电机控制实验
电机正反转控制实验报告
电机正反转控制实验报告
实验目的，通过实验掌握电机正反转控制的原理和方法，加深对电机控制的理解。
实验器材，直流电机、电源、开关、电阻、万用表、电路连接线等。
实验原理，电机正反转控制是通过改变电机的输入电压和电流方向来实现的。
在实验中，我们将通过改变电路连接方式和控制电源开关来实现电机的正反转控制。
实验步骤：
1. 将直流电机与电源、开关、电阻等连接好，组成电机正反转控制电路。
2. 分别测试电机的正转和反转情况，记录电机的转速和转向。
3. 通过改变电路连接方式和控制电源开关，实现电机的正反转控制，并记录实验结果。
4. 分析实验结果，总结电机正反转控制的原理和方法。
实验结果，通过实验，我们成功实现了电机的正反转控制。
当电路连接方式和电源开关改变时，电机可以实现正转和反转，并且转速和转向可以根据控制方式进行调节。
实验结论，电机正反转控制是通过改变电路连接方式和控制电源开关来实现的。
掌握了电机正反转控制的原理和方法，可以应用于实际的电机控制系统中，实现对电机的灵活控制。
通过本次实验，我们加深了对电机正反转控制的理解，为今后的电机控制工作打下了坚实的基础。
机电控制实训实验报告
一、实验目的1. 了解机电控制系统的基本原理和组成；2. 掌握常用电气元件的识别和使用方法；3. 熟悉PLC编程软件的使用；4. 培养动手能力和团队协作精神。
二、实验原理机电控制系统是指利用电力电子技术、自动控制技术、计算机技术等手段，实现对机械设备的自动控制。
实验中，我们将通过PLC编程实现对直流电机的调速和转向控制。
三、实验设备1. PLC编程控制器1台；2. 直流电机1台；3. 交流电源1台；4. 电气元件若干；5. PLC编程软件1套。
四、实验步骤1. 熟悉实验设备，了解各部分功能；2. 搭建实验电路，连接PLC与直流电机；3. 编写PLC程序，实现直流电机的调速和转向控制；4. 上传程序到PLC，调试实验电路；5. 观察实验现象，分析实验结果。
五、实验内容1. 直流电机调速实验（1）搭建实验电路，连接PLC与直流电机；（2）编写PLC程序，实现直流电机的调速控制；（3）上传程序到PLC，调试实验电路；（4）观察实验现象，分析实验结果。
2. 直流电机转向实验（1）搭建实验电路，连接PLC与直流电机；（2）编写PLC程序，实现直流电机的转向控制；（3）上传程序到PLC，调试实验电路；（4）观察实验现象，分析实验结果。
六、实验结果与分析1. 直流电机调速实验实验结果表明，通过PLC编程可以实现直流电机的调速控制。
通过改变PLC输出端的脉冲宽度，可以改变直流电机的转速。
实验过程中，我们观察到当脉冲宽度增加时，直流电机的转速也相应增加；当脉冲宽度减小时，直流电机的转速也相应减小。
2. 直流电机转向实验实验结果表明，通过PLC编程可以实现直流电机的转向控制。
通过改变PLC输出端的信号极性，可以改变直流电机的转向。
实验过程中，我们观察到当信号极性改变时，直流电机的转向也相应改变。
七、实验总结本次实验使我们了解了机电控制系统的基本原理和组成，掌握了常用电气元件的识别和使用方法，熟悉了PLC编程软件的使用。
电动机的点动及连续控制实验心得
电动机的点动及连续控制实验心得电动机是一种常用的电力驱动装置，广泛应用于工业、交通、农业等领域。
在电机控制的实验中，点动和连续控制是两种常用的控制方式。
在本次实验中，我们学习了这两种控制方式，并进行了实验验证，本文将就此分享一下我的心得体会。
点动控制是将电机从静止状态逐步加速至设定速度的过程。
在本次实验中，我们使用了PLC控制器来实现点动控制。
通过PLC控制器的编程，我们可以设置电机的加速时间、加速度、启动电压等参数，使电机从静止状态开始逐渐加速，直至达到设定的速度。
在实验中，我发现点动控制具有以下优点：1.稳定性好：由于点动控制是逐步加速的过程，因此电机的启动过程相对平稳，不容易出现过大的启动冲击，从而保证了电机的稳定性。
2.控制灵活：通过PLC编程，可以根据需要设置电机的加速时间、加速度等参数，使得点动控制具有较大的灵活性，可以满足不同的控制需求。
