电机拖动自动控制系统仿真实验
电力拖动自动控制系统实验报告
电⼒拖动⾃动控制系统实验报告电⼒拖动⾃动控制系统实验实验⼀转速反馈控制直流调速系统的仿真⼀、实验⽬的1、了解MATLAB下SIMULINK软件的操作环境和使⽤⽅法。
2、对转速反馈控制直流调速系统进⾏仿真和参数的调整。
⼆、转速反馈控制直流调速系统仿真根据课本的操作步骤可得到如下的仿真框图：图 1 仿真框图1、运⾏仿真模型结果如下：图2 电枢电流随时间变化的规律图3 电机转速随时间变化的规律2、调节参数Kp=0.25 1/τ=3 系统转速的响应⽆超调但调节时间长3、调节参数Kp=0.8 1/τ=15 系统转速的响应的超调较⼤，但快速性较好实验⼩结通过本次实验初步了解了MATLAB下SIMULINK的基本功能，对仿真图的建⽴了解了相关模块的作⽤和参数设置。
并可将其⽅法推⼴到其他类型控制系统的仿真中。
实验⼆转速、电流反馈控制直流调速系统仿真⼀、实验⽬的及内容了解使⽤调节器的⼯程设计⽅法，是设计⽅法规范化，⼤⼤减少⼯作计算量，但⼯程设计是在⼀定近似条件下得到的，⽤MATLAB仿真可根据仿真结果对设计参数进⾏必要的修正和调整。
转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良、应⽤最⼴泛的直流调速系统，对于需要快速正、反转运⾏的调速系统，缩短起动、制动过程的时间成为提⾼⽣产效率的关键。
为了使转速和电流两种负反馈分别起作⽤，可在系统⾥设置两个调节器，组成串级控制。
⼀、双闭环直流调速系统两个调节器的作⽤1)转速调节器的作⽤（1）使转速n跟随给定电压*mU变化，当偏差电压为零时，实现稳态⽆静差。
（2）对负载变化起抗扰作⽤。
（3）其输出限幅值决定允许的最⼤电流。
2)电流调节器的作⽤（1）在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压*iU变化。
（2）对电⽹电压波动起及时抗扰作⽤。
（3）起动时保证获得允许的最⼤电流，使系统获得最⼤加速度起动。
（4）当电机过载甚⾄于堵转时，限制电枢电流的最⼤值，从⽽起⼤快速的安全保护作⽤。
当故障消失时，系统能够⾃动恢复正常。
电机与拖动控制实验3 工作台自动往返循环控制线路
实验3 工作台自动往返循环控制线路一、实验目的1、通过对工作台自动往返循环控制线路实际安装接线、掌握由电气原理图变换成安装接线图的方法、掌握行程控制中行程开关作用、以及在机床电路中的应用。
2、通过实验进一步加深自动往返循环控制在机床电路中的应用场合。
二、选用挂件1、实验设备2、屏上挂件排列顺序 D61、D62三、实验方法1、设计工作台自动往返循环控制线路，其工作示意图如图1所示。
图1 工作台自动往返循环运动示意图设计的控制线路图如图2所示，实验步骤如下：1、当工作台的档块停在行程开关ST 1和ST 2之间任何位置时，可以按下任一启动按钮SB 1或SB 2使之运行。
例如按下SB 1，电动机正转带动工作台左进，当工作台到达终点时档块压下终点行程开关ST 1，使其常闭触点ST 1-1断开，接触器KM 1因线圈断电而释放，电机停转；同时行程开关ST 1的常开触电ST 1-2闭合，使接触器KM 2通电吸合且自锁，电动机反转，拖动工作台向右移动；同时ST 1复位，为下次正转做准备，当电机反转拖动工作台向右ST 4移动到一定位置时，档块2碰到行程开关ST 2，使ST 2-1断开，KM 2断电释放，电动机停电释放，电动机停转；同时常开触点ST 2-2闭合，使KM 1通电并自锁，电动机又开始正转，如此反复循环，使工作台在预定行程内自动反复运动。
2、按图2接线。
图中SB 1、SB 2、SB3、FR 1、KM 1、KM 2选用D61挂件，FU 1、FU 2、FU 3、FU4、Q 1、ST 1、ST 2、ST 3、ST 4选用D62挂件，电机选用DJ16（Y/110V ）。
经指导老师检查无误后通电操作： (1) 合上开关Q 1，接通三相交流电源。
(2) 按SB 1按钮，使电动机正转约十秒钟。
(3) 用手按ST 1（摸拟工作台左进到终点，档块压下行程开关ST 1），观察电动机应停止正转并变为反转。
(4) 反转约半分钟，用手压ST 2（模拟工作台右进到终点，档块压下行程开关ST 2），观察电动机应停止反转并变为正转。
《运动控制系统》实验指导书[新][152023]
