单闭环直流调速系统
单闭环直流调速系统
单闭环直流调速系统是一种常见的控制系统，用于控制直流电机的转速。
以下是单闭环直流调速系统的基本组成和工作原理：
基本组成：
1. 直流电机：负责将电能转换为机械能。
2. 编码器或传感器：用于测量电机的实际转速。
3. 控制器：通常使用PID控制器，根据实际转速和设定转速之间的误差进行调节。
4. 功率放大器：将控制器输出的信号放大后送至电机，控制电机的转速。
工作原理：
1. 测量阶段：编码器或传感器测量电机的实际转速，并将这个信息反馈给控制器。
2. 比较阶段：控制器将实际转速与设定的目标转速进行比较，计算出误差值。
3. 控制阶段：根据误差值，控制器通过PID算法计算出控制信号，控制电机的转速。
4. 执行阶段：功率放大器根据控制信号控制电机的转速，使实际转速逐渐接近设定转速。
调速过程：
-如果实际转速低于设定转速，控制器会增加电机的供电，使电机加速。
-如果实际转速高于设定转速，控制器会减小电机的供电，使电机减速。
-控制器通过不断地调整电机的供电，使得实际转速稳定在设定的目标转速附近。
通过单闭环直流调速系统，可以实现对直流电机转速的精确控制，广泛应用于工业生产中的传动系统、自动化设备等领域。
单闭环直流电机调速系统课程设计
《计算机控制技术》课程设计（单闭环直流电机调速系统）摘要运动控制系统中应用最普遍的是自动调速系统。
在工程实践中，有许多生产机械要求在一定的范围内进行速度的平滑调节，并且要求有良好的静、动态性能。
由于直流电动机具有极好的运行性能和控制特性，尽管它不如交流电动机那样结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易，但是长期以来，直流调速系统一直占据垄断地位。
当然，近年来，随着计算机技术、电力电子技术和控制技术的发展，交流调速系统发展很快，并有望在不太长的时间内取代直流调速系统，但是就目前来讲，直流调速系统仍然是自动调速系统的主要方式。
在我国许多工业部门，如轧钢、矿山采掘、海洋钻探、金属加工、纺织、造纸以及高层建筑等需要高性能可控电力拖动的场合，仍然广泛采用直流调速系统。
而且，直流调速系统在理论上和实践上都比较成熟，从控制技术的角度来看，它又是交流调速系统的基础。
随着电子技术和计算机技术的高速发展，直流电动机调速逐步从模拟化走向数字化，特别是单片机技术的应用，使直流电动机调速技术进入一个新的发展阶段。
因此，本次课程设计就是针对直流电动机的起动和调速性能好，过载能力强等特点设计由单片机控制单闭环直流电动机的调速系统。
本设计利用AT89C52单片机设计了单片机最小系统构成直流电动机反馈控制的上位机。
该上位机具有对外部脉冲信号技术和定时功能，能够将脉冲计数用软件转换成转速，同时单片机最小系统中设计了键盘接口和液晶显示接口。
利用AT89C52单片机实现直流电机控制电路，即直流电动机反馈控制系统的下位机，该下位机具有直流电机的反馈控制功能，上位机和下位机之间采用并行总线的方式连接，使控制变得十分方便。
本系统能够用键盘实现对直流电机的起/停、正/反转控制，速度调节既可用键盘数字量设定也可用电位器连续调节并且有速度显示电路。
本系统操作简单、造价低、安全可靠性高、控制灵活方便，具有较高的实用性和再开发性。
关键词：直流电动机AT89C52 L298N 模数转换1课题来源1.1设计目的计算机控制技术课程是集微机原理、计算机技术、控制理论、电子电路、自动控制系统、工业控制过程等课程基础知识一体的应用性课程，具有很强的实践性，为了使学生进一步加深对计算机控制技术课程的理解，掌握计算机控制系统硬件和软件的设计思路，以及对相关课程理论知识的理解和融会贯通，提高学生运用已有的专业理论知识分析实际应用问题的能力和解决实际问题的技能，培养学生独立自主、综合分析与创新性应用的能力，特设立《计算机控制技术》课程设计教学环节。
直流调速系统单闭环
单闭环直流调速系统 -- 有静差系统
结论： 1. 单闭环有静差晶闸管直流调速系统的动态稳定性
单闭环直流调速系统 -- 一般概念
对主电路微分方程右侧在相同区间积分;有：
1
2
