试，深入了解其工作原理和特性。
二、实验设备与方法本实验采用了一台常见的交流伺服电动机系统，包括电机、伺服驱动器和控制器。
实验过程中，我们通过改变控制器发送给驱动器的指令，来控制电动机的转速和位置。
同时，利用示波器和测速仪等仪器，对电动机的性能进行测试和分析。
三、实验结果与分析1. 转速控制实验首先，我们进行了转速控制实验。
通过改变控制器发送的转速指令，我们观察到电动机的转速能够准确地跟随指令变化。
实验结果显示，交流伺服电动机具有较高的转速控制精度和稳定性，能够满足工业自动化系统对转速精度的要求。
2. 位置控制实验接下来，我们进行了位置控制实验。
通过改变控制器发送的位置指令，我们观察到电动机能够准确地移动到指定位置。
实验结果显示，交流伺服电动机具有较高的位置控制精度和响应速度，能够满足工业自动化系统对位置控制的要求。
3. 转矩控制实验为了进一步了解交流伺服电动机的性能，我们进行了转矩控制实验。
通过改变控制器发送的转矩指令，我们观察到电动机能够在不同负载下输出相应的转矩。
实验结果显示，交流伺服电动机具有较高的转矩输出能力和稳定性，能够适应不同负载的需求。
四、实验结论通过本次实验，我们对交流伺服电动机的工作原理和性能有了更深入的了解。
实验结果表明，交流伺服电动机具有高精度、高效率和快速响应等优点，适用于工业自动化系统中对转速、位置和转矩等要求较高的场景。
五、实验总结本实验通过对交流伺服电动机的实际应用和性能测试，深入了解了其工作原理和特性。
同时，我们还学习到了如何通过控制器发送指令来控制电动机的转速、位置和转矩，并通过仪器测试和分析来评估电动机的性能。
这些知识和技能对于我们今后在工业自动化领域的研究和实践具有重要意义。
伺服控制课设双周日记
伺服控制课设双周日记1.本周我们完成了对伺服控制系统的基础搭建，包括电机选型、驱动器的选取和电路的设计。
2.在系统搭建的过程中，我们遇到了一些困难，尤其是在电路设计上，但是通过团队的合作和不断尝试，最终成功解决了问题。
3.经过测试，我们发现系统运行稳定，并且能够实现给定的位置控制任务。
4.为了更好地了解伺服控制的原理和应用，我们进行了一些相关研究和阅读相关文献。
5.在阅读的过程中，我们深入了解了PID控制算法的工作原理，并学会了如何根据系统的响应特性进行调参。
6.我们还学习了一些高级控制算法，如模糊控制和神经网络控制，在以后的项目中可能会用到。
7.在课程实践中，我们遇到了一些实际问题，例如传感器的误差和系统的非线性。
8.通过分析和实验，我们找到了解决这些问题的方法，并进行了相应的调整和优化。
9.与此同时，我们还研究了一些常见的伺服控制系统应用场景，例如机械臂和无人机。
10.通过学习这些应用案例，我们对伺服控制的应用前景有了更深入的了解，并对未来的研究方向产生了兴趣。
11.本周我们还讨论了伺服控制系统的开发流程和项目管理方法。
12.我们意识到团队协作的重要性，并且明确了各自的分工和责任。
13.通过项目管理工具的使用，我们能够更加高效地分配任务和跟踪项目进度。
14.本周的实践过程中，我们感受到了自己的不足和需要提升的地方。
15.在下周的工作中，我们将更加注重团队合作和沟通，并不断改进自己的技术能力。
16.通过这次课程设计，我们不仅掌握了伺服控制系统的原理和实践技术，还培养了实际问题解决和团队合作的能力。
17.我们对未来的工作充满了信心，并希望能够继续深入研究和应用伺服控制技术。
18.最后，我们要感谢老师和助教们的指导和帮助，没有他们的支持，我们无法完成这次课程设计。
19.同时，也感谢团队成员的合作和付出，正是大家的共同努力，我们才能取得如此好的成绩。