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一、运动控制系统实验项目一览表实验室名称：电机拖动实验室课程名称：运动控制系统适用专业：电气工程及自动化、自动化实验总学时：16设课方式：课程实验（“课程实验”或“独立设课”二选一）是否为网络实验：否（“是”或“否”二选一）实验一晶闸管直流调速系统主要单元调试一．实验目的1．熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。
2．掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。
二．实验内容2．电平检测器的调试3．反号器的调试4．逻辑控制器的调试三．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏。
2．NMCL—31A组件3．NMCL—18组件4．双踪示波器5．万用表四．实验方法1．速度调节器（ASR）的调试按图1-5接线，DZS(零速封锁器)的扭子开关扳向“解除”。
注意：正常使用时应“封锁”，以防停机时突然启动。
（1）调整输出正、负限幅值“5”、“6”端接可调电容，使ASR调节器为PI调节器，加入一定的输入电压（由NMCL—31的给定提供，以下同），调整正、负限幅电位器RP1、RP2，使输出正负值等于 5V。
（2）测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（“5”、“6”端短接），使ASR调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。
（3）观察PI特性拆除“5”、“6”端短接线接入5~7uf电容，（必须按下选择开关，绝不能开路），突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。
反馈电容由外接电容箱改变数值。
2．电流调节器（ACR）的调试按图1-5接线。
（1）调整输出正,负限幅值“9”、“10”端接可调电容，使调节器为PI调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最大值大于 6V。
（2）测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（“9”、“10”端短接），使调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。
电力拖动自动控制系统课程设计
《运动控制系统设计》课程设计报告设计题目：转速、电流双闭环直流调速系统设计与实践班级：04 级自动化一班学号:姓名：指导教师：设计时间：2007.11.20 —2007.12.14目录摘要第一章概述第二章设计任务及要求2.1设计任务：2.2设计要求：2.3理论设计3.1方案论证3.2系统设计3.2.1电流调节器设计3.2.1.1确定时间常数3.2.1.2 选择电流调节器结构3.2.1.3计算电流调节器参数3.2.1.4 校验近似条件3.2.1.5 计算调节器电阻和电容3.2.2速度调节器设计3.2.2.1 确定时间常数3.2.2.2 选择转速调节器结构3.2.2.3 计算转速调节器参数3.2.2.4 校验近似条件3.2.2.5 计算调节器电阻和电容3.2.2.6 校核转速超调量第三章系统建模及仿真实验4.1MATLAB 仿真软件介绍4.2仿真建模及实验4.2.1单闭环仿真实验4.2.2双闭环仿真实验4.2.3仿真波形分析第四章实际系统设计及实验5.1 系统组成及工作原理5.2 设备及仪器5.3 实验过程5.3.1 实验内容5.3.2 实验步骤第五章总结与体会参考文献摘要从七十年代开始，由于晶闸管直流调速系统的高效、无噪音和快速响应等优点而得到广泛应用。
双闭环直流调速系统就是一个典型的系统，该系统一般含晶闸管可控整流主电路、移相控制电路、转速电流双闭环调速控制电路、以及缺相和过流保护电路等．给定信号为0～10V直流信号，可对主电路输出电压进行平滑调节。
由于其机械特性硬，调速范围宽，而且是无级调速，所以可对直流电动机进行调压调速。
动静态性能好，抗扰性能佳。
速度调节及抗负载和电网扰动，采用双PI调节器，可获得良好的动静态效果。
电流环校正成典型I型系统。
为使系统在阶跃扰动时无稳态误差，并具有较好的抗扰性能，速度环设计成典型Ⅱ型系统。
根据转速、电流双闭环调速系统的设计方法，用Simulink做了带电流补偿的电压负反馈直流调速系统进行仿真综合调试，分析系统的动态性能，并进行校正，得出正确的仿真波形图。
电力拖动自动控制系统实验指导书.
