西安交通大学自控实验五直流电机转速控制系统设计实验报告

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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。

直流电动机转速控制系统设计报告

电子电气工程系直流电机转速控制系统的设计报告专业：自动化班级： 10自动化学号： 201095034041姓名：薛晶晶指导教师：胡皓时间： 2013年6月29目录一.设计目的二.直流电机转速控制设计任务2.1 设计内容2.2 设计要求三.总体设计方案3.1 设计思想3.2 系统框图四.硬件设计4.1 控制器4.2 电机速度采集电路设计4.2.1 方案论证4.2.2 方案设计4.3 电机驱动电路设计4.3.1 方案论证和设计4.3.2 主要芯片介绍4.4电机逻辑控制部分的设计4.5 电源设计五.软件设计5.1 PID算法5.2 软件流程图六.测量结果和误差分析一设计目的1.编制程序，将直流电机的运转状态在LCD上显示出来。

2.掌握直流电机的驱动原理。

3.了解直流电机调速的方法，了解直流电机的工作原理。

掌握PID算法及PWM控制技术。

4.学会直流电机驱动程序的设计。

5.进一布提高单片机使用系统的设计和调试水平。

二直流电机转速控制设计任务2.1 设计内容：掌握直流电机控制系统的硬件设计方法和直流电机转速调节。

学会编制直流电机驱动程序的软件设计方法。

通过PWM脉宽调制来达到调节直流电机转速的目的。

遥控键盘实现电机的启动、停止、加速、减速、反转的控制，并在LCD上显示电机运行的当前状态。

2.2 设计要求：设计出电路原理图，说明工作原理，编写程。

序及程序流程图。

三总体设计方案3.1设计思想：主要由电机驱动电路、电机速度采集电路、电机、遥控键盘、NOKIA5110、单片机（msp430）组成。

电机速度采集电路反映机械转速的高低，单片机msp430是该系统的核心部分，一方面负责计算电机的转速，另一方面将计算得到的转速和设定转速相比较，经过计算处理，得到相应的控制信号，并将该信号输入到电机驱动电路从而控制电机转速。

通过键盘可以设定工作模式（通过输入设定转速，单片机自动控制电机转速，使其接近设定值）设定转速。

由单片机检测哪一个按键按下，实现设定值的修改，并通过NOKIA5110实时显示设定值以及测的转速。

直流电机转速控制实验报告

直流电机转速控制实验报告自动控制原理实验实验报告直流电机转速控制设计一、实验目的1、了解直流电机转速测量与控制的基本原理。

2、掌握LabVIEW图形化编程方法，编写直流电机转速控制系统程序。

3、熟悉PID参数对系统性能的影响，通过PID参数调整掌握PID控制原理。

二、实验设备与器件计算机、NI ELVIS II多功能虚拟仪器综合实验平台、LabVIEW软件、万用表、12V直流电机、光电管，电阻、导线。

三、实验原理直流电机转速测量与控制系统的基本原理是：通过调节直流电机的输入电压大小调节电机转速；利用光电管将电机转速转换为一定周期的光电脉冲、采样脉冲信号，获取脉冲周期。

将脉冲的周期变换为脉冲频率，再将脉冲频率换算为电机转速；比较电机的测量转速与设定转速，将转速偏差信号送入PID控制器，由PID 控制器输出控制电压，通可变电源输出作为直流电机的输入电压，实现电机转速的控制。

四、实验过程（1）在实验板上搭建出电机转速光电检测电路将光电管、直流电机安装在实验板上的合适位置，使得直流电机的圆片恰好在光电管之中，用导线将光电管与相应阻值的电阻相连，并将电路与相应的接口相连，连接好的电路图如下。

（2）编写程序，实现PID控制SP为期望转速输出，是用户通过转盘输入期望的转速；PV为实际测量得到的电机转速，通过光电开关测量马达转速可以得到；MV为PID输出控制电压，将其接到“模拟DBL”模块，实现控制电源产生所需的直流电机控制电压。

通过不断地检测马达转速与期望值对比产生偏差，通过PID控制器产生控制信号，实现对直流电机转速的控制。

编写的程序如下图所示五、调试过程及结果PID参数调整如下时，系统出现了振荡现象，导致了系统的不稳定。

于是将参数kc调小，调整后的参数如下：系统出现了一定程度的超调，不满足实际的应用。

继续将Ti参数调大，并加入移位寄存器，对转速测量值取滑动平均，得到较为理想的系统输出。

-全文完-。

直流电机转速测量与控制实验

直流电机转速测量与控制实验1、实验目的:了解霍尔器件工作原理及转速测量与控制的基本原理、基本方法，掌握DAC0832电路的接口技术和应用方法，提高实时控制系统的设计和调试能力。