6623EidRLddtiddt
3
式中方括号内;
第一项平均值为：E = Cen = Cen ； 第二项平均值为：IdR ； 第三项平均值为：零;
单闭环直流调速系统 -- 一般概念
因此得到： 1.17U2cosCenIdR n1.17U2cosIdR
(1K) (1K)
1K
单闭环直流调速系统 -- 有静差系统
闭环系统特征方程即为：
T m T T ss3 T m (T T s)s2 T m T ss 1 0 1 K 1 K 1 K
应用劳斯稳定判据可以得到系统的动态稳定条件：
KTm(TTs )Ts2 TTs
式中右侧即为系统临界放大系数 Kcr ;
nminnmin nN(1s)
单闭环直流调速系统 -- 有静差系统
单闭环直流调速系统 -- 有静差系统
在假设忽略各种非线性因素等条件下;系统中各环节 的稳态关系为：
➢ 电压比较器 UnUn *Un
➢ 放大器 UcKpUn
➢ 晶闸管触发整流装置 ➢ 调速系统开环机械特性
➢ 测速发电机
Ud0KsUc nUd0 IdR
Id(s)
1 R (1)
Ud0(s)E(s) Ts1
单闭环直流调速系统 -- 有静差系统
电动机轴上转矩与转速之间的关系符合电气传动系统
运动方程：
GD 2 dn
T e T L C m I d C m I dL 375 dt
GD 2 R 1 dn I d I dL 375 C m R dt
单闭环直流调速系统
① 闭环静特性比开环机械特性硬得多。负载电流相等时
nb
nk 1 K
sk s ② 闭环系统的静差率要比开环小得多。理想空载转速相等时， b 1 K
③ 闭环系统可比开环有更大的调速范围。静差率相等时， Db 1 K Dk ④ 闭环系统比开环系统的抗干扰性能好。
3、如右图所示，设电机开始工 作于A点，当负载电流增大时， 开环和闭环系统工作的原理是不 同的： (1)开环系统，给定不变，电枢电 压就不变，电流增加，工作点将 沿最下面那条机械特性向下移动
(2)而对于闭环调速系统，给定不变，电流增加时，系统有维持转速不 下降的趋势，通过调节，电枢电压升高，工作点将移至B、C或D。 ABCD所在直线就是闭环系统的在该给定电压下的一条静特性曲线。
U d Id R n Ce
由上述四式不难得出
R n Id Ce 1 K Ce 1 K
该式称为系统的静特性方程。
* K p KsU n
K
K p K s Ce
称为系统的开环放大系数。
静特性与机械特性的比较-1
1、机械特性调速系统对开环而言；静特性是对闭环系统而言的。两者 都表示电机转速与负载电流之间的关系，即n=f(Id)。 2、一条机械特性曲线对应于一个不变的电枢电压；而一条静特性曲线 对应于 一个不变的给定电压。
Ud Id R U d↓→ n ↓→ U n ↓→ U↑→ U ct↑→ U d↑→ n↑ Ce
3、单闭环调速系统的静特性
闭环调速稳定工作时，电机转速与负载电流之间的关系称为闭 环调速系统的静特性。 由稳态结构图可知
* U U n Un
U ct K p U
U d K sU ct
当然，转速上升，转速反馈电压会升高，但其升值小于 给定电压增值，电压差总体上是增大的，转速是上升的。
单闭环直流调速系统介绍课件
智能化：引入 人工智能技术， 实现系统的自 适应控制和自 学习能力
网络化：通过 互联网和物联 网技术，实现 远程监控和故 障诊断
集成化：将多 个子系统集成 为一个整体， 提高系统的集 成度和可靠性
节能和环保的发展趋势
01
提高能源利用率：通过优化控制策略和算法，降低能耗，提高能源利用率
02
减少污染排放：采用环保材料和工艺，减少生产过程中的污染排放
单闭环直流调速 系统介绍课件
目录
01. 单闭环直流调速系统的基本 概念
02. 单闭环直流调速系统的控制 方式
03. 单闭环直流调速系统的应用 领域
04. 单闭环直流调速系统的发展 趋势
1
单闭环直流调速 系统的基本概念
直流调速系统的组成
01
整流器：将交流 电转换为直流电
02
滤波器：去除直 流电中的交流成
04
应用场合：适用于对转速要求不高，但对响应速度要求较高的场合
电流控制方式