20.这次课程设计是我们学习生涯中的宝贵经验，我们将会持续努力，不断进步。
伺服电机实验
实验一异步电机变频调速实验1. 正弦波脉宽调制（SPWM）方式的实验1.1实验目的1）过实验掌握SPWM的基本原理和实现方法2）悉与SPWM控制方式相关的信号波形1.2实验原理所谓正弦波脉宽调制就是把一个正弦波分成等幅而不等了与正弦宽的方波脉冲串，每一个方波的宽度，与其所对应时刻的正弦波的值成正比，这样就产生波等效的等幅矩形脉冲序列波，由于各脉冲的幅值相等，所以逆变器可由恒定的直流电源供电，也就是说，逆变器输出脉冲的幅值就是整流器的输出电压。
当逆变器各开关器件都是在理想状态下工作时，驱动相应开关器件的信号也应与逆变器的输出电压波形相似。
从理论上讲，这一系列脉冲波形的宽度可以严格地用计算方法求得，作为控制逆变器中各开关器件通断的依据。
但较为实用的办法是引用“调制”这一概念，以所期望的波形(在这里是正弦波)作为调制波，而受它调制的信号称为载波。
在SPWM中常用等腰三角波作为载波，因为等腰三角波是上下宽度线性对称变化的波形，当它与任何一个光滑的调制函数曲线相交时，在交点的时刻控制开关器件的通断，即可得到一组等幅而脉冲宽度正比于该调制函数值的矩形脉冲。
1.3 实验设备及仪器1）KR-1系列变频调速实验系统一套。
2）双踪示波器一台。
1.4 实验步骤1）接通电源，打开开关。
2）将P07号参数设置为00，选择SPWM控制方式。
将加速度设置到10，按“运行”键，控制电动机运行，观察电动机的加速过程，直至电动机达到稳速运行状态，按照60HZ的频率运行。
3）通过示波器，观察三相正弦波信号（在测试孔1、2、3）。
分别如下4）通过示波器，观察三角波载波信号，并估算其频率（在测试孔5）。
5）通过示波器。
观察SPWM波信号（在测试孔6、7、8、9、10、11）。
6）将频率设定值在0.1HZ—100HZ的范围内不断变化，通过示波器在测试孔1、2、3中观察信号的频率和幅值的关系。
1.5 实验总结2. 六脉冲型电压矢量控制方式的实验2.1实验目的1）通过实验，掌握空间电压矢量控制方式的原理和实现方法。
直流伺服电机控制实验指导书
速度试运行模式系统接线方式：
速度试运行模式参数一览
参数代码
参数名称
功能简介
P-4
电机控制模式
选择速度试运行控制模式。(设定值：4)
五、实验步骤：
1.将NMEL-30-YJ-A直流伺服挂箱与伺服电机相连接。UVW三相一一对应；连接航空插座线。
2.确认接线无误后，上电。
3.设置参数Pn-4为4（速度试运行模式）
附录
如果电机与伺服驱动器参数不匹配，显示屏上会报ERR.3的错误。解决方法：重新下载参数。操作步骤如下：
此软件附带在光盘中，为博美德伺服软件。伺服配一根与PC机通信的通信线，如图所示：
接线完成后，上电，打开软件，界面如下所示：
点击COM选择与电脑连接的COM口（COM1/COM2/COM3/COM4中选一个），选择后弹出对话框内容为与伺服连接成功。表示已通信上。
2.确认接线无误后，上电。
3.设置Pn-4为2（设置运行模式为位置控制模式）
4.设置Pn-52为0（设定伺服驱动器接收指令脉冲的类型为指令/方向脉冲型指令）
5.设置Pn-53为0 (设定为0时，电机按方向指令运行；设定为1时，电机按与方向指令相反的方向运行)
6.设置PN48=1000 ; PN49=2048(此2参数为电子齿轮比)当脉冲频率达到100kHz时，电机转速达到3000转/分钟
6.PN-20设定模拟量指令方向。默认为0
7.设置PN34和PN35可设定加减速时间。默认为0
8.PN27为2.设定转矩指令类型为模拟量。