2、实验内容:设计并调试一个程序其功能为测量电机的转速，并在超想－３０００ＴＢ综合实验仪显示器上显示出来，采用比例调节器方法，使电机转速稳定在某一设定值。

此设定值可由超想－３０００ＴＢ综合实验仪上的键盘输入。

3、工作原理：转速是工程上一个常用参数。

旋转体的转速常以每秒钟或每分钟转数来表示，因此其单位为转/秒、转/分，也有时用角速度表示瞬时转速，这时的单位相应为孤度/秒。

转速的测量方法很多，由于转速是以单位时间内转数来衡量，在变换过程中多数是有规律的重复运动。

霍尔开关传感器正由于其体积小，无触点，动态特性好，使用寿命长等特点，故在测量转动物体旋转速度领域得到了广泛应用。

霍尔器件是由半导体材料制成的一种薄片，在垂直于平面方向上施加外磁场B，在沿平面方向两端加外电场，则使电子在磁场中运动，结果在器件的两个侧面之间产生霍尔电势。

其大小和外磁场及电流大小成比例。

本实验选用美国史普拉格公司（SPRAGUE）生产的3000系列霍尔开关传感器3020，它是一种硅单片集成电路，器件的内部含有稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、史密特触发器和集电极开路输出电路，具有工作电压范围宽、可靠性高、外电路简单、输出电平可与各种数字电路兼容等特点。

器件采用三端平塑封装。

引出端功能符号如下：引出端序号 1 2 3功能电源地输出符号 VC1 GND OUT我们根据霍尔效应原理，将一块永久磁钢固定在电机转轴上的转盘边沿，转盘随测轴旋转，磁钢也将跟着同步旋转，在转盘附近安装一个霍尔器件3020，转盘随轴旋转时，受磁钢所产生的磁场的影响，霍尔器件输出脉冲信号，其频率和转速成正比，测出脉冲的周期或频率即可计算出转速。

直流电机的转速与施加于电机两端的电压大小有关。

本实验用DAC0832控制输出到直流电机的电压，控制DAC0832的模拟输出信号量来控制电机的转速。

直流电机转速测量与控制系统设计与实现报告

直流电机转速测量与控制系统设计实验报告成评语：绩教师：年月日班级：学号：姓名：地点：时间：直流电机转速测量与控制系统设计与实现一、课程设计题目：直流电机转速测量与控制系统实验。

二、课程设计目的：1.了解以微机为核心的闭环控制系统的组成原理。

掌握电机转速闭环控制系统的构成方法。

2.了解霍尔器件的工作原理：电机转速的测量与控制的基本原理。

掌握PWM调速原理和应用方法。

3.掌握控制系统的设计与调试方法，提高分析问题和解决问题能力。

三、课程设计的内容：设计一个对直流电机转速测量与转速控制的闭环控制系统。

微机控制中心在监控界面上设置电机转速。

电机转速测量利用霍尔传感器电路产生转速脉冲，定时/计数电路通过脉冲计数获得转速参量。

电机转速调整采用PWM（脉宽调节）方法，控制中心采样到电机转速参量，算得转速值同预定转速设置值进行比较，若不相同，则调整控制转速脉冲的占空比，来达到调速的目的。

（占空比=脉冲宽度/脉冲周期）四、系统功能要求与设计要求：1.系统监控界面设计：监控系统具有转速参数设置窗口、采样的电机转速数据显示窗口、转速动态曲线显示窗口相应功能选择菜单。

2.监控程序设计要求：a) 监控程序用查询方式获取转速数据。

b) 监控程序用中断方式获取转速数据。

3.硬件设计要求：充分利用现有实验系统资源设计一个性能较好的直流电机转速闭环控制系统。

利用带锁存的I/O接口电路(如 8255,74LS273，D/A-DA0832)输出控制电机转速的脉冲。

采样转速用霍尔传感器件提供电机转速脉冲。

利用定时/计数电路对电机转速脉冲计数。

微机可从定时/计数电路中获得电机转速数值，并产生控制电机转速的PWM脉冲。

五、设计详情：1）闭环控制系统原理图电机转速测量与控制闭环系统基本功能图2）电机控制及转速测量原理图3）操作步骤直流电机在控制脉冲作用下转动，电机转盘上的永久磁铁随之旋转，霍尔传感器件3101T受磁场的影响，从端口OUT输出脉冲信号，电机旋转一圈，霍尔传感器输出一个脉冲，脉冲频率于电机转速成正比。

