直流电机转速控制实验报告

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直流电动机实验报告

直流电动机实验报告直流电动机实验报告引言直流电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产和日常生活中。

本实验旨在通过实际操作和数据记录，探究直流电动机的工作原理和性能特点。

实验目的1. 了解直流电动机的基本结构和工作原理；2. 掌握直流电动机的调速方法；3. 研究直流电动机的性能特点，如转速、转矩和效率等。

实验器材1. 直流电动机；2. 直流电源；3. 电流表和电压表；4. 转速测量仪。

实验步骤1. 将直流电动机与电源连接，确保电源开关处于关闭状态；2. 通过电流表和电压表测量直流电动机的额定电流和额定电压；3. 打开电源开关，观察直流电动机的运转情况；4. 使用转速测量仪测量直流电动机的转速；5. 调节电源电压，记录不同电压下的转速和电流数据。

实验结果与分析通过实验记录的数据，我们可以得到直流电动机的转速和电流随电压变化的关系。

在低电压下，电动机的转速较低，电流较小；而在高电压下，电动机的转速较高，电流较大。

这是因为直流电动机的转速与电压成正比，电流与负载有关。

此外，我们还可以计算直流电动机的效率。

效率是指电动机输出的功率与输入的功率之比。

通过测量电动机的输入电流和电压，以及输出的机械功率，我们可以计算出直流电动机的效率。

实验结果显示，直流电动机的效率随着负载的增加而下降，这是因为在负载增加的情况下，电动机需要消耗更多的能量来克服摩擦力和阻力。

讨论与结论本实验通过实际操作和数据记录，深入探究了直流电动机的工作原理和性能特点。

通过分析实验结果，我们可以得出以下结论：1. 直流电动机的转速与电压成正比，电流与负载有关；2. 直流电动机的效率随着负载的增加而下降；3. 直流电动机在不同电压下的运转情况各异，可以根据实际需求进行调速。

在实际应用中，直流电动机具有广泛的用途，如工业生产中的机械传动、交通工具中的驱动系统以及家用电器中的电机等。

了解直流电动机的性能特点对于正确选择和使用电动机至关重要。

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。

电气传动实验报告(手写)

实验一直流电机转速特性测定一、实验目的1.了解转速开环直流调速系统的组成。

2.测定晶闸管-电动机调速系统的转速特性。

二、实验系统组成及工作原理采用闭环调速系统, 可以提高系统的静、动态性能指标。

转速开环直流调速系统是闭环系统的基础, 实验图1-1是转速开环直流调速系统的实验线路图。

实验图1-1 带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统图中电动机的电枢回路由晶闸管组成的三相桥式全控整流电路VT 供电, 转速给定信号作为移相触发器GT的控制电压 , 由此组成转速开环直流调速系统。

三、实验设备及仪器 1.主控制屏MC012.直流电动机-负载直流发电机3.直流调压器 7.万用表四、实验内容1.检查实验装置的有关单元2.测定晶闸管-电动机系统的开环转速特性五、实验步骤及方法1.主控制屏开关按实验内容需要设置2.调压设备的检查和调整检查和调整电位器调节偏置电压, 使控制电压 -220, 并用万用表检测。

3.调压-电动机系统开环机械特性的测定（动机空载(发电机负载回路开路), 慢慢加电压, 使电动机转速慢慢上升至额定转速, 改变负载变阻器的阻值, 使主回路电流达到额定电流, 此时即为额定工作点（, ）。

然后再改变负载变阻器,使主回路电流从额定电流减少至空载电流, 画出转速特性。

n（r/min）I a（A）六、实验注意事项1. 调压电路正常后, 方可合上主回路电源开关SW。

2．不允许突加给定开关起动电动机, 这时, 每次起动时必须慢慢增加给定, 以免产生过大的冲击电流。

更不允许通过突合主回路电源开关SW起动电动机。

七、实验思考题n1. 电枢电压不变, 电机转速随电枢电流如何变化?答：根据Ua=CeΦn+RaIa , 由于电枢电压Ua不变, 电枢电流Ia增大, 电枢绕组等效电阻Ra上的分压变大, 而感应电动势CeΦn减小, 所以转速n下降。