9.根据需要设置PN15设置模拟量指令增益。即电压与转矩的比例关系。
该参数用于设定模拟量电压与转矩指令的比例关系，电压范围为-10V~+10V。
伺服运动控制---实验2+实验4指导书
实验二 步进电机控制实验[实验目的]1.掌握使用步进电机驱动器控制步进电机的系统设计方法；2.熟悉步进电机驱动器的用法；3.掌握基于步进驱动器的步进电机单轴控制方法。
[实验设备] 1.计算机; 2.台达EH 系列可编程序控制器； 3.步进电机驱动器WD3-007;4.三相步进电机VRDM 3910/50 LWA 。
[实验原理及线路] 1.德国百格拉步进电机驱动器WD3—007如图1所示，驱动器面板说明如下：信号接口：PULSE+ 电机输入控制脉冲信号；DIR+ 电机转动方向控制信号；RESET+ 复位信号，用于封锁输入信号； READY+ 报警信号；PULSE-、DIR-、RESET-和READY-短接公共地；状态指示：RDY 灯亮表示驱动器正常工作；TEMP 灯亮表示驱动器超温； FLT 灯亮表示驱动器故障； 功能选择：MOT.CURR 设置电机相电流；STEP1、STEP2 设置电机每转的步数； CURR.RED 设定半流功能PULSE.SYS 可设置成“脉冲和方向”控制方式； 也可以设置成“正转和反转”控制方式； 功率接口：DC+和DC-接制动电容；U 、V 、W 接电机动力线，PE 是地；L 、N 、PE 接驱动器电源，电源电压是220VAC 输入时，最大电流是3A 。
电源线横截面≥1.5平方毫米，尽量短。
驱动器的L 端和N 端接供电电源，同时要串接一个6.3A 保险丝；PE 为接地。
信号说明:（1）PULSE ：脉冲信号输入端，每一个脉冲的上升沿使电机转动一步。
（2）DIR ：方向信号输入端，如“DIR ”为低电平，电机按顺时针方向旋转；“DIR ”为高电平电机按逆时针方向旋转。
（3）CW ：正转信号，每个脉冲使电机正向转动一步。
（4）CCW ：反转信号，每个脉冲使电机反向转动一步。
（5）RESET ：复位信号，如复位信号为低电平时,输入脉冲信号起作用，如果复位信号为高电平时就禁止任何有效的脉冲，输入信号无效，电机无保持扭矩。
伺服控制综合实训报告
一、实训背景与目的随着自动化技术的不断发展，伺服控制系统在现代工业中的应用日益广泛。
为了深入了解伺服控制系统的原理、组成及实际应用，提高自身的实践操作能力，我们进行了为期两周的伺服控制综合实训。
本次实训旨在通过实际操作，使学生掌握伺服控制系统的基本原理、安装调试方法以及故障排除技巧，培养学生的动手能力和团队协作精神。
二、实训内容与过程1. 伺服控制系统概述实训开始，我们首先学习了伺服控制系统的基本概念、分类及工作原理。
伺服控制系统主要由伺服驱动器、伺服电机、位置传感器、控制器等组成。
通过学习，我们了解到伺服控制系统具有响应速度快、精度高、稳定性好等特点。
2. 伺服驱动器与伺服电机在了解了伺服控制系统的基础知识后，我们开始学习伺服驱动器和伺服电机的原理及选用方法。
实训过程中，我们实际操作了多种伺服驱动器和伺服电机，掌握了它们的安装、接线、调试方法。
3. 位置传感器位置传感器是伺服控制系统中的重要组成部分，用于检测伺服电机的位置信息。
实训中，我们学习了各种位置传感器的原理及特点，并实际操作了编码器、磁电传感器等。
4. 控制器控制器是伺服控制系统的核心，负责接收来自传感器的信号，并根据预设的控制策略进行运算，最终输出控制信号给伺服驱动器。
实训中，我们学习了PLC、单片机等控制器的编程及应用。
5. 伺服控制系统应用在掌握了伺服控制系统的基本原理和操作方法后，我们进行了伺服控制系统应用实训。