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
电压控制方式： 通过控制电压 来调节电流， 实现调速
电流控制方式： 通过控制电流 来调节电压， 实现调速
速度控制方式： 通过控制速度 来调节电流， 实现调速
位置控制方式： 通过控制位置 来调节电流， 实现调速
网络化：实现远程监控 和控制，提高系统的可 维护性和可扩展性
谢谢
速度控制方式
1
电压控制方式：通过调节直流电源的输出电压来控制电机的转速
2
电流控制方式：通过调节直流电源的输出电流来控制电机的转速
3
转速控制方式：通过调节电机的转速来控制电机的转速
4
位置控制方式：通过调节电机的位置来控制电机的转速
单闭环直流调速系统的动态分析
促进工业自动化技术的发展
对单闭环直流调速系统的深入研究，有助于推动工业自动化技术的进步，提升我国工业的国际竞争力 。
单闭环直流调速系统
02
概述
系统组成和工作原理
系统组成
单闭环直流调速系统主要由转速控制器、功率放大器和直流电机等组成。
结论与展望
06
研究成果总结
01 建立了单闭环直流调速系统的数学模型，并 对其动态性能进行了深入分析。
02
提出了基于PI调节器的控制策略，有效提高 了系统的动态响应速度和稳定性。
03
通过实验验证了所提控制策略的有效性，并 与其他方法进行了对比分析。
04
分析了系统在不同工况下的性能表现，为实 际应用提供了理论依据。
数据存储
将处理后的数据妥善保存，以便后续仿真模型建立与 验证使用。
仿真模型建立与验证
数学模型建立
根据单闭环直流调速系统的原理，建立系统的数学模型， 如传递函数、状态方程等。
01
仿真软件选择
选择合适的仿真软件，如Simulink、 Matlab等，建立仿真模型。
02
03
模型验证
将实验数据代入仿真模型中进行验证， 比较仿真结果与实验结果的差异，评 估模型的准确性和可靠性。
直流电机调速的重要性
直流电机调速在工业自动化控制系统 中具有重要作用，能够实现精确的速 度控制和快速响应，提高生产效率和 产品质量。
目的和意义
研究单闭环直流调速系统的动态性能
通过对单闭环直流调速系统的动态分析，了解其响应速度、稳定性、抗干扰能力等方面的性能表现， 为实际应用提供理论依据。
实验三-单闭环不可逆直流调速系统实验
实验三-单闭环不可逆直流调速系统实验一、实验目的本实验旨在通过实验研究单闭环不可逆直流调速系统的基本原理、调速特性和调速方法，掌握闭环调速的基本思想和方法，熟悉DC电机的调速控制原理和方法。
二、实验原理在单闭环不可逆直流调速系统中，电机的速度调节采用PID控制方式，通过控制电机的电源电压来实现调速。
具体的原理如下：1.电机的动作原理：当电枢通电后，电枢周围会产生一个磁场，同时在电枢内产生一个磁场，这两个磁场互相作用产生力矩，从而将电枢带动转动。
2.电机的调速控制：通过改变电机的电源电压来实现对电机的调速控制，电源电压越高，电机的转速越快，电源电压越低，电机的转速越慢。
而电源电压的改变通常是通过PWM调制实现的。
3.PID算法：PID控制算法采用比例、积分、微分三种控制信号结合的方式实现对电机转速的控制。
比例控制用于实时调整电机转速，积分控制用于修正电机转速下降过程中的偏差，微分控制用于提高系统的动态响应速度。
三、实验步骤1.将实验电路图搭建好，并连接好电源、电机、PWM信号发生器等模块。
2.对电机进行标定：通过对电机的空载转速和负载转速进行测量，确定电机传动系数和最大负载系数。
3.进行调速实验：通过修改PWM信号发生器的占空比来改变输入电压，从而实现对电机速度的控制。
同时通过示波器和万用表实时对电流、转速、电压等参数进行测量与记录。
4.使用PID算法对电机进行调速控制，对比比例控制、积分控制、微分控制和PID控制四种方法的效果和优缺点。
四、实验结果与分析实验中我们对电机的标定得到了电机的传动系数约为0.0134，最大负载系数为0.39。
在进行调速实验时，我们可以明显地感受到PWM信号发生器占空比的改变会对电机的转速产生影响。
同时通过测量和记录不同占空比下的电流、转速、电压等参数，我们可以得到调速系统的调速特性曲线。