实验二直流电机调压调速一、实验目的1.了解转速开环直流调速系统的组成。

小直流电机调速实验报告

小直流电机调速实验报告【前言】小直流电机调速是电动机控制的基础，也是电力电子技术中的一个重要实验项目，本实验通过对小直流电动机调速系统的搭建和调试，了解电力电子技术在电动机控制中的应用，提高学生对电动机控制的认识和理解。

【实验目的】1. 熟悉小直流电动机的电路结构和性能特点；2. 掌握控制小直流电机转速的方法；3. 学会使用单相可控硅控制直流电机；4. 掌握直流电动机调速原理及其控制策略；5. 了解直流电动机调速系统的工作流程和控制方法。

1. 小直流电机2. 可控硅触发电路3. 脉冲宽度调制器(PWM)模块4. 直流电源5. 数字万用表小直流电动机调速的基本原理是通过改变电动机的电压和电流来改变转速，实现精度调速。

当调整电动机电源的电压时，电动机转速会相应地变化。

可控硅是被广泛应用的电力半导体器件之一，使用可控硅控制电动机启动和停止，可以实现对电动机的精确控制。

触发电路通过贝尔定律、黎曼和华氏定理结合可控硅的工作原理将正弦波信号转换成脉冲波信号，从而使可控硅转导角度和电流变化。

PWM模块控制可控硅导通时间，间断时间和工作周期，从而实现电机转速的精确调节。

1. 搭建电路：将可控硅触发电路和小直流电动机连接到直流电源上；2. 打开电源开关，将电压调节到合适的值；3. 启动可控硅触发电路，使电机开始运转；4. 使用数字万用表，测量电机运转的转速，记录结果；5. 按照实验要求，改变PWM模块的各种参数，观察电动机转速的变化；6. 记录实验过程和结果，写出实验报告。

【实验结果与分析】通过实验，成功地搭建了小直流电动机调速系统，实现了对电机的转速精确控制。

在调节可控硅导通角度的过程中，电机转速随着导通角度的变化而发生变化，证明控制电机转速的方法是可行的。

在调节PWM模块参数的过程中，也可以看到电机转速的变化。

实验结果表明，小直流电动机调速采用可控硅和PWM模块控制，可以实现高精度、高效率的电机转速调节。

【结论】【改进方向】本实验中使用的是单相可控硅，受限于控制系统的复杂度和硬件成本，只能实现单向控制，控制效果相对较差。

直流电动机实验报告

直流电动机实验报告实验报告：直流电动机实验引言：直流电动机是一种将直流电能转化为机械能的装置，广泛应用于各个领域。

在本实验中，我们将通过对直流电动机的实验研究，探究其工作原理和性能特点。

一、实验目的：1. 了解直流电动机的组成结构和工作原理；2. 掌握直流电动机的启动、制动和运行过程；3. 学习使用实验仪器测量电动机的性能参数。

二、实验原理：直流电动机是由电枢和磁极组成。

当电枢通过外部直流电源供电时，在电磁场的作用下，电枢会受到电磁力的作用而产生旋转。

电动机的工作原理可以通过右手定则来解释。

在电动机的实验中，我们还需要了解几个重要的性能参数：1. 电压常数Kv：表示电动机转速和电压之间的关系；2. 转矩常数Kt：表示电动机转矩和电流之间的关系；3. 电动机的机械功率：指电动机转动时所做的功。

三、实验步骤：1. 连接电动机与电源，并确认电路连接正确；2. 使用电压表和电流表对电动机的电压和电流进行测量，并记录数据；3. 测量不同电压下电动机的转速，并记录数据；4. 根据测得的数据计算电动机的转矩常数Kt和电压常数Kv；5. 测量不同电压和负载下电动机的功率，并进行数据分析。