电力拖动自动控制系统实验指导书杨钧 蔡型 编广东工业大学自动化学院前 言自动控制系统是一门实践性、实用性很强的专业课程，学习自动控制系统必须理论连联系实际。
直流调速技术在工业自动化中获得广泛应用，自动控制系统实验可采用LZC-1型晶闸管逻辑无环流可逆调速系统实验装置，该装置结构可靠, 面板图示化.接线、调试方便。
输入电压~380V、输出直流电压0~220V、直流电流0~20A，连续可调，配2.2KW直流电动机-发电机机组。
学生通过实验，将全面掌握各控制单元及系统的结构原理、性能特点。
可获得有如在工厂亲手做实验、参加调试典型、实用直流调速系统的教学效果。
可培养学生综合运用理论知识和实验操作技能，提高分析和解决工程技术问题的综合能力。
LZC-1型晶闸管逻辑无环流可逆调速系统实验装置可完成的实验内容如下:实验1.晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验2.晶闸管直流调速系统主要单元调试实验3.晶闸管直流电动机开环调速系统调试实验4.开环调速系统和转速单闭环调速系统的研究实验5.转速、电流双闭环调速系统的研究实验6.逻辑无环流可逆调速系统的研究LZC-1型晶闸管逻辑无环流可逆调速系统原理图见图1，面板布置图见图2所示.图2 LZC-1型直流调速系统实验装置面板布置图目 录实验一 晶闸管直流调速系统参数的测定---------------------------------4实验二 晶闸管直流调速系统主要单元调试------------------------------13 实验三 晶闸管直流电动机开环调速系统调试----------------------------16 实验四 开环调速系统和转速闭环调速系统的研究------------------------23 实验五 转速、电流双闭环可逆调速系统的研究--------------------------28 实验六 逻辑无环流可逆调速系统的研究--------------------------------34综合性、设计性实验-------------------------------------------------39 实验七自动控制技术综合设计与实践实验一 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定1.实验目的（1） 熟悉晶闸管-直流调速系统的组成和工作原理。
自动控制原理实验报告-电机建模
实验六电机建模与控制实验原理：（1）电机建模原理电枢控制式直流电机的转速-电压关系在忽略电枢电感和电阻的情况下可建模为一阶惯性环节：G(s)=K 1+Ts该系统的阶跃响应为一条指数曲线C(t)=Ke−t T对该系统的建模可采用阶跃响应测量法、系统辨识方法和手动参数调节拟合法等。
①阶跃响应测量法：该系统单位阶跃响应的终值为K，而当C = 0.632K时，所经历时间恰等于0.8T。
因此可给电机加一阶跃电压输入，作出系统的阶跃响应曲线后，对图进行测量得到系统参数。
②系统辨识方法：给出特定输入后，根据系统响应和系统模型，利用系统辨识相关算法可实现对系统内部各参数的测量。
③手动参数拟合：画出理论模型的响应曲线，与实际系统响应比对，基于此调节参数，不断调节使理论相应与实际响应充分重合，即得到系统的模型。
（2）比例-微分和比例-积分控制器这两类控制器的传递函数分别为K p + K d s和K p +K is，常被串联进系统以改善系统的特性。
PD控制器利用微分项引入超前，增大系统的相位裕量进而改善系统动态性能，但对高频噪声的耐受减弱；PI控制器利用积分项，增大系统的无差度阶数，进而改善系统的稳态精度，但会导致响应变慢、甚至影响系统稳定性。
可利用校正后系统的阻尼系数和自然频率作为目标参数进行PI和PD控制器设计。
（3）电机速度和位置控制对电机速度进行PI控制的系统框图如下：假设目标阻尼系数为：，目标自然频率为：，则PI参数如下式所示。
对电机位置进行PD控制的系统框图如下：假设目标阻尼系数为：，目标自然频率为：，则PD参数如下式所示。
实验记录：1.电机建模为电机控制板供电，与计算机连接。
（1）阶跃响应测量：设定电机输入电压为2V、3V和4V阶跃，启动电机，记录三次的转速响应图如下：计算得到的电机模型参数如下表：因此，电机模型参数测得为：（2）系统辨识：设定电机输入电压为幅值3V，频率为0.5Hz的方波，运行辨识程序，识别得到的系统参数如下图：（3）手动参数调节：设定输入电压为：启动电机，手动调节参数使理论模型响应与实际转速响应重合时，参数如下：2.比例-积分控制电机转速选定目标参数为：自然频率ωn= ，阻尼系数ζ = 。
电力拖动自动控制系统Matlab仿真实验报告
电力拖动自动控制系统Matlab仿真实验报告实验一单闭环转速反馈控制直流调速系统一．【实验目的】1. 加深对比例积分控制的无静差直流调速系统的理解；2. 研究反馈控制环节对系统的影响和作用 .二．【实验步骤和内容】1. 仿真模型的建立：打开模型编辑窗口，复制相关模块，修改模块参数，模块连接。