实训项目包括：伺服电机正反转控制伺服电机位置控制伺服电机速度控制伺服电机多轴联动控制通过实际操作，我们掌握了伺服控制系统的应用方法，并解决了实际问题。
三、实训收获与体会通过本次实训，我们收获颇丰：1. 理论知识与实践操作相结合：在实训过程中，我们不仅学习了伺服控制系统的理论知识，还通过实际操作加深了对理论知识的理解。
2. 提高了动手能力：在实训过程中，我们学会了如何安装、调试和维修伺服控制系统，提高了自己的动手能力。
3. 培养了团队协作精神：实训过程中，我们分工合作，共同解决问题，培养了团队协作精神。
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直流电机控制性能实验报告
姓名： xxx
学号： 0000000
专业：车辆工程
学院：机械与车辆学院
一、实验名称
直流电机控制性能实验
二、实验目的
用DSP开发板作为控制器，采用最简单的比例控制算法编写控制程序，实现直流电机位置闭环控制。
其中位置反馈为增量式光电编码器，驱动器输入信号为电压。
在完成直流电机位置闭环控制实验后，利用已经调整好的系统，进行下列实验。
1.直流电机阶跃响应控制实验
由工控机软件向DSP开发板发出期望的阶跃信号，使直流电机实现等速跟踪。
观察直流电机的运动状态，通过工控机软件记录电机的转速状况。
记录直流电机响应的调整时间，超调量等数据。
2.直流电机等速跟踪控制实验
由工控机软件向DSP开发板发出期望的三角波信号，使直流电机实现等速跟踪。
观察直流电机的运动状态，通过工控机软件记录电机的转速状况。
3.直流电机正弦跟踪控制实验
由工控机软件向DSP开发板发出期望的正弦信号，使直流电机实现等速跟踪。
观察直流电机的运动状态，通过工控机软件记录电机的转速状况。
三、实验原理
实验原理图如下
四、实验器材与场所
1．实验平台
伺服电机驱动与控制试验台
2．实验器材
DSP开发板、连接导线、万用表
五、实验过程
1、听取指导教师的课前讲解，了解器材的正确使用方法
2、编写基于DSP的直流电机位置闭环控制程序。
由于实验给出了部分程序，需要进行的工作就是补充程序的PID控制部分，根据PID控制的原理，编写程序。
编写完成后，编译运行程序根据提示出来的程序报错与警告，修改程序错误。
3、将DSP开发板连接至工控机编译软件，将编写好的程序下载至DSP开发板，运行程序。
由工控机软件给出不大于3V的电压信号，启动电机，转速信号清零，观察控制电机效果。
根据电机控制效果，调整程序。
根据电机出现的状况，结合PID控制的原理，调整控制程序。
主要是调整PID三个参数和对误差的处理。
反复进行
4、5步，直至能够实现快速、稳定的电机位置闭环控制。
4、按照实验目的中要求的三个实验，分别向DSP开发板输出期望信号，观察直流电机工作状况，记录相关数据。
当出现电机不转的情况时，使用万用表测
量信号输出、±15V电压处的电压情况，确定故障出现的位置。
通过调整工控机软件或排除导线接触不良的情况来排除故障，使电机正常运行。
5、实验结束时，先断开DSP与编译软件的连接之后方可允许关闭编译软件。
关闭实验平台电源，断开DSP开发板电源，整理试验台，结束实验。
六、实验现象
由于上次的直流电机位置闭环控制实验没有完成实验目标，本次实验继续调整程序，希望能完成直流电机位置的闭环控制。
经过对程序的调整，实现了一次位置闭环的控制。
此次控制仍出现电机以极低的转速在稳定点运动的状况。
调整了参数后，电机控制失去了上述离目标接近的状态。
由于时间原因，未能每次都实现位置闭环控制。
因而，本次实验未能达到实验目标。