3.节约能源：由于点动控制是逐步加速的过程，因此相较于直接启动电机，点动控制能够更加节约能源，降低运行成本。
但是，点动控制也存在一些缺点：1.启动时间较长：由于点动控制是逐步加速的过程，因此启动时间相对较长，对于某些需要快速启动的应用场合可能不太适用。
2.控制复杂度较高：由于点动控制需要通过编程设置多个参数，因此其控制复杂度较高，需要一定的技术水平和编程能力。
接下来，我们进行了连续控制的实验。
连续控制是将电机控制在一定的速度范围内进行连续运转的过程。
在实验中，我们使用了PID 控制器来实现连续控制。
PID控制器是一种常用的控制器，其基本原理是通过不断调整控制量的输出值，使其与设定值之间保持一定的误差，从而实现对系统的控制。
在本次实验中，我们将PID控制器与电机连接，并通过编程设置PID控制器的参数，使得电机能够在一定的速度范围内进行连续运转。
在实验中，我发现连续控制具有以下优点：1.精度高：由于PID控制器能够根据设定值和实际值之间的误差不断调整控制量的输出值，因此连续控制具有较高的精度，能够满足对系统控制精度要求较高的应用场合。
电机点动控制与连续控制的实训报告
电机点动控制与连续控制的实训报告作为机电一体化专业学生，我们在学习电机控制理论的同时，也需要通过实践来掌握实际操作技能。
电机点动控制和连续控制是电机控制中的两种基本方式，本文将结合实践经验，对这两种控制方式进行讲解和分析。
一、实验目的1.了解电机点动控制和连续控制的原理和方法。
3.分析不同控制方式的优缺点和应用范围。
二、实验设备和工具2.交流电机。
3.电阻箱。
4.多用表。
5.电源。
6.电缆等。
三、实验原理1.电机点动控制电机点动控制是一种简单的控制方式，通过点动按钮分别控制电机的启动、停止、正转或反转。
电机点动控制适用于对电机进行频繁的启停或正反转变换的应用场合，比如新设备的调试或部分设备的单一操作。
它的原理是控制电路通过电压和电阻的配合，通过控制电机正、反转和启停的间歇间歇性控制信号输出到电磁继电器，使其通过触点控制电机的启停和正反转。
2.连续控制连续控制是一种连续调节电机转速的方式。
常用的是PID控制，其原理是根据控制器读取的被控对象（电机）的实际转速与设定值之间的误差，输出不同的控制信号控制电机转速。
连续控制适用于需要对物体进行精确控制的场合。
例如电子工业中的温度、湿度、速度、压力等参数控制。
四、实验步骤(1)搭建电路将电机与电源通过电缆连接起来，使用电气直板和电气开关来搭建点动控制电路。
(2)点动控制通过控制开始、停止、正转和反转按钮来控制电机的方向和速度。
(3)记录数据记录每个按钮操作时电机的转速和运行时间。
连接控制器和电源，将电机连接到控制器的输出端口。
(2)控制器参数设定通过控制器调节参数，如设置目标速度值和间隔时间等。
记录控制器输出的每一步输入电压电流信息和对应的电机转速。
五、实验结果及分析通过实验测量，点动控制方式在启动、停止时的响应速度较快，但是在不同的启动和停止过程中，电机的转速波动较大，不够稳定。
这种控制方式适合对周期性运行的设备进行调试和维护。
通过实验测量，连续控制方式在控制电机转速时，响应速度较慢，但是可以通过控制器不断输出调节信号，使电机的运行更加稳定，可靠性更高，适合于对精度要求较高的工业生产。
控制步进电机实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解步进电机的工作原理及控制方法。
2. 掌握单片机与步进电机驱动模块的接口连接方法。
3. 学习使用C语言编写程序，实现对步进电机的正反转、转速和定位控制。
4. 通过实验，加深对单片机控制系统的理解。
二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机，其特点是控制精度高、响应速度快、定位准确。
步进电机控制实验主要涉及以下几个方面：1. 步进电机驱动模块：常用的驱动模块有ULN2003、A4988等，它们可以将单片机的数字信号转换为步进电机的控制信号。