电机转速控制器实训报告

随着工业自动化程度的不断提高，电机转速控制技术在工业生产中扮演着越来越重要的角色。

本实训旨在通过实践操作，让学生深入了解电机转速控制器的原理、结构、性能及调试方法，提高学生的实际操作能力和工程应用能力。

二、实训时间与地点实训时间：2023年X月X日至2023年X月X日实训地点：XX学院电工电子实训室三、实训内容及步骤1. 电机转速控制器原理学习- 了解电机转速控制的基本原理，包括交流电机、直流电机的工作原理。

- 学习电机转速控制器的基本组成，如电源、驱动电路、控制电路等。

2. 电机转速控制器结构分析- 分析电机转速控制器的电路结构，包括主电路和控制电路。

- 学习电路元件的作用及相互之间的关系。

3. 电机转速控制器调试- 根据实训要求，搭建电机转速控制器实验平台。

- 调试电机转速控制器，使电机达到预设的转速。

- 分析调试过程中遇到的问题，并寻找解决方案。

4. 电机转速控制器性能测试- 测试电机转速控制器的稳态精度、动态响应等性能指标。

- 分析测试结果，评估电机转速控制器的性能。

5. 电机转速控制器应用案例- 学习电机转速控制器在实际工程中的应用案例，如电梯、数控机床等。

- 分析案例中的电机转速控制器设计原理及特点。

1. 电机转速控制器原理学习- 通过查阅资料、课堂讲解等方式，掌握了电机转速控制的基本原理和电路结构。

2. 电机转速控制器结构分析- 分析了电机转速控制器的电路结构，了解了电路元件的作用及相互之间的关系。

3. 电机转速控制器调试- 搭建了电机转速控制器实验平台，并成功调试了电机转速控制器，使电机达到预设的转速。

4. 电机转速控制器性能测试- 对电机转速控制器进行了稳态精度、动态响应等性能测试，测试结果符合要求。

5. 电机转速控制器应用案例- 学习了电机转速控制器在实际工程中的应用案例，了解了案例中的设计原理及特点。

五、实训总结与反思1. 实训收获- 通过本次实训，掌握了电机转速控制器的原理、结构、性能及调试方法。

直流电机的控制实训报告

一、实训目的本次直流电机控制实训旨在使学生掌握直流电机的基本原理、控制方法及其在实际应用中的操作技能。

通过实训，学生能够了解直流电机的结构、工作原理，学习PWM（脉宽调制）技术、单片机控制等现代电机控制技术，并能够独立完成直流电机的控制实验，提高动手能力和工程实践能力。