四、实验结果及分析：1. 测量数据的记录表格：电压（V）电流（A）转速（rpm）10 0.5 100020 1.0 200030 1.5 300040 2.0 400050 2.5 50002. 通过数据计算得到的电压常数Kv为200 rpm/V，转矩常数Kt为0.04 Nm/A；3. 在不同电压和负载下测量的功率随电压和负载增加而增加。

实验中我们观察到，当电压增加时，电动机的转速也随之增加。

这符合电压常数Kv的定义。

而转速的增加会带动机械负载的旋转，从而转矩也相应增加。

而转矩的增大会使得电流增加，因此电压和转矩之间的关系可以通过转矩常数Kt来表示。

实验结果进一步说明了直流电动机的工作原理，即通过外部直流电源提供电能，电枢在电磁场的作用下转动。

直流电机转速测控实验

直流电机转速测控实验一、实验目的1. 掌握电机转速的测量原理；学会根据被测环境、对象不同选择合适的传感器测量转速；2. 掌握电机转速控制的原理；学会用计算机和传感器组成转速测控系统。

二、实验原理图1所示为计算机直流电机转速测控系统原理图。

图1 计算机测控直流电机转速原理框图根据被测环境和对象选择不同转速传感器（光电、霍尔、磁电）实现直流电机转速的测量及控制。

三. 实验仪器和设备1. CSY－5000型传感器测控技术实训公共平台；2. 环形带综合测控实验台；3. 数据采集模板及测控软件(LabVIEW试用版)；4. 12V直流电机调节驱动挂箱；5. 光电式、霍尔式、磁电式转速传感器各一件；6. PC机及RS232通讯接口。

四．实验预习要求1.查阅资料，了解旋转轴转速测量的常用方法；2.掌握采用光电式、霍尔式、磁电式传感器测量转速的原理及特点；3.理解计算机测控直流电机转速的系统工作原理；4.熟悉CSY-5000型传感器测控技术实训平台的硬件配置。

五. 实验步骤及内容第一部分：转速测量1、在关闭公共平台主机箱电源开关的前提下，连接数据采集模板电源线、RS232通讯线；2、根据你选用的转速传感器，按转速传感器附录图1、图2、图3示意图安装接线；（注意光电、霍尔传感器为+5V供电，磁电传感器为+15V供电）3、主机箱上0～12V可调电源与电压表（电压表量程选择20V档）及环形带综合测控实验台电机（环形带综合测控实验台背面）接口并接（注意接口的相应极性）；4、检查接线无误后，首先将主机箱上0～12V可调旋钮逆时针方向缓慢调节到底（起始输出电压最小）；然后桌面“环形带综合测试软件”（或者启动计算机中的测试软件目录“SensorTest.vi”），双击打开，显示图2环形带综合测试程序软件界面；再打开主机箱电源开关给测量系统供电。

图2 环形带综合测试软件界面5、在计算机的环形带综合测试程序软件界面采单栏下方栏点击运行按钮，串口通讯正常后选择测试软件中“手动转速控制与测量”选项，软件界面显示为图3转速测量选择传感器类型界面；在界面下方选择“传感器类型”为现在做测量转速实验相对应的转速传感器。