通过加入PID算法，我们可以明显地感受到PID控制的稳定性和动态性，相比其他三种控制方法，PID控制能够更快速地达到稳定状态，同时产生的超调也更小。
单闭环直流调速系统课程设计
《单闭环直流调速系统课程设计》摘要：本课程设计旨在深入研究单闭环直流调速系统的原理、设计方法和实现技术。
通过对系统的理论分析和实际设计，掌握直流调速系统的基本特性和性能指标的优化方法。
课程设计包括系统的方案选择、参数计算、硬件电路设计、软件编程以及系统调试与性能测试等环节。
通过本次课程设计，培养学生的工程实践能力、创新思维和解决实际问题的能力，为今后从事相关领域的工作打下坚实的基础。
一、概述直流调速系统在工业生产、交通运输、电力电子等领域具有广泛的应用。
它能够实现对直流电动机转速的精确控制，满足不同工况下对转速稳定性和调速精度的要求。
单闭环直流调速系统是一种常见的调速系统结构，具有简单可靠、性能稳定等优点。
本课程设计将围绕单闭环直流调速系统展开，深入探讨其设计与实现的相关技术。
二、单闭环直流调速系统的工作原理单闭环直流调速系统主要由直流电动机、转速反馈环节、放大器、触发器和晶闸管整流装置等组成。
其工作原理如下：转速反馈环节将直流电动机的实际转速转换为电信号反馈到放大器输入端，与给定转速信号进行比较，得到偏差信号。
放大器对偏差信号进行放大处理后，输出触发脉冲信号控制晶闸管整流装置的导通和关断，从而改变直流电动机的电枢电压，实现对电动机转速的调节。
通过转速反馈环节的作用，系统能够使电动机的实际转速跟随给定转速变化，保持系统的稳定性和良好的调速性能。
三、系统方案的选择在进行单闭环直流调速系统课程设计时，首先需要进行系统方案的选择。
根据设计要求和实际应用场景，可以选择不同的调速方案。
常见的方案有转速负反馈单闭环调速系统、电流负反馈单闭环调速系统等。
转速负反馈单闭环调速系统具有结构简单、稳定性好、调速范围广等优点，适用于大多数调速控制场合；电流负反馈单闭环调速系统则能够提高系统的动态性能，适用于对动态响应要求较高的系统。
在本课程设计中，选择转速负反馈单闭环调速系统作为设计方案。
四、系统参数的计算系统参数的计算是单闭环直流调速系统设计的重要环节。
单闭环直流调速系统
第十七单元 晶闸管直流调速系统第二节单闭环直流调速系统一.转速负反馈宜流调速系统转速负反馈直流调速系统的原理如图17-40所示。
转速负反馈直流调速系统由转速给左、转速调节器ASR 、触发器CF 、晶闸管变流器U 、 测速发电机TG 等组成。
直流测速发电机输出电压与电动机转速成正比。
经分圧器分圧取出与转速n 成正 比的转速反馈电压Ufn 0转速给定电压Ugn 与Ufn 比较，其偏差电压A U=Ugn-Ufn 送转速调节器ASR 输入 端。
ASR 输出电圧作为触发器移相控制电压Uc,从而控制晶闸管变流器输出电压Udo 本闭环调速系统只有一个转速反馈环，故称为单闭环调速系统.1. 转速负反馈调速系统工作原理及其静特性设系统在负载T L 时，电动机以给定转速nl 稳定运行，此时电枢电流为Idl,对应 转速反馈电圧为Ufnl,晶闸管变流器输出电压为Udi 。
当电动机负载T L 增加时，电枢电流Id 也增加，电枢回路压降增加，电动机转速下 降，则Ufn 也相应下降， 而转速给定电压Ugn 不变，A U=Ugn-Ufn 加。
转速调节器ASR 输出电压Uc 增加，使控制角a 减小，晶闸管整流装置输出电压Ud 增加，于是电动机转速便相应自动回升，其调节过程可简述为：T L t — Id t — ld （R 》+Rd ） t I -*Ufn I U t — Uc t -* a | —Ud t -*n t 。
图17-41所示为闭坏系统静特性和开环机械特性的关系。
n亠 =H o + A//图17—41闭环系统静特性和开环机械特性的关系.图中①②③④曲线是不同Ud之下的开环机械特性。
假设当负载电流为Idl时，电动机运行在曲线①机械特性的A点上。
当负载电流增加为Id2时，在开环系统中由于Ugn不变，晶闸管变流器输出电压Ud 也不会变，但由丁•电枢电流Id增加，电枢回路压降增加，电动机转速将由A点沿着曲线①机械特性下降至&点，转速只能相应下降。