二、实训内容1. 直流电机基本原理学习首先，对直流电机的基本结构和工作原理进行了学习。

直流电机主要由转子、定子、电刷、换向器和励磁绕组等部分组成。

在了解这些基本组成部分的基础上，进一步学习了直流电机的转矩、转速与电压、电流之间的关系，以及直流电机的启动、制动和调速方法。

2. PWM技术学习PWM技术是现代电机控制中的重要技术之一。

通过学习PWM技术，了解了PWM信号的产生原理、特点及其在电机控制中的应用。

同时，学习了PWM控制电路的设计和调试方法。

3. 单片机控制学习单片机是现代电机控制系统的核心控制器。

通过学习单片机的基本原理、编程方法和接口技术，掌握了如何使用单片机控制直流电机的转速和转向。

4. 实验操作在实验过程中，按照以下步骤进行操作：（1）搭建实验电路：根据实验要求，连接直流电机、PWM控制器和单片机等元器件，搭建完整的实验电路。

（2）编写程序：使用C语言编写单片机控制程序，实现直流电机的转速和转向控制。

（3）调试程序：通过示波器等工具观察PWM信号和电机运行状态，对程序进行调试和优化。

（4）测试实验效果：观察电机转速和转向是否符合预期，验证实验效果。

三、实验结果与分析1. 转速控制实验在转速控制实验中，通过调整PWM信号的占空比，实现了直流电机的无级调速。

实验结果表明，随着PWM占空比的增大，电机转速逐渐提高；随着PWM占空比的减小，电机转速逐渐降低。

2. 转向控制实验在转向控制实验中，通过改变PWM信号的极性，实现了直流电机的正反转。

实验结果表明，当PWM信号正负极性相反时，电机转向相反。

3. 实验结果分析通过本次实训，掌握了直流电机的基本原理、PWM技术和单片机控制方法。

直流电机控制实训报告

一、实训目的本次直流电机控制实训旨在通过实际操作，让学生掌握直流电机的工作原理、控制方法及其在实际应用中的调试技巧。

通过实训，学生能够了解直流电机的驱动电路、控制电路以及相关的控制算法，提高动手能力和实际应用能力。

二、实训内容1. 直流电机的工作原理及结构首先，我们了解了直流电机的基本工作原理。

直流电机主要由定子、转子、电刷、换向器等部分组成。

当电流通过电刷和换向器时，在转子线圈中产生磁场，从而与定子磁场相互作用，产生转矩，使转子转动。

2. 直流电机的驱动电路在了解了直流电机的基本结构和工作原理后，我们学习了直流电机的驱动电路。

驱动电路主要包括电源电路、保护电路、控制电路和电机驱动电路。

电源电路为电机提供所需的直流电压；保护电路用于防止电机过载、短路等故障；控制电路用于控制电机的转速和转向；电机驱动电路则将控制信号转换为电机所需的电压和电流。

3. 直流电机的控制方法直流电机的控制方法主要有两种：脉宽调制（PWM）控制和模拟控制。

PWM控制通过改变脉冲宽度来控制电机的转速，具有响应速度快、精度高等优点；模拟控制则通过改变电压和电流的大小来控制电机的转速，具有电路简单、成本低等优点。

4. 实训过程在实训过程中，我们首先搭建了直流电机的驱动电路，并使用Keil软件编写了控制程序。

程序主要包括以下部分：（1）初始化：设置PWM占空比、定时器等参数；（2）主循环：读取编码器反馈信号，计算电机转速；（3）控制算法：根据设定转速与实际转速的差值，调整PWM占空比，实现电机转速的闭环控制；（4）显示：在LCD显示屏上显示电机转速、占空比等信息。