2. 单片机：单片机是整个控制系统的核心，负责接收按键输入、处理数据、控制步进电机驱动模块等。
3. 步进电机：步进电机分为单相、双相和三相等类型，本实验使用的是双相四线步进电机。
三、实验设备1. 单片机开发板：例如STC89C52、STM32等。
2. 步进电机驱动模块：例如ULN2003、A4988等。
3. 双相四线步进电机。
4. 按键。
5. 数码管。
6. 电阻、电容等元件。
7. 电源。
四、实验步骤1. 硬件连接（1）将步进电机驱动模块的输入端（IN1、IN2、IN3、IN4）分别连接到单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口。
（2）将按键的输入端连接到单片机的P3.0口。
（3）将数码管的段选端连接到单片机的P2口。
（4）将步进电机驱动模块的电源端连接到电源。
（5）将步进电机连接到驱动模块的输出端。
2. 编写程序（1）初始化单片机I/O端口，设置P1口为输出端口，P3.0口为输入端口，P2口为输出端口。
（2）编写按键扫描函数，用于读取按键状态。
（3）编写步进电机控制函数，实现正反转、转速和定位控制。
（4）编写主函数，实现以下功能：a. 初始化数码管显示；b. 读取按键状态；c. 根据按键状态调用步进电机控制函数；d. 更新数码管显示。
3. 调试程序（1）将程序烧写到单片机中；（2）打开电源，观察数码管显示和步进电机运行状态；（3）根据需要调整程序，实现不同的控制效果。
电机控制实训报告.doc
电机控制实训报告.doc本次实训内容是电机控制，主要学习了电机的基本概念和原理，了解了常见的电机控制方式和控制器的结构与工作原理，并进行了实际的控制实验。
一、电机基本概念和原理电机是一种将电能转换成机械能的装置。
其基本原理是利用导体在磁场中受到的力矩来实现动力转换。
电机有直流电机和交流电机两种，其中交流电机又分为异步电机和同步电机。
在直流电机中，电源将电流通过线圈产生磁场，磁场与永久磁场相互作用产生转动力矩。
在交流电机中，由于磁场随着交变电流的变化而不断变化，因此需要通过定子绕组和转子绕组的相互作用产生旋转运动。
同步电机则需要与交流电源保持恒定的频率同步运转。
二、常见的电机控制方式1. 直接控制直接控制是通过改变电机的电压和电流来控制其转速和输出功率。
在直接控制中，通常采用变压器、可变电阻、晶闸管等控制元件来调节电源电压和电流大小。
这种方式简单易行，但精度较低，通常用于低功率、不需要精确控制的场合。
间接控制是通过控制电机的同步器或电子控制器来实现转速、转矩和功率的调整。
其主要优点在于可实现精确控制，并能适应不同负载变化的需求。
常见的间接控制方式包括电阻降压起动、并联电容器起动、转子阻抗调速、电子调速等。
三、电机控制器的结构与工作原理电机控制器的主要作用是将电能转换成机械能输出，并根据需要对其速度、转矩和功率进行控制。
其通常包括电源模块、信号处理模块和动力输出模块三个部分。
电源模块是控制器的关键组成部分，其目的是将外部电源转换成可驱动电机的电能。
信号处理模块则是负责检测电机的运行状态，根据需要向电源模块发出控制信号。
动力输出模块则将控制信号转换成适合电机的电流或电压输出，驱动电机运转。
四、实际控制实验本次实验分为两个部分，第一部分是直接控制实验，第二部分是采用电子调速的间接控制实验。
在实验过程中，我们采用电机控制器和电源模块，根据实验要求进行各项参数的调整，以实现对电机的控制。
在第一部分的实验中，我们通过调整电源电压和电阻，控制了电机的转速和输出功率。
直流电机控制(PID)实验报告
s = speed1 % 100 / 10;
g = speed1 % 100 % 10;
sent(table[b]);
sent(table[s]);
sent(table[g]);
sent(0); sent(0);//预期值
sent(table[speedset/100]);
out=0;
uk1=uk;//为下一次增量做准备
e2=e1;
e1=e;
PWMTime=out; //out对应于PWM高电平的时间