2. 仿真模型的运行；仿真过程的启动，仿真参数的设置 .转速负反馈闭环调速系统 :直流电动机：额定电压U N=220V，额定电流I dN =55A，额定转速n N=1000r/min电动机电动势系数C e=0.192V.min/r, 假定晶闸管整流装置输出电流可逆，装置的放大系数K s=44，滞后时间常数T s =0.00167s，电枢回路总电阻R=1.0Ω，电枢回路电磁时间常数T1 =0.00167s，电力拖动系统机电时间常数Tm=0.075s，转速反馈系数α=0.01V.min/r对应额定转速时的给定电压U n∗ =10V 比例积分控制的直流调速系统的仿真框图如图 5-1 所示。
图 5-1 比例积分控制的直流调速系统的仿真框图图 5-2 开环比例控制直流调速系统仿真模型图图 5-3 开环空载启动转速曲线图图 5-4 开环空载启动电流曲线图图 5-5 闭环比例控制直流调速系统仿真模型图在比例控制直流调速系统中，分别设置闭环系统开环放大系数 k=0.56 , 2.5, 30 ，观察转速曲线图，随着 K 值的增加，稳态速降减小，但当 K 值大于临界值时，系统将发生震荡并失去稳定，所以 K 值的设定要小于临界值。
当电机空载启动稳定运行后，加负载时转速下降到另一状态下运行，电流上升也随之上升。
图 5-6 k=0.56 转速曲线图图 5-7 k=0.56 电流曲线图图 5-8 k= 2.5 转速曲线图图 5-9 k= 30 转速曲线图图 5-10 闭环比例积分控制直流调速系统仿真模型图图 5-11 PI 控制转速 n 曲线图图 5-12 PI 控制电流曲线图在闭环比例积分（ PI ）控制下，可以实现对系统无静差调节，即, 提高了系统的稳定性。
电机拖动自动控制系统仿真实验
电机拖动自动控制系统仿真实验09郝金宝2013302204072.6 转速反馈控制直流调速系统的仿真在本例中需要仿真一个比例-积分控制的直流调速系统。
首先，按照题目中给出的仿真框图在MATLAB 的simulink 模块中搭建这样的一个仿真框图如下图所示：在框图中的各个增益环节的参数为：01.03208.5243.11156.0====gain gain gain gain经过运行之后，得到的scope 示波器的图像如下：scope1示波器的图像如下：当采用的调节器的参数为3125.0==τp K这样得到的系统转速的响应无超调，但是调节时间较长，具体的波形为：当采用的调节器的参数为1518.0==τp K转速响应曲线的超调比较大，但是快速性比较好，具体的图像如下图所示：3.4 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真1，电流环的仿真对电流环的仿真的框图如下图所示：其中，各个增益环节的参数设置为：03.01013.1==gain gain这样，得到的电流环的仿真结果如下：上面的参数关系为KT=0.5，通过观察找到符合工程要求的更合适的参数，例如，以KT=0.25的关系可以找到PI 调节器的传递函数为：s89.165067.0+，由此得到的电流环的阶跃响应的图像如下图所示：上面的图像反映的仿真结果是无超调，但是上升时间长：以KT=1的关系式得到的PI 调节器的传递函数为s567.67027.2 ，同样得到的电流换的阶跃响应的仿真结果如下图所示:得到的电流环的阶跃响应结果为超调大，但是上升时间短。
2.转速环的系统仿真对转速环的系统仿真可以采用下面的图示来搭建：其中的几个增益的参数为：48.13447.11358.723.331013.1=====gain gain gain gain gain 通过运行得到的转速的图像为：由上图可知最终稳定运行于给定的转速。
在加负载电流之后得到的图像为：由图象可知启动时间变长，退饱和超调量减少。
电力拖动自动控制系统实验报告
电力拖动自动控制系统仿真实验报告课程名称：电力拖动自动控制系统课程编号：年级/专业/班：姓名：学号：任课老师：实验总成绩：电力拖动自动控制系统仿真实验报告实验项目名称：转速反馈控制直流调速系统实验指导老师：一、实验目的：1、进一步学习利用MA TLAB下的SIMULINK来对控制系统进行仿真。
2、掌握转速、电流反馈控制直流调速系统的原理。
3、学会利用工程的方法设计ACR、ASR调节器的方法。
二、仿真实验电路模型：比例积分控制的无静差直流调速系统的仿真模型三、实验设备及使用仪器：安装windows系统和MATLAB软件的计算机一台四、仿真实验步骤（按照实际建模操作过程填写）：1、打开模型相关编辑窗口：通过单击SIMULINK工具栏中新模型的图标或选择File —New—Model菜单项实现。
复制相关原器件：双击所需要子模块图标，以鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编辑窗口。
2、模块连接：以鼠标左键单击起点模块输出端，拖动鼠标至终点模块输入端处，则在两模块间产生—>线。