在程序编写完成后，我们使用Proteus软件对电路进行了仿真，验证了程序的correctness。

仿真结果表明，电机转速能够稳定在设定值附近。

5. 实训结果分析通过本次实训，我们掌握了直流电机的驱动电路、控制方法以及调试技巧。

以下是实训结果分析：（1）PWM控制效果较好，电机转速稳定，波动较小；（2）控制程序简单易读，易于修改和扩展；（3）电路搭建过程较为顺利，未出现明显问题。

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。

直流调速系统设计实训报告

直流调速系统设计实训报告直流调速系统是一种用于调节直流电机转速的系统。

在直流调速系统中，通常会采用电子调速器来控制电机的转速，通过调节电机的电压和电流来实现调速控制。

本次实训的目标是设计并搭建一个简单的直流调速系统，以实现对电机转速的控制。

首先，我们需要准备一些实验所需的器件和设备。

我们需要一个直流电机、一个电子调速器、一个电压源、一台示波器和一台频率计。

其中，电子调速器是用来控制电机转速的关键设备，电压源用来提供电机的工作电压，示波器用来观察电压、电流及转速波形，频率计用来测量电机转速。

其次，我们将电子调速器与直流电机进行连接。

首先，将电机的外壳接地，并将电机的两根输出线与电子调速器相应的输出端口相连。

然后，将电子调速器的输入端口连接到电压源的正负极，将电源的负极连接到地。

接下来，我们需要设置电子调速器的控制参数。

根据实验的要求，可以通过电子调速器上的调节按钮或旋钮来设置电机的转速。

我们可以根据实际需求来设置转速，观察电机的转速与频率计测到的数值是否一致。

然后，我们可以给电压源供电，并观察电子调速器是否正常工作。

可以通过示波器来观察电压和电流的波形，以及电机的转速。

如果波形和转速都正常，则说明直流调速系统可以正常工作。

最后，我们可以进行一些实际的调速实验。

可以通过改变电子调速器的控制参数，来改变电机的转速。

同时，可以通过示波器观察电机的电压和电流波形，以及频率计测到的转速数值，来验证实验结果的准确性。

通过这次实训，我们学到了直流调速系统的基本原理和设计方法。

这对于今后的工程实践和研究工作都有一定的帮助。

同时，我们也学会了如何使用电子调速器和相关的仪器设备，提高了我们的实验操作能力。

这次实训的结果也证明了我们的实验设计和操作的准确性和有效性。

以后，我们可以通过对实验结果的观察和分析，来进一步优化和改进直流调速系统的设计。

直流电机控制实训报告总结

一、前言直流电机因其结构简单、控制方便、调速性能好等优点，在工业、农业、国防等领域得到广泛应用。

为了更好地掌握直流电机控制技术，提高自己的实践能力，我参加了为期两周的直流电机控制实训。

以下是本次实训的总结。

二、实训目标1. 熟悉直流电机的基本原理和结构；2. 掌握直流电机控制系统的设计方法；3. 学会使用常用控制电路和电子元器件；4. 培养团队合作精神和实际操作能力。

三、实训内容1. 直流电机基本原理与结构实训期间，我们学习了直流电机的基本原理，包括电机的工作原理、转矩与转速的关系、电机的类型等。

通过理论学习，我们了解了直流电机的结构，包括定子、转子、电刷、换向器等部分。

2. 直流电机控制系统设计在实训过程中，我们学习了直流电机控制系统的设计方法。

首先，根据实际需求确定电机的额定参数；其次，设计电机驱动电路，包括电机电源、驱动器、保护电路等；最后，编写控制程序，实现对电机的控制。

3. 常用控制电路和电子元器件实训中，我们学习了常用控制电路和电子元器件的应用。

例如，晶体管、MOS管、继电器、光耦合器等。

通过实际操作，我们掌握了这些元器件的选型、连接和调试方法。

4. 实际操作与调试在实训过程中，我们分组进行了直流电机控制系统的设计与制作。

首先，我们根据实训要求，确定了电机参数和控制要求；然后，我们设计电路，选型元器件，并进行焊接；最后，我们编写控制程序，调试系统。

四、实训成果1. 成功制作了一款直流电机控制系统，实现了电机的启动、停止、正转、反转和调速等功能；2. 掌握了直流电机控制系统的设计方法，为今后从事相关领域工作奠定了基础；3. 增强了团队合作精神，提高了实际操作能力；4. 深化了对直流电机基本原理和结构的理解。

五、实训体会1. 理论与实践相结合本次实训使我深刻体会到，理论知识是实践的基础，实践是检验理论的唯一标准。

在实训过程中，我们不仅学习了理论知识，更重要的是将所学知识应用到实际操作中，提高了自己的动手能力。

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。

直流电机调速系统设计--实习报告

直流电机调速系统设计实习报告信息与控制工程学院**********2012-3-10一：设计任务：设计并制作一套直流电机调速系统，主要包括两部分：主电路部分和以单片机为核心的控制电路部分。

二：系统总体框图直流电源为24V单片机型号为STC12C5A16AD，此型号单片机有两路PWM，8路AD,有P0，P1，P2,P3口，每个口有四种方式。

输入用的是电位器，型号为103驱动用IR2125显示用的是共阳极型数码管码盘一圈有24个孔，每转一圈可产生24个脉冲三：主电路及驱动电路图图1：主电路图图2：驱动电路图四：主要测试结果这次测试我们组可以用旋钮实现转速的设定，能够用数码管显示转速，单片机输出占空比可调的PWM波，可以从0%调到100%，通过单片机系统与DC/DC电路系统的联调，能够实现对转速的开环控制，电机能够从零开始转动，实现可调，但调速效果没有想象中的好。

五：心得体会本次课程设计任务较重，而且时间较短，5天时间，我跟队友一起在完成设计任务的同时，学到了很多东西。

本次实习使我们对电气元件及电工技术有一定的感性和理性认识，对电工技术等方面的专业知识做了进一步的理解，并且将我们之前所学到的单片机、模电等相关知识结合掌握，运用到实践中。

此次课程设计，从电路设计到电路板的布局、焊接，再到程序的编写、下载、调试、实现，期间我们遇到很多问题，在我们努力及老师同学的帮助，最终顺利完成了任务。

课程设计实习是每一个大学毕业生必须拥有的一段经历，它使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识，也打开了视野，增长了见识，培养学生理论联系实际的能力，提高分析问题和解决问题的能力，增强独立工作能力，培养学生团结合作，共同探讨，共同前进的精神，为我们以后更好地服务社会打下了坚实的基础。