单闭环直流调速系统
是 nmax，而对最低速静差率的
要求相同，那么：
率分别为
Dop
nnoms nop(1s)
Dc
l
nnoms nc l(1s)
scl
ncl, no cl
so pnn0oopp
则得 D cl(1K)D op
当 n0opn0c时 l ,则 scl1s oK p
（4）要取得上述三项优势，闭 环系统必须设置放大器。
上述三项优点若要有效，都
（3）当要求的静差率一定 取决于一点，即 K 要足够大，
时，闭环系统可以大大提高 因此必须设置放大器。
调速范围。
结论： 闭环调速系统可以获得比开环调速系统
硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差 率的要求下，能够提高调速范围，为此所 需付出的代价是，须增设电压放大器以及 检测与反馈装置。
UdCenUdE
Ra
Ra
当电机起动时，由于存在机械惯性，所以不可能立即转
动起来，即n=0，则其反电动势E=0。这时起动电流为：
它只与电枢电压Ud和Id 电 枢U 电d阻R Ra a有关。由于电枢电阻很 小，所以起动电流是很大的。为了避免起动时的电流冲 击，在电压不可调的场合，可采用电枢串电阻起动，在 电压可调的场合则采用降压起动——在调速系统中如何 处理。
扰动作用与影响
Kp变化
Id变化
电源波动 R
U*n +
∆Un
- Un
Kp Uc
Ks
Ud0 -
+
E
电阻变化 励磁变化
1/Ce
n
闭环调速系统的给定作用和扰动作用 检测误差
Us Ud0 n Un Un Uc Ud0 n
因此，反馈控制系统对前向通道 上的所有扰动都能起抑制作用。
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实验一、单闭环直流调速系统实验（注意：本实验为本学期的考核试验，考核时间为第14~15教学周，第14周为1、2班考核时间，第15周为3、4班考核时间。
考核前学生可以到实验室进行实验复习。
实验室开放时间为：每周一、二、三、四下午。
）二、实验所需设备及仪器三、转速单闭环直流电机调速系统原理及实验系统组成以直流电机转速为反馈信号的单闭环系统叫做转速单闭环直流电机调速系统。
在本实验系统中，用以测量电机转速的装置为测速发电机，该装置可将电动机实际转速转换位于电机转速成正比的电压信号反馈到系统输入端。
反映转速变化的电压信号在与期望转速相关的给定电压比较后，其偏差信号送入速度调节器。
速度调节器对偏差进行控制运算后得到的便是控制晶闸管的移相控制电压U ct，整流桥的触发电路产生的触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间以改变“三相全控整流”的输出电压，进而改变直流电机的转速，从而构成了速度负反馈闭环系统。
其动态结构框图如图1所示。
单闭环直流电机调速实验系统由被控对象、控制器和执行器三部分组成，它们之间的关系如图2所示。
（1）被控对象被控对象就是直流电动机M，它在主回路直流电压的作用下旋转，其转速为系统的被控参数。
测量直流电动机转速的装置为与直流电动机同轴安装的测速发电机TG，TG的输出电压与直流电机转速成正比，该电压通过速度变换电路反馈到控制器的输入端与给定信号相比较。
本系统使用一台带有负载电阻R的发电机来模拟直流电机的负载，改变可变电阻R的大小也就改变了直流电动机M的负载。
为平滑直流电动机的电流，在供电回路中接有300mH的平滑电抗器。
（2）控制器控制器为本实验的主要内容之一，为使系统为无差系统，本系统采用了PI（比例-积分）调节器，依靠其中的积分作用实现了转速的无差调节。
（3）执行器执行器就是三相整流电路及其触发电路部分，它起着将控制器输出电压转换为电动机两端的直流电压的作用。
四、实验内容（1）基本单元测试。
（2）直流电动机调速系统开环特性测定（在触发控制电压U ct不变时测定）。
（3）转速单闭环直流调速系统闭环特性测定。