修改相关参数：双击模型图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。
3、仿真过程的启动：单击启动仿真工具的按钮或选择Simulation—Strat菜单栏，则可启动仿真过程，再双击Scope模块就可以显示仿真结果。
4、仿真参数的设置：为了清晰地观测仿真结果，需要对示波器显示格式作一个修改，对示波器的默认值注意改动，这里把Strat time和Stop time栏分别填写仿真的起始时间和结束时间，把默认时间从10.0s修改为0.6s。
重新启动仿真。
5、调节其参数的调整：根据工程的要求，选择一个合适的PI参数。
Kp=0.25,1/t=3,系统转速的相应无超调，但调节时间很长；当Kp=0.8，1/t=15，系统转速的相应的超调较大，但快速性较好。
五、实验数据、图表或计算等：修改控制参数后的仿真结果Kp=0.25,1/t=3,系统转速的相应无超调，但调节Kp=0.8，1/t=15，系统转速的相应的超调较大，但快速性较好。
电力拖动自动控制系统Matlab仿真实验报告
电力拖动自动控制系统---Matlab仿真实验报告实验一二极管单相整流电路一．【实验目的】1．通过对二极管单相整流电路的仿真，掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识；2．通过实验进一步加深理解二极管单向导通的特性。
图1-1二极管单相整流电路仿真模型图二．【实验步骤和内容】1.仿真模型的建立1打开模型编辑窗口；2复制相关模块；3修改模块参数；4模块连接；2.仿真模型的运行1仿真过程的启动；2仿真参数的设置；3.观察整流输出电压、电流波形并作比较，如图1-2、1-3、1-4所示。
三．【实验总结】由于负载为纯阻性，故输出电压与电流同相位，即波形相同，但幅值不等，如图1-4所示。
图1-2整流电压输出波形图图1-3整流电流输出波形图图1-4整形电压、电流输出波形图实验二三相桥式半控整流电路一．【实验目的】1．通过对三相桥式半控整流电路的仿真，掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识；2．研究三相桥式半控整流电路整流的工作原理和全过程。
二．【实验步骤和内容】1.仿真模型的建立：打开模型编辑窗口，复制相关模块，修改模块参数，模块连接。
2.仿真模型的运行；仿真过程的启动，仿真参数的设置。
相应的参数设置：（1）交流电压源参数U=100V，f=25Hz，三相电源相位依次延迟120°。
（2）晶闸管参数Rn=0.001Ω，Lon=0.0001H，Vf=0V，Rs=50Ω，Cs=250e-6F。
（3）负载参数R=10Ω，L=0H，C=inf。
（4）脉冲发生器的振幅为5V，周期为0.04s（即频率为25Hz），脉冲宽度为2。
图2-1三相桥式半控整流电路仿真模型图当α=0°时，设为0.0033s，0.0166s，0.0299s。
图2-2α=0°整流输出电压等波形图当α=60°时，触发信号初相位依次设为0.01s，0.0233s，0.0366s。
图2-3α=60°整流输出电压等波形图三.【实验总结】三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、双反星形可控整流电路以及十二脉波可控整流电路等，均可在三相半波的基础上进行分析。
电力拖动自动控制系统Matlab仿真实验报告
电力拖动自动控制系统---Matlab仿真实验报告实验一二极管单相整流电路一.【实验目的】1.通过对二极管单相整流电路的仿真,掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识;2.通过实验进一步加深理解二极管单向导通的特性。
图1-1 二极管单相整流电路仿真模型图二．【实验步骤与内容】1.仿真模型的建立①打开模型编辑窗口;②复制相关模块;③修改模块参数;④模块连接;2.仿真模型的运行①仿真过程的启动;②仿真参数的设置;3.观察整流输出电压、电流波形并作比较,如图1-2、1-3、1-4所示。
三．【实验总结】由于负载为纯阻性,故输出电压与电流同相位,即波形相同,但幅值不等,如图1-4所示。
图1-2 整流电压输出波形图图1-3 整流电流输出波形图图1-4 整形电压、电流输出波形图实验二三相桥式半控整流电路一.【实验目的】1.通过对三相桥式半控整流电路的仿真,掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识;2.研究三相桥式半控整流电路整流的工作原理与全过程。
二．【实验步骤与内容】1.仿真模型的建立:打开模型编辑窗口,复制相关模块,修改模块参数,模块连接。
2.仿真模型的运行;仿真过程的启动,仿真参数的设置。
相应的参数设置:(1)交流电压源参数U=100 V,f=25 Hz,三相电源相位依次延迟120°。
(2)晶闸管参数Rn=0、001 Ω,Lon=0、000 1 H,Vf=0 V,Rs=50 Ω,Cs=250e-6 F。
(3)负载参数R=10 Ω,L=0 H,C=inf。