return(0);
}
void PWMOUT()
{
//PWM=1;
if(cnt<PWMTime)//若小于PWM的设定时间，则输出高电平
PWM=1;
else//否则输出低电平
三、仪器及原理图
实验仪器：THKL-C51仿真器
四、实验代码
%增量式
#include<reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ufloat unsigned float
sbit PWM=P1^2;
sbit DIN=P1^0;
sbit CLK=P1^1;
uint num;
float count=0;
uint cnt,n=0;
uint out;
uint PWMTime;
uchar code table[] = { 0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x7B,0x71,0x00,0x40 };
电机调速控制系统实训报告
一、实验目的1. 理解电机调速控制系统的基本原理和结构。
2. 掌握电机调速控制系统的设计方法和步骤。
3. 熟悉电机调速控制系统的调试与优化方法。
4. 提高实际操作能力和分析解决问题的能力。
二、实验原理电机调速控制系统是利用电力电子技术、微电子技术和计算机技术实现电机转速的精确控制。
常见的调速方式有直流调速、交流调速和变频调速等。
本实验以直流调速系统为例，通过PWM（脉宽调制）技术实现对直流电机的调速。
三、实验内容1. 实验器材- 直流电机- 电机驱动器- PWM控制器- 测速传感器- 电脑- 数据采集卡2. 实验步骤（1）搭建实验电路：将直流电机、电机驱动器、PWM控制器、测速传感器和数据采集卡连接起来，形成电机调速控制系统。
（2）编写程序：利用编程软件编写PWM控制器程序，实现对电机转速的控制。
（3）调试系统：通过调整PWM控制器的占空比，观察电机转速的变化，直至达到预期转速。
（4）采集数据：利用数据采集卡采集电机转速、电流等数据，进行分析和处理。
（5）优化系统：根据实验结果，调整PWM控制器的参数，优化电机调速控制系统。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，成功搭建了电机调速控制系统，并实现了对直流电机的精确调速。
2. 数据分析（1）电机转速与PWM占空比的关系：实验结果表明，电机转速与PWM占空比呈线性关系。
当占空比增大时，电机转速提高；当占空比减小时，电机转速降低。
（2）电机电流与PWM占空比的关系：实验结果表明，电机电流与PWM占空比呈非线性关系。
当占空比增大时，电机电流先增大后减小；当占空比减小时，电机电流先减小后增大。
（3）电机转速与负载的关系：实验结果表明，电机转速与负载呈非线性关系。
当负载增大时，电机转速降低；当负载减小时，电机转速提高。
五、实验总结1. 本实验成功搭建了电机调速控制系统，并实现了对直流电机的精确调速。
2. 通过实验，掌握了电机调速控制系统的基本原理和设计方法。
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TL
实验设备及仪器
1、MCL系列教学实验台主控制屏； 2、MCL-18组件； 3、MCL-33组件； 4、MEL-11挂箱（电容）； 5、MEL-03三相可调电阻； 6、直流电动机M03、直流发电机M01；
实验步骤
一、开环特性的测定 1、接线：控制电压由给定器直接接入。 即把ACR的7端甩开，不接至控制电压； 另外把ASR的2端（给定值）甩开不接， 这样ASR、ACR两个环节就甩开了。 2、负载电机M01（作为直流电动机的负 载）电枢回路的负载电阻断开。（空 载）
实验二、基于DSP的异步电动机SPWM与 电压空间矢量变频调速系统
实验目的： 1、掌握异步电动机变压变频调速系统的组成 及工作原理； 2、理解用单片机通过软件生成SPWM波的工作 原理与特点，以及不同调制方式对系统性 能的影响。 3、熟悉电压空间矢量控制（磁链跟踪控制） 的工作原理与特点。