五、实验准备（1）总电源的准备在实施实际实验工作之前，打开电源板LY121上的三相电源总电源开关，通过转换进线电压转换开关，并通过交流电压表的示值观察输入的三相电网电压是否平衡。
LY121布置如图3所示。
（2）机组的准备机组示意图以及机组与实验挂箱LY125的关系如图4所示。
注意，在做机组的准备时，必须先把直流机的冷却风机的电源接好。
六、触发电路（LY105）调试步骤触发电路实验接线图如图5所示。
将LY101、LY102、LY105分别接上±15V直流工作电源。
在LY105上使用18芯扁平电缆分别实现三路连接：即LY105与LY124三相同步信号的连接（电缆的a、b、c接至LY124的a、b、c，见图4中的①），LY105触发脉冲与晶闸管桥I的连接（电缆的Gx、Kx端与桥的对应Gx、Kx端相连，见图4中的②）以及LY105的+24V电源与LY104控制电源+24V、0的连接（见图4中的③）。
触发电路的调试内容主要为两项：锯齿波斜率调试和触发角调试。
调试的目的就是使电路能够输出符合要求的三相对称触发脉冲。
（1）调整锯齿波斜率在LY104上拨动“脉冲选择”开关，选用双脉冲，利用LY104的波形观察插口用示波器观察三相锯齿波，并调节位于各观察插口左侧的锯齿波斜率调节电位器使各波形的斜率尽可能相等。
（2）调整触发控制角α在将LY101的输出U g连接到LY105的移相控制电压U ct后，将给定开关拨到“关”位置，使U ct=0，然后用示波器观察A相同步电压信号和“双脉冲观察孔”1的输出波形，并仔细调节LY105上的偏置电压电位器UP，使晶闸管触发控制角α=120°。
在LY101上调节给定旋钮，适当增加给定电压U g，此时通过LY105的脉冲观察孔观察各触发脉冲的相位。
系统正常时可观测到#1、#3、#5单窄脉冲相位相差120°，而#2、#4、#6与#1、#3、#5脉冲相位相差180°。
（3）在晶闸管门极和阴极之间观察触发脉冲首先将LY105面板上的U lf端接地，从而触发电路输出与晶闸管连接（防止晶闸管影响触发电路的输出波形），然后使用示波器在晶闸管桥I各晶闸管的Gx、Kx端观察脉冲波形，以判断双窄触发脉冲是否正常。
七、测定直流电机的开环外特性n = f(I d)（1）被测对象被测对象由直流电机、带有电阻负载R的直流发电机组成，其中直流发电机与直流电动机同轴安装，是直流电动机的负载。
另外，为平滑电流，在直流电动机的电枢回路中还要接有300mH的平波电抗器L d（取自LY105的电感3）。
被测对象的接线如图2的点划线框所示。
（2）接线首先将LY101上的“正负给定”输出U g连接到LY105的移相控制电压U ct，由U g控制触发脉冲触发角，并在整流电路连接电阻负载的情况下，判断电路是否正常。
若电路正常无误，则在把给定单元的输出电压U g调整为0后，再把直流机组作为正常负载取代电阻R接入整流电路。
（3）机组辅助电源及主电源供电电机机组启动之前需要三项准备工作，即接通励磁电源、启动风机和确定主电路交流电压。
接通励磁电源的步骤为：a、闭合励磁180V主电源开关；b、闭合励磁180V电源按键开关。
启动风机的步骤为：a、闭合交流电机主回路开关；b、闭合电机控制回路开关；c、按下LY125上的“交流电机正转开关”启动风机。
最后，通过调节主供电回路中的调压器，使主电路输出三相交流电源达到200V左右。
（4）启动直流电动机并整定速度反馈系数在直流电机轻载（发电机负载电阻R最大）情况下启动电机。
在LY101给定单元调节给定电压调节旋钮，从零开始逐渐增加“给定”电压U g，使电动机启动并逐渐将转速n增加到1500rpm。
接下来在LY102上的“速度反馈”部分调节转速反馈电位器RP5（见图6），使得该转速时反馈电压U fn=5V，这时可计算得转速反馈系数为：α =U fn/n =5/1500=0.00333V/(rpm)。
（5）测试被控对象的外特性在保持U ct不变的条件下，调整负载电阻R，使电机的电枢电流达到额定电流I ed（10A），然后递次增加负载电阻R（即减小电机电枢电流）直至空载。
记录各次电阻改变后所测得的电枢电流I d与电机转速n于下表：根据上表绘制直流电动机开环外特性n = f(I d)。