(4)脉冲发生器的振幅为5 V, 周期为0、04 s ( 即频率为25 Hz), 脉冲宽度为2。
图2-1 三相桥式半控整流电路仿真模型图当α=0°时, 设为0、003 3s,0、016 6s,0、029 9 s。
图2-2 α=0°整流输出电压等波形图当α=60°时,触发信号初相位依次设为0、01s,0、0233s,0、0366s。
最新实验三、电机控制实验报告
最新实验三、电机控制实验报告实验目的：1. 理解并掌握电机控制系统的基本原理。
2. 学习电机启动、停止、正反转控制的方法。
3. 熟悉电机保护环节的设置和作用。
4. 掌握电机速度控制和位置控制的实验技能。
实验设备：1. 直流电机或交流电机。
2. 电机驱动器。
3. 控制电路板。
4. 电源。
5. 测量仪器（如电压表、电流表、转速表等）。
6. 连接导线和必要的保护元件。
实验原理：电机控制系统通常由控制单元、驱动单元和执行单元组成。
控制单元负责发出控制指令，驱动单元将控制信号转换为电机所需的电信号，执行单元即电机本身，根据电信号进行相应的动作。
本实验中，我们将通过改变控制信号来实现对电机的基本控制。
实验步骤：1. 准备工作：检查所有设备是否完好，确保电源电压符合要求。
2. 连接电路：按照实验指导书的电路图连接电机控制电路。
3. 启动电机：打开电源，逐步增加电机的供电电压，观察电机启动情况。
4. 正反转控制：切换控制信号，使电机实现正反转，并记录转速。
5. 速度控制：调整控制参数，改变电机转速，并记录不同速度下的电机表现。
6. 位置控制：设置电机转动角度，实现位置控制，并检查控制精度。
7. 保护环节测试：模拟电机过载、堵转等异常情况，验证保护环节的有效性。
8. 数据记录与分析：记录实验数据，分析电机控制效果，总结实验中的问题和改进措施。
实验结果：1. 电机启动和停止过程平稳，无异常噪声。
2. 正反转控制响应迅速，电机转动方向准确。
3. 速度控制实验中，电机转速能够在设定范围内精确调节。
4. 位置控制实验显示电机转动角度准确，误差在允许范围内。
5. 保护环节在模拟异常情况下能够及时动作，保护电机不受损害。
实验结论：通过本次实验，我们成功实现了对电机的基本控制操作，包括启动、停止、正反转、速度控制和位置控制。
实验结果表明，所设计的电机控制系统性能稳定，控制效果良好，满足实验要求。
同时，电机的保护环节能够有效地在异常情况下保护电机，确保系统的安全运行。
《电力拖动自动控制系统》实验讲义(2)
实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一、实验学时：3学时二、实验类型：验证性三、开出要求：必修四、实验目的：1．了解电力电子及电气传动教学实验台的结构及布线情况。
2．熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。
3．掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。
五、实验原理：晶闸管直流调速系统由晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机——发电机组等组成。
本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制回路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压，改变U g的大小即可改变控制角，从而获得可调的直流电压和转速，以满足实验要求。
六、实验条件：1．教学实验台主控制屏MCL-32T。
2．MCL—33组件3．MEL—03组件4．电机导轨及测速发电机（或光电编码器）5．直流电动机M036．双踪示波器7．万用表七、实验步骤：（一）安全讲解实验指导人员讲解自动控制系统实验的基本要求，安全操作和注意事项。
介绍实验设备的使用方法。
（二）操作步骤1．电枢回路电阻R的测定电枢回路的总电阻R包括电机的电枢电阻R a，平波电抗器的直流电阻R L和整流装置的内阻R n，即R=R a+R L+R n为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采用伏安比较法来测定电阻，其实验线路如图1-1所示。
将变阻器R D（可采用两只900Ω电阻并联）接入被测系统的主电路，并调节电阻负载至最大。
测试时电动机不加励磁，并使电机堵转。
NMCL-31的给定电位器RP1逆时针调到底，使U ct=0。
调节偏移电压电位器RP2，使Ud=0。
合上主电源，即按下主控制屏绿色“闭合”开关按钮，这时候主控制屏U、V、W端有电压输出，调节U g使整流装置输出电压U d=（30~70） U ed（可为110V），然后调整R D使电枢电流为（80~90）%I ed ，读取电流表A 和电压表V 的数值为I 1,U 1，则此时整流装置的理想空载电压为U do =I 1R+U 1调节R D ，使电流表A 的读数为40% I ed 。