直流电动机调速实验报告

直流电动机调速实验报告摘要：本次实验通过对直流电动机调速系统的设计与搭建，探索了采用不同控制方法对电动机进行调速的效果与特性。

通过实验验证，得出了电流调速和电压调速方法在直流电动机调速中的应用特点和优缺点。

一、引言直流电动机是一种广泛应用于工业生产中的电动机，其具有调速范围广、响应快、工作可靠等特点。

直流电动机调速是工业自动控制系统中的常见问题，其调速性能直接影响到生产设备的工作效率和质量。

因此，对直流电动机调速系统进行研究与实验具有重要的意义。

二、实验目的1.熟悉直流电动机的基本结构和工作原理；2.掌握电流调速和电压调速在直流电动机调速中的应用特点；3.进行实验验证，分析电流调速和电压调速的优缺点。

三、实验原理直流电动机的调速方法主要包括电流调速和电压调速两种。

电流调速通过改变电机的输入电流来调节电机的转速，而电压调速则是通过改变电机的输入电压来调节电机的转速。

电流调速适用于负载变化较大的场合，而电压调速适用于负载稳定的场合。

四、实验设备与材料1.直流电动机；2.调速器；3.控制器；4.多用表；5.实验电路板等。

五、实验步骤1.搭建电流调速实验电路，连接电动机、调速器和控制器；2.按照实验要求调节控制器的参数；3.打开电源，设置控制器的输入信号；4.在实验过程中记录电机的转速、电流和输出功率等参数；5.将实验数据整理并进行分析。

六、实验结果与讨论根据实验数据，绘制了电流调速和电压调速的转速-负载特性曲线。

分析实验数据发现，电流调速方法在负载变化较大时，保持了较稳定的转速，且响应速度较快。

而电压调速方法在负载较稳定时能够保持较好的速度稳定性，但对于负载变化较大的情况，则转速会有较大波动。

七、结论通过本次实验研究发现，电流调速和电压调速方法在直流电动机调速中具有不同的应用特点和优缺点。

电流调速适用于负载变化较大的场合，能够保持转速的稳定性和响应速度；而电压调速适用于负载较稳定的场合，能够保持较好的转速稳定性。

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。

直流脉宽调速实验报告

直流脉宽调速实验报告直流脉宽调速实验报告引言直流脉宽调速是一种常见的电机调速方法，通过改变电机供电的脉宽来控制电机转速。

本实验旨在通过搭建直流脉宽调速系统，研究不同脉宽对电机转速的影响，并探讨调速系统的性能。

实验装置与原理本实验采用直流电源、直流电机、脉宽调制器、功率放大器和速度检测装置构成的调速系统。

直流电源为调速系统提供稳定的电压，直流电机作为被调电机，脉宽调制器负责改变电机供电的脉宽，功率放大器用于放大脉宽调制器输出的信号，速度检测装置用于测量电机转速。

实验步骤1. 将实验装置按照电路连接图连接好，确保电路无误。

2. 调整直流电源的输出电压，使其满足电机的额定电压要求。

3. 通过脉宽调制器设置不同的脉宽，记录下不同脉宽对应的电机转速。

4. 分析实验数据，得出不同脉宽对电机转速的影响规律。

实验结果与分析实验中我们选择了不同的脉宽值，分别为10%、30%、50%、70%和90%。

通过实验测量，得到了如下数据：脉宽(%) 电机转速(rpm)10 100030 200050 300070 400090 5000从实验结果可以看出，随着脉宽的增加，电机转速也呈现出逐渐增加的趋势。

这是因为脉宽调制器改变了电机供电的脉宽，使得电机得到的平均电压增加，从而提高了电机的转速。

这种调速方法具有调节范围广、响应速度快等优点。

然而，脉宽调制器也存在一些问题。

首先，当脉宽过大时，电机容易受到过电压的损害，因此在实际应用中需要进行合理的限制。

其次，在低速调节时，脉宽调制器的分辨率较低，难以实现精确的调速效果。

因此，在实际应用中需要结合其他调速方法，如PID控制，来提高调速系统的性能。

结论通过本次实验，我们搭建了直流脉宽调速系统，并研究了不同脉宽对电机转速的影响。

实验结果表明，脉宽调制器能够有效地改变电机供电的脉宽，实现电机的调速。

但是，脉宽调制器在实际应用中还存在一些问题，需要综合其他调速方法来提高调速系统的性能。

总结直流脉宽调速是一种常见的电机调速方法，具有调节范围广、响应速度快等优点。

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。

直流调速电机实验报告

一、实验目的1. 理解直流调速电机的工作原理和调速方法。

2. 掌握直流调速电机的调速性能指标及其测试方法。

3. 熟悉直流调速电机的驱动电路和控制系统。

4. 培养实验操作技能和数据分析能力。

二、实验仪器与设备1. 直流调速电机：一台2. 可调直流电源：一台3. 电机转速测量仪：一台4. 电流表：一台5. 电压表：一台6. 实验台：一套三、实验原理直流调速电机是通过改变电枢电压或励磁电流来调节电机转速的。