实验内容
实验系统组成及工作原理
实验方法
1、按起动按钮，电动机即可起动，起 动后可调节频率给定电位器，即可改 变电动机转速（此时显示面板上显示 的数值为转速）； 2、在电机运行中，不能改变控制方式、 调制方式（即，按空间矢量、异步调 制等按钮，系统将不会响应）。必须 先按停止按钮，使电机停止运行，才 能改变控制方式及调制方式；
4、采用SPWM控制，分别在输出频率 为30Hz、50Hz条件下，测量与描绘 不同调制方式时的电机气隙磁通分 量、电机气隙磁通轨迹、定子电流、 定子端电压等波形，以及观察电机 运行的平稳与噪声大小。 按停止按钮，观察此时的电流波形。
当在低频2Hz时，若电机无法转动时， 可调节低频补偿电位器（顺时针旋 转时，低频补偿电压增大），直到 电机能旋转为止。
5、采用电压空间矢量控制 实验条件及观察与描绘的波形同步 骤 4。
注意事项
转换不同的控制与调制方式时， 要等到电机转速接近于零时， 再按起动按钮，以免对电机造 成冲击。
3、进行闭环测试时，若电机转速达最 高速且不可调，注意转速反馈的极性 是否接错。 4、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。
实验报告
1、根据实验数据，画出闭环控制特性曲 线； 2、根据实验数据，画出闭环机械特性， 并计算静差率； 3、根据实验数据，画出开环机械特性， 计算静差率，并与闭环机械特性进行 比较。
3、电机停止运行时，显示面板 上的数值为此时的频率值； 4、低频补偿电位器在电机运行 时，可按需要任意调节。
实验步骤
1、连接主电路、起动限流、过流保护、过 压保护及磁通检测等环节的连线。 2、按下起动按钮前，检查给定电位器是否 放在零位（左旋到底）； 3、三相调压器逆时针调到底，合上主控制 屏上的绿色按钮开关，调节三相调压器 的输出，使输出为220V。
三、闭环时系统动态波形的观察
1、突加给定时，电动机电枢电流波形 和转速波形； 2、突加额定负载时，电动机电枢电流 波形和转速波形； 注：电动机电枢电流波形的观察可通 过ACR的第“1”端；转速波形的观察 可通过ASR的第“1”端。
注意事项
1、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； 2、系统开环连接时，不允许突加给定 信号Ug起动电机（即Ug从0开始逐渐增 大），否则可能冲击过流；
3、使Ug＝0；调节调压器，使三 相输入电压为200V。 4、逐渐增加给定电压Ug，使电 机起动、升速；调节Ug使电机 空载转速 n0 1500r / min 。
5、保持此时的Ug不变，在负载电机 M01的电枢回路串入负载电阻，改 变电阻，在直流电机空载至额定负 载范围，测取7、8点，读取电机转 速和电机电枢电流，即可测出系统 的开环机械特性 n f ( I d ) .
实验内容
1、测定开环机械特性及闭环静特性； 2、闭环控制特性的测定； 3、测定调节器ST
un
电流调节器LT
uk
触发器 CF
Id
T n
TG M
ug
Ud
un ug ufn
u fn (速度负反馈)
ui un u fi
u fi (电流负反馈)
二、系统闭环特性测试 1、调节转速给定电压Ug，使电 机空载转速至1500r/min；此时 维持给定值Ug不变； 2、调节负载电机M01的电枢回路 负载电阻，在空载至额定负载范 围内分别记录7、8点，可测出系 统闭环机械特性曲线 。 n f (Id )
3、调节Ug，记录Ug和转速n （此时保持负载电阻不变）， 即可测出闭环控制特 性 n f (U g ) 。
1、连接线路，构成一个实用的异步电动 机变频调速系统； 2、采用SPWM数字控制时，不同输出频率、 不同调制方式时的磁通分量、磁通轨迹、 定子电流与电压等波形测试； 3、采用电压空间矢量控制时，不同输出 频率时的磁通分量、磁通轨迹、定子电 流与电压波形测试； 4、低频补偿特性测试
实验设备和仪器
MCL 系列教学实验台主控制屏； MCL-13闭环变频系统组件； 异步电动机M04、转速计； 双踪示波器