电机电力拖动及电气控制实训装置
电机电力拖动及电气控制实训装置电机电力拖动及电气控制实训装置，这可不是一个听起来枯燥无味的东西！说实话，很多人一听到这些专业词，脑袋就大了，仿佛进入了一个让人眼花缭乱的技术迷宫。
不过，放轻松，别被这些名词吓到。
今天就跟大家聊聊这套设备到底是什么，它为什么这么重要，顺便告诉你，它其实比你想象的要酷多了！咱们生活中各种电器设备，都是需要电机来提供动力的，不管是你家冰箱的转动，还是空调的风扇，甚至是你打车时，电动汽车在路上的飞奔，背后都有电机在默默支撑着。
而这个电机要如何启动、如何调速、如何控制，就得靠一套完整的电气控制系统。
这个系统就好比是电机的“大脑”，它告诉电机怎么做，什么时候做，什么时候停。
而这一切的操作，就需要电机电力拖动及电气控制实训装置来帮助实现。
你说这实训装置看上去是不是有点复杂？没错！但它不只是给专业学生学电气控制的工具，它可是帮助我们从实际出发，了解这些高大上的技术原理的好帮手。
你知道，这个装置通常有好几个部分，包括电机本体、电气控制系统、传感器、开关设备等等。
你一看，哎呀，好多线路，好多小小的装置，感觉自己仿佛置身于一个高科技实验室，简直就像是进了未来世界。
但这些东西看起来是复杂了点，但搞懂了它们，你就能明白电机如何运行，如何通过电气系统控制电机的速度、启停、方向等等。
你用这些设备一实验，立马就能明白什么叫“原理与实践结合”！而说到“电气控制”，你可千万别以为它只是单纯的开关按钮、调节旋钮那么简单。
这里面有着不少玄机。
比如你想调节电机的转速，不是随便按一下按钮就行，而是需要通过变频器、调速器这些设备来精确地控制它。
你看，这些控制器就像是电机的操控中心，能够根据你的需求，让电机在不同的负载下保持稳定运行。
举个例子吧，假设你是在车间工作，需要一个电机带动一台机器，这个机器的负载会随着工件的不同而发生变化。
如果电机转速过快或过慢，都会影响工作效率，甚至可能导致设备损坏。
所以，通过这个实训装置，你可以模拟不同的负载，学习如何精确控制电机的运行状态。
《电机与拖动实验》实验报告
《电机与拖动实验》实验报告实验目的：1.通过实验研究电机的基本原理及拖动实验。
2.掌握电机的各种性能参数的测量方法。
3.理解电机在实际应用中的拖动效果。
实验仪器和材料：1.直流电机2.电流表和电压表3.频率表4.力矩表5.功率计6.动力装载机7.电机控制装置8.适量导线9.滑动变阻器10.实验样品实验原理：电机是将电能转化为机械能的装置，其工作原理基于电磁感应定律。
利用斯奥伐尔定律，当一根导线带有电流时，它会受到一个力矩，从而使电机转动。
同时，根据洛伦兹定律，当电机的转子相对于固定磁场运动时，会产生感应电动势，从而形成拖动效果。
本次实验主要研究电机转动所需的电压和功率，以及电机的拖动效果。
通过测量电流、电压和转速等参数，可以计算出电机的转动功率、效率和拖动系数。
实验步骤：1.建立电路连接：将电机接入直流电源，通过滑动变阻器控制电流大小。
2.测量基本参数：将电流表、电压表和频率表连接到电路中，分别测量电流、电压和频率的数值。
3.测量力矩和功率：通过力矩表测量电机的转动力矩，并通过功率计测量电机的输出功率。
4.测量转速：通过频率表测量电机的转速。
5.计算结果：根据测量得到的各项参数，计算电机的效率和拖动系数。
实验结果：实验结果显示，当电机的电流和电压增加时，其输出功率也随之增加。
同时，电机的效率在一定范围内随着电压的增加而提高，但超过一定电压后，效率开始下降。
拖动系数则表明电机的转动与外部负载的大小有关，当负载增大时，拖动系数也随之增加。
实验讨论：1.电机的效率与电压的关系：电势差越大，电机的效率越高。
因为较高的电压可以提供更大的功率输入，从而减小了能量的损耗。
2.电机的拖动效果：根据实验结果，可以看出电机的拖动系数与外部负载大小有关。
在实际应用中，需要根据不同的负载来选择合适的电机类型和规格。
3.实验误差分析：在实验过程中，由于仪器精度和操作技巧的限制，测量值可能存在一定的误差。
为了减小误差，可以采取多次测量取平均值的方法，并加强对仪器的校准和操作规范。
电力拖动自动控制系统Matlab仿真实验报告
当KT=0.5时,电流环传递函数
图6-2 KT=0.5时电流环仿真图
当KT=0.25,电流环传递函数
图6-3 KT=0.25时电流环仿真图
KT=1.0,电流环传递函数
图6-4 KT=1.0时电流环仿真图
当KT=0 .25时,不久地得到了电流环的阶跃响应仿真结果如图6-3所示,无超调,但上升时间长；当KT=1.0,同样得到了电流环的阶跃响应的仿真结果如图6-4所示,超调打,但上升时间短。
2.理解坐标变换的基本思绪；
3.进一步掌握异步电动机调速方法；
4.学会M文献的编写与运营。
二.【实验环节和内容】
1.仿真模型的建立：打开模型编辑窗口，复制相关模块，修改模块参数，模块连接。
2.仿真模型的运营：仿真过程的启动，仿真参数的设立。
图8-1三相异步电动机仿真模型图
在t=0.7s, t=1.0s, t=1.4s加阶跃负载
实验三三相桥式全控整流电路