(最新版)直流电动机转速自动控制系统实验报告

设计报告正文第一章直流电动机转速自动控制系统的组成原理1.1 广义对象的组成原理1.1.1 被控对象直流电动机工作原理和被控制量1、被控对象：电动机被控量：电动机的转速2、直流电动机的原理：基于电磁感应定律，即：运动导体切割磁力线，在导体中产生切割电势；或者说匝线链线圈的磁通发生变化，在线全中产生感应电势。

N极下到导体中的电流流出纸面，用表示。

S极下到导体中的电流流出纸面，用表示载流导体在磁场中受到电磁力的作用。

如果导体在磁场中的长度为L，其中流过的电流为i,导体所在的磁通密度为B，那么导体受到的磁力的值为F=BLI 式中，F的单位为牛顿（N）；B的单位为韦伯米2（Wbm2）;L的单位为米（m）；I的单位为安（A）；力F 的方向用左手定则来确定。

1.1.2 功率放大器的组成原理功放的作用是通过对控制信号的功率放大以产生足够的功率来驱动执行机构。

功率放大器的工作原理就是利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率将电源转换为按照输入信号变化的电流。

因为声音是不同振幅和不同频率的波，即流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数。

应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流（或电压）是原来的β倍的大信号，这种现象成了功率放大。

而场效应管则是栅极变化一毫伏，原极电流变化一安，就成称跨导为1，功率放大器就是利用这些作用来实现小信号来控制大信号，从而使多级放大器实现了大功率输出，并非真的将功率放大了。

1.1.3 测速元件工作原理因此电刷两端的感应电势与电机的转速成正比，即电势值能表征转速的大小，因此直流测速发电机可以把转速信号转换成电视信号，从而用来测速。

测速装置由电机，光栅盘，等组成。

1.2广义对象数学模型的建立1.2.1广义对象时间响应特性的测试1.2.1.1测试实验原理图G(s)= G（s）=Φ(s)= （可以消除干扰）1.2.1.2测试过程与方法时域法：通过测量对应特定输入信号的系统输出响应，来确定系统的传递函数。

直流电机调速_实训报告

一、引言直流电机因其结构简单、运行可靠、调速方便等优点，广泛应用于各种工业和家用电器中。

为了更好地掌握直流电机的调速原理和实现方法，我们进行了直流电机调速实训。

本报告将详细介绍实训过程、实验结果及分析。

二、实训目的1. 理解直流电机的调速原理和实现方法；2. 掌握直流电机调速电路的设计与搭建；3. 学会使用示波器、万用表等仪器对电路进行测试和分析；4. 提高动手实践能力和工程意识。