本实验采用改变电枢电压的方式来实现调速。

四、实验内容与步骤1. 实验一：直流调速电机调速性能测试（1）连接实验电路，确保接线正确无误。

（2）将可调直流电源输出电压调至一定值，启动电机。

（3）使用电机转速测量仪测量电机转速。

（4）改变可调直流电源输出电压，重复步骤（3），记录不同电压下的电机转速。

（5）绘制电机转速与电压的关系曲线。

2. 实验二：直流调速电机驱动电路与控制系统测试（1）连接实验电路，确保接线正确无误。

（2）启动电机，观察电机正反转及转速。

（3）调整驱动电路中的PWM波占空比，观察电机转速变化。

（4）改变PWM波频率，观察电机转速变化。

（5）绘制电机转速与PWM波占空比、频率的关系曲线。

五、实验结果与分析1. 实验一结果分析根据实验一的数据，绘制电机转速与电压的关系曲线。

分析曲线，得出以下结论：（1）电机转速与电枢电压成正比关系。

（2）电机转速存在最大值和最小值，分别为电机空载转速和堵转转速。

2. 实验二结果分析根据实验二的数据，绘制电机转速与PWM波占空比、频率的关系曲线。

分析曲线，得出以下结论：（1）电机转速与PWM波占空比成正比关系。

（2）电机转速与PWM波频率成反比关系。

（3）PWM波频率过高或过低都会导致电机转速不稳定。

六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了直流调速电机的工作原理和调速方法。

2. 熟悉了直流调速电机的调速性能指标及其测试方法。

3. 掌握了直流调速电机的驱动电路和控制系统。

直流电机控制(PID)实验报告

b = speed1 / 100;
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。

PWM控制直流电机实验报告

PWM控制直流电机实验报告PWM 控制直流电机实验一、实验目的1、熟悉PWM调制的原理和运用。

2、熟悉直流电机的工作原理。

3、能够读懂和编写直流电机的控制程序。

二、实验原理：运动控制系统是以机械运动的驱动设备──电机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子器件及功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。

这类系统控制电机的转矩、转速和转角，将电能转换为机械能，实现运动控制的运动要求。

可以看出，控制技术的发展是通过电机实现系统的要求，电机的进步带来了对驱动和控制的要求。

电机的发展和控制、驱动技术的不断成熟，使运动控制经历了不同的发展阶段。

1、直流电机的工作原理：直流电机的原理图图中，固定部分有磁铁，这里称作主磁极；固定部分还有电刷。

转动部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组。

(其中2个小圆圈是为了方便表示该位置上的导体电势或电流的方向而设置的)。

上图表示一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分（定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分（转子）上装设电枢铁心。

定子与转子之间有一气隙。

在电枢铁心上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。

换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。

换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。

在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。

当给电刷加一直流电压，绕组线圈中就有电流流过，由电磁力定律可知for(i=5000;i>0;i--);}②键盘中断处理子程序：采用中断方式，按下键，完成延时去抖动、键码识别、按键功能执行。

要实现按住加/减速键不放时恒加或恒减速直到放开停止，就需在判断是否松开该按键时，每进行一次增加/减少一定的占空比。

③显示子程序：利用数组方式定义显示缓存区，缓存区有8位，分别存放各个数码管要显示的值。

直流传动实验报告

一、实验目的1. 了解直流电机的结构和工作原理。

2. 掌握直流电机的调速方法。

3. 学习直流电机的运行特性及其在实际应用中的表现。

4. 通过实验验证直流电机调速系统的稳定性和可靠性。

二、实验设备及仪器1. 直流电机实验台2. 直流电源3. 转速表4. 转矩表5. 频率计6. 计算器三、实验原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的旋转电机。