一.【实验目的】
1.加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理；
2.研究三相桥式全控整流电路整流的工作原理和现象分析
图3-1三相桥式全控整流电路仿真模型图
1.二.【实验环节和内容】
仿真模型的建立：打开模型编辑窗口,复制相关模块,修改模块参数,模块连接。
仿真模型的运营；仿真过程的启动,仿真参数的设立。
图4-6 斩波电路输出电压、电流波形图
1.二.【实验环节和内容】
仿真模型的建立：打开模型编辑窗口,复制相关模块,修改模块参数,模块连接。
仿真模型的运营；仿真过程的启动,仿真参数的设立,直流电压E=200V。
负载电压的平均值为
（4-1）
式中,为V处在通态的时间；为V处在断态的时间；T为开关周期；为导通占空比。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统题目-对异步电动机进行矢量控制的仿真研究
题目
对异步电动机进行矢量控制的仿真研究。
电机参数如下： 1.115s R =Ω， 1.083r R =Ω，
0.005974sl L H =，0.005974lr L H =，0.2037m L H =，20.02Kg.m J =，2p n =，380N U V =，50N f Hz =，额定频率50Hz ，额定转速1460转/分，逆变器采用SVPWM 控制，开关频率为5KHz 。
仿真条件如下：转速给定信号为阶跃给定，0.1s 时转速给定为120rad/s ，0.7s 时转速降为80rad/s ；电机空载起动，0.3s 加载5N.m ，0.5s 减载为2N.m 。
仿真时间为1s ，仿真步长0.02ms ，
（1） 利用电机、SVPWM 、ASR 、转子磁链计算等基本模块搭建异步电动机矢量控制
的仿真平台。
（2） 给出定子三相电流、转子三相电流、转速、电磁转矩仿真波形。
（3） 给出定子AB 线间电压波形和经过低通滤波后的电压波形，并进行对比分析。
，
低通滤波器的截止频率1KHz 。
（4） 给出电机负载，转速，定子q 轴电流给定，定子q 轴电流、电磁转矩仿真波形，
仿照直流电动机的启动过程分析异步电动机起动、加载过程中q 轴电流、电磁转矩、转速的变化规律。
说明q 轴电流对电磁转矩的控制规律。
说明起动过程中电机是否会过流，修改哪个量可以改变电机最大起动转矩。
（5） 给出电机转子磁链，转子磁链幅值和角度及定子电流d 轴分量仿真波形，说明矢
量控制中转子磁链与d 轴电流的关系，说明转子磁链的控制规律。
（6） 给出加载后电机转矩、转速q 轴电流 、d 轴电流波形，分析变化规律。
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电机拖动自动控制系统仿真实验
09郝金宝201330220407
2.6 转速反馈控制直流调速系统的仿真
在本例中需要仿真一个比例-积分控制的直流调速系统。
首先，按照题目中给出的仿真框图在MATLAB 的simulink 模块中搭建这样的一个仿真框图如下图所示：
在框图中的各个增益环节的参数为：
01
.03208.5243
.11156.0====gain gain gain gain
经过运行之后，得到的scope 示波器的图像如下：
scope1示波器的图像如下：
当采用的调节器的参数为
3
1
25
.0==τ
p K
这样得到的系统转速的响应无超调，但是调节时间较长，具体的波形为：
当采用的调节器的参数为
15
1
8
.0==τ
p K
转速响应曲线的超调比较大，但是快速性比较好，具体的图像如下图所示：
3.4 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真
1，电流环的仿真
对电流环的仿真的框图如下图所示：
其中，各个增益环节的参数设置为：
03
.01013
.1==gain gain
这样，得到的电流环的仿真结果如下：
上面的参数关系为KT=0.5，通过观察找到符合工程要求的更合适的参数，例如，以KT=0.25的关系可以找到PI 调节器的传递函数为：s
89
.165067.0+
，由此得到的电流环的
阶跃响应的图像如下图所示：
上面的图像反映的仿真结果是无超调，但是上升时间长：以KT=1的关系式得到的PI 调节器的传递函数为s
567
.67027.2 ，同样得到的电流换的阶跃响应的仿真结果如下图所
示:
得到的电流环的阶跃响应结果为超调大，但是上升时间短。
2.转速环的系统仿真
对转速环的系统仿真可以采用下面的图示来搭建：
其中的几个增益的参数为：
48
.13447.11358.723.331013.1=====gain gain gain gain gain 通过运行得到的转速的图像为：
由上图可知最终稳定运行于给定的转速。
在加负载电流之后得到的图像为：
由图象可知启动时间变长，退饱和超调量减少。
在空载稳定运行的时候突加负载时候的转速和电流的图像如下图所示：
从上图可以看出在突加电流之后的转速和电流抗扰情况。