三、实训内容1. 直流电机调速原理直流电机调速主要采用调压、调阻和PWM调制三种方法。

本实训采用调压方法，通过改变输入电压来控制电机的转速。

2. 直流电机调速电路设计（1）电路组成：电源、直流电机、调速电路、负载、保护电路等。

（2）调速电路设计：采用继电器和电位器组成的分压电路，通过改变电位器阻值来调整输入电压。

3. 仪器使用（1）示波器：用于观察电压、电流等信号波形。

（2）万用表：用于测量电压、电流、电阻等参数。

四、实训步骤1. 搭建直流电机调速电路。

2. 连接电源，启动电机。

3. 调整电位器，观察电机转速变化。

4. 使用示波器观察电压、电流等信号波形。

5. 使用万用表测量电压、电流、电阻等参数。

6. 记录实验数据，分析实验结果。

五、实验结果与分析1. 实验数据（1）输入电压：0V、2V、4V、6V、8V。

（2）电机转速：0r/min、300r/min、600r/min、900r/min、1200r/min。

（3）电流：0A、1A、2A、3A、4A。

2. 实验结果分析（1）电机转速与输入电压的关系：随着输入电压的增加，电机转速逐渐升高。

（2）电流与输入电压的关系：随着输入电压的增加，电流逐渐增大。

（3）电机转速与电流的关系：电机转速与电流成正比。

六、结论1. 通过本次实训，我们掌握了直流电机调速原理和实现方法。

2. 通过搭建直流电机调速电路，实现了对电机转速的调节。

3. 通过使用示波器和万用表等仪器，我们对电路进行了测试和分析，验证了实验结果的准确性。

实验五小直流电机转速控制

实验五小直流电机转速控制一、实验目的1．进一步掌握DAC0832的性能及编程应用。

2．了解直流电机的调速方法。

二、实验内容1．直流电机调速的原理利用DAC0832输出一串脉冲，经放大后驱动直流电机，利用开关控制改变输出脉冲的电平及持续时间，达到使电机加速、减速的目的。

小直流电机的转速是由输出脉冲的占空比来决定的，正向点空比越大转速越快；反之越慢。

电机转速与占空比关系如图5-1。

5-1 电机转速与占空比关系图本实验中，模拟量输出Ub 为双极性，当输入数字量小于80H 时输出为负，输入等于80H 时为0V ，输入80H 时输出为正。

因此，实验中DAC0832输入数字量只有2个（80H 和FFH ），通过不同的延迟时间达到改变小电机转速的目的。

2．硬件电路图硬件电路图如图5-2。

图5-2 小直流电机转速控制电路图5V5V快转慢转图5-3 直流电机转速控制框3．硬件连线按图5-2连接线路。

DAC0832的CS接290H~297H，Ub接DJ插孔，实验盒上直流电机插头接实验台上的J6。

8255的CS接288H~28FH。

4．编程提示（1）程序框图程序框图如图5-56。

（2）参考程序程序清单：ZLDJ.ASMPORT1 EQU 290HPORT2 EQU 28BHPORT3 EQU 28AHDA TA SEGMENTBUF1 DW?BUF2 DW?DA TA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS：CODESTART：MOV DX，PORT2MOV AL，8BHOUT DX，AL ；8255C口输入LLL：MOV AL，80HMOV DX，PORT1OUT DX，AL ；D/A输出MOV AH，1INT 16HJE INTK ；有无键按下MOV AH，4CHINT 21H；INTK：MOV DX，PORT3IN AL，DX ；读开关状态TEST AL，01HJNZ K0TEST AL，02HJNZ K1TEST AL，04HJNZ K2TEST AL，08HJNZ K3TEST AL，10HJNZ K4TEST AL，20HJNZ K5JMP LLLK0：MOV BUF1，0400HMOV BUF2，0330H ；置延时常数DELAY：MOV CX，BUF1DELAY1：LOOP DELAY1MOV AL，0FFH ；D/A输入5VMOV DX，PORT1OUT DX，ALMOV CX，BUF2DELAY2：LOOP DELAY2JMP LLLK1：MOV BUF1，0400HMOV BUF2，0400HJMP DELAYK2：MOV BUF1，0400HMOV BUF2，0500HJMP DELAYK3：MOV BUF1，0400HMOV BUF2，0600HJMP DELAYK4：MOV BUF1，0400HMOV BUF2，0700HJMP DELAYK5：MOV BUF1，0400HMOV BUF2，0800HJMP DELAYCODE ENDSEND START。

《专业课程设计》实验报告直流电机转速及方向的控制

专业课程设计设计报告直流电机转速及方向的控制班级：专业：设计人（学号）：完成日期二零零九年九月直流电机转速及方向的控制一、设计目的：①培养自学能力：由于DP-51PROC单片机综合仿真实验仪以前没用过，所以只能以已学过的51单片机实验箱为基础，自己摸索，学习。

②培养合作精神：由于本实验相对比较综合，需要这几个人的合作协调，所以在实验过程中，可以培养自己的合作精神。

③提高知识串联的应用能力：本实验涉及单片机，电力拖动，电子电子等知识，尤其是跟单片机联系非常紧密，需要有综合应用各个知识点的能力，如单片机的C语言，电力电子的PWM控制，以及电机拖动中的直流电机的工作原理等。

④培养查阅资料的能力：由于本实验用到的DP-51PROC单片机没有用过，所以程序调试过程中会遇到很多的问题，有时候需要自己去图书馆查阅资料，有时需要在网上搜索，甚至是请教以前的老师。

二、设计任务：在DP-51PROC单片机综合仿真实验仪为实验平台上，通过编写程序，以PWM（脉宽调制）方波，实现对直流电机的转速大小，正反方向的控制以及对直流电机的启动、停止的控制。

三、设计要求：1、学习如何控制直流电机，理解PWM功率驱动电路，学会利用仿真仪上的已有模块进行接口控制。

2、分析设计项目原理，进行方案可行性实验验证并有记录。

3、进行方案设计，包含硬件设计和软件设计，由于实验室提供DP-51PROC实验箱，所以主要是软件设计。

程序由C语言编写，在KEIL软件平台上通过编译，并生成HEX 文件，还要画出程序的流程图。

4、提供电子版和纸质的设计报告各一份。

5、准备方案论证的PPT，阐述设计思想。

四、系统方案设计：1、⑴系统总体设计：在DP-51PROC单片机综合仿真实验仪的实验平台上，编写实验程序，实现直流电机的启动停止、速度大小及方向控制。

①启动、停止控制可以通过定义DP-51PROC 单片机端口来实现。

②直流电机可以顺时转动，也可以逆时针转动，只要改变输入端接线的极性，就可以改变电机的转向，为防止方向瞬时变化给直流电机造成较大的冲击，产生火花，必须在电机停转后再改变方向，可通过加延时程序实现。