（6）停止直流电动机停止直流电机时应必须先将给定和调压器调整到零，然后在断开励磁并停止风机之后再断开直流开关停止直流电动机。
八、转速单闭环直流调速系统各控制单元参数整定（1）确定移相控制电压U ct的调节范围确定移相控制电压U ct的调节范围的工作主要为确定该电压的最大值U ctmax。
首先将LY101给定电压U g端与LY101移相控制电压U ct端直接连接，并以电阻R为三相全控整流电路负载，用示波器观察U d的波形。
在调压器给定20V的情况下，从零开始逐渐增大给定电压U g，在前期，U d将随给定电压U g的增大而增大，而当U g的值达到某一数值（记为U g＇）时，U d波形会因出现缺相现象而使U d反而随U g的增大而减少，于是可确定移相控制电压U ct的最大允许值为U ctmax=0.9U g＇，即U g的允许调节范围为0～U ctmax。
最后，将实验结果U g＇与U ctmax记录于下表，并将给定电压U g退回到零，以备下一步实验。
（2）速度调节器参数调整LY102实验挂箱上速度调节器电路如图7所示。
a、调零将LY102中“速度调节器”所有输入端接地，用导线连接“4”、“5”插口以短路反馈电容，从而使调节器成为P (比例)调节器。
调节面板上的比例调节旋钮电位器RP3以改变比例调节器的反馈量已达到调零目的。
在调节过程中，使用万用表的毫伏档监视调节器输出端“7”的电压，尽可能使调节器的输出电压接近于零。
b、调整输出的正负限幅值去掉连接在“4”、“5”插口上的短接线，在LY107中选择0.47uF可调电容并将其接入“4”、“5”两端，使调节器成为PI (比例积分)调节器，然后将LY101的给定输出端接到转速调节器的“1”端，在调节器输入端输入负给定信号的条件下调整正限幅电位器RP1，使速度调节器的输出正限幅值为U ctmax。
九、转速单闭环直流调速系统的启动及静态特性的测试上述各项工作完成后，便可将各个单元部件连接成转速单闭环直流调速系统。
具体接线及系统启动方法如下：（1）接线按图1接线，在本实验中，LY101的“给定”电压U g为负给定，转速反馈为正电压，将“速度调节器”接成P（比例）调节器或PI（比例积分）调节器。
直流发电机接负载电阻R，L d用LY124上300mH的电感3，负给定输出调到零。
（2）系统的启动按照前面的介绍，在轻载情况下，先给励磁和风机供电，然后把调压器调整到200V，最后把给定电压值U g从零逐渐调大，最终使电动机的转速接近n=l500rpm。
（3）测试系统闭环静态特性由大到小调节直流发电机负载R的值，测出电动机的电枢电流I d，和电机的转速n，直至I d=I ed=10A，即可测出系统静态特性曲线n =f(I d)。
（4）观察系统动态波形用双踪慢扫描示波器观察动态波形，用光线示波器记录动态波形，在不同的调节器参数下，观察、记录下列动态波形：I I）时电机电枢电流波形和转速波形。
a、突加负载（20%~100%ed edI I）时电动机电枢电流和转速波形。
b、突降负载（20%~100%ed edc、电网电压突降10﹪~20%（使用调压器将供电电压突减20V~40V左右）时电机电枢电流及转速的波形。
十二、注意事项（1）双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。
为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。
当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。
（2）电机启动前，应先加上电动机的励磁，才能使电机启动。
在启动前必须将移相控制电压调到零，使整流输出电压为零，这时才可以逐渐加大给定电压，不能在开环或速度闭环时突加给定，否则会引起过大的启动电流，使过流保护动作，告警，跳闸。
（3）通电实验时，可先用电阻作为整流桥的负载，待确定电路能正常工作后，再换成电动机作为负载。
（4）在连接反馈信号时，给定信号的极性必须与反馈信号的极性相反，确保为负反馈，否则会造成失控。