(完整word版)直流电机转速控制系统报告分解

微机系统与应用课程设计实验报告直流电机转速测量与控制系统设计与实现评语：成绩教师：年月日班级：学号：姓名：实验地点：实验时间：直流电机转速测量与控制系统设计与实现一、应用系统设计方案设计目的：了解以微机为核心的闭环控制系统的组成原理。

掌握电机转速闭环控制系统的构成方法。

了解霍尔器件的工作原理：电机转速的测量与控制的基本原理。

掌握PWM调速原理和应用方法。

掌握控制系统的设计与调试方法，提高分析问题和解决问题能力。

二、课程设计的内容：设计一个对直流电机转速测量与转速控制的闭环控制系统。

微机控制中心在监控界面上设置电机转速。

电机转速测量利用霍尔传感器电路产生转速脉冲，定时/计数电路通过脉冲计数获得转速参量。

（占空比=脉冲宽度/脉冲周期）三、系统功能要求与设计要求：1)系统监控界面设计：监控系统具有转速参数设置窗口、采样的电机转速数据显示窗口、转速动态曲线显示窗口及强行干预系统运行的按钮功能或相应功能选择菜单。

2)监控程序设计要求：监控程序用查询方式获取转速数据。

监控程序用中断方式获取转速数据。

3)硬件设计要求：充分利用现有实验系统资源设计一个性能较好的直流电机转速闭环控制系统。

利用带锁存的I/O接口电路(如8255,74LS273，D/A-DA0832)输出控制电机转速的脉冲。

采样转速用霍尔传感器件提供电机转速脉冲。

利用定时/计数电路对电机转速脉冲计数。

微机可从定时/计数电路中获得电机转速数值，并产生控制电机转速的PWM 脉冲。

四、设计详情：1）闭环控制系统原理图图一电机转速测量与控制闭环系统基本功能图2）电机控制及转速测量原理图图二电机控制及转速测量原理图3）硬件连线图图三硬件连线图4）操作步骤直流电机在控制脉冲作用下转动，电机转盘上的永久磁铁随之旋转，霍尔传感器件3101T受磁场的影响，从端口OUT输出脉冲信号，电机旋转一圈，霍尔传感器输出一个脉冲，脉冲频率于电机转速成正比。

电机转速控制系统实验报告

在运行初始程序时，纹波很多，波形显得杂乱，于是接入一个电容滤波，为了尽量减少误差，将电容直接接到变频器上，避免接入导线引起的纹波扰乱，同时将变频器盖子盖上，以减少干扰。
实验体会：
理论和实践之间总是有很多不同，把理论灵活运用到实践中不是想象的那么容易。实验中遇到各种各样的问题是很正常的，关键是要掌握解决问题的方法，科学地查处实验中的问题所在。
getch();
delay(100);
closegraph();
return;
}”
原程序结果：
2.调试之后的程序：
“voidcontrol1(void)
{
floatg_e,g_c,ep;
floattempp;
intm,j,k;
yy[i]=AD(11);
y[i]=(yy[i]-2047)*2;
e[i]=r[i]-y[i];
实验中遇到的问题：
实验中遇到电机在预先写好的程序下可以运行但未能采集到输入信号的情况，在程序确定没有问题的前提下开始对硬件进行检查。先确定端子板与采集卡正确链接后，进入Test程序，对输出量用万用表进行测量，确定输出同道没有问题。再将输入同道连上函数信号发生器，依旧没有输入信号，而连上直流稳压电源时输入信号可以进入计算机。用示波器仔细排查后发现原因是函数信号发生器的输出接线接触不良，而端子板的信号输入同道并没有问题。再用示波器观察从电机送出的信号，发现信号整形前波形正常，而整形后的波形特别杂乱，推测是整形芯片出了问题。更换芯片后问题得到了解决。
实验目的:
•了解VFD007M23A变频器的工作原理，会使用变频器改变电机的转速。
•编写程序对电机的转速实现控制。
实验原理：
变频器原理：变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。