它主要由电枢、磁极、换向器和电刷等部分组成。

直流电机的转速与输入电压成正比，与负载有关。

通过改变输入电压，可以实现直流电机的调速。

四、实验内容及步骤1. 直流电机启动实验（1）将直流电源接入直流电机实验台，调节电压至0V。

（2）接通电源，观察电机的启动过程。

（3）记录电机的启动时间、启动转矩和启动电流。

2. 直流电机转速实验（1）调节直流电源电压，观察电机转速的变化。

（2）记录不同电压下电机的转速。

（3）分析电压与转速的关系。

3. 直流电机负载实验（1）在电机轴上加载一定重量的砝码。

（2）观察电机转速的变化。

（3）记录不同负载下电机的转速和转矩。

4. 直流电机调速实验（1）采用改变直流电源电压的方法，观察电机转速的变化。

（2）记录不同电压下电机的转速。

（3）分析调速方法对电机转速的影响。

5. 直流电机运行特性实验（1）观察电机在不同负载下的运行状态。

（2）记录电机的转速、转矩和电流。

（3）分析电机的运行特性。

五、实验结果与分析1. 直流电机启动实验通过实验，观察到直流电机在接通电源后能够顺利启动，启动时间较短，启动转矩较大。

2. 直流电机转速实验实验结果显示，直流电机的转速与输入电压成正比。

随着电压的增加，电机的转速也随之增加。

3. 直流电机负载实验实验表明，当电机轴上加载一定重量的砝码时，电机的转速会降低，转矩会增大。

4. 直流电机调速实验通过改变直流电源电压，可以实现直流电机的调速。

实验结果显示，随着电压的增加，电机的转速也随之增加。

5. 直流电机运行特性实验实验结果表明，直流电机在不同负载下的运行状态良好，转速和转矩符合预期。

直流电机控制报告

一、设计题目硬件5；直流电动机控制设计要求：1）可控制启动、停止；2）根据给定转速和检测的转速，采用PWM脉宽调制控制转速，产生不同的占空比的脉冲控制电机转速；3）实现由慢到快，再由快到慢的变速控制；4）数码管显示运行状态。

扩展功能：实现定时启动，定时停止二、开发目的通过本项课程设计，对计算机硬件课程中涉及的芯片结构、控制原理、硬件编程等方面有一定的感性认识和实践操作能力，更好的理解计算机硬件课程中讲述的基本原理和概念。

通过使用的汇编程序，来实现占空比可调的方波发生器。

学习并掌握了8086/8088汇编语言编程方法，掌握了8255、8253、ADC0808、74LS154译码器、74LS273锁存器等芯片的基本结构和工作原理，掌握了芯片编程控制的方法。

三、小组成员分工及成果蒲艺文：编写程序，流程图绘制。

陈兴睿：构思草图，后期调试。

肖钦翔：绘制电路图，资料收集。

成果：绘制完成电路图，灌入程序，调试，完成直流电动机控制设计。

四、设计方案以及论证原理：与两个和一个组成地址锁存及译码电路。

和作为译码选择端和，地址分别为和（由译码电路可得到）是作为的三个计数器和控制器的地址（对应计数器1对应控制器）。

也作为的三组端口和其控制器的地址（对应A对应控制器）一，选择（使能端）控制器，写入控制字二，通过口依次输出。

1来启动。

三，等待转换，并通过口测试端口是否为高电平。

四，为高电平，则通过口接受转换后的电压数据（范围从）。

五，选择（使能端）控制器，写入控制字六，选择计数器1写入初始值为电压数据。

七，选择控制器，写入控制字。

八，选择计数器，写入初值，计数器即开始工作，到时输出负脉冲，经过反相器变为正脉冲，作为计数器的门控信号输入，来控制计数器重新计数，从而产生相应占空比的方波。

9检测输入端口电压是否改变，不改变原样输出；若改变，通过和控制改变占空比。

0的意思是脉宽调节也就是调节方波高电平和低电平的时间比一个占空比波形会有的高电平时间和的低电平时间，而一个占空比的波形则具有的高电平时间和的低电平时间占空比越大高电平时间越长则输出的脉冲幅度越高即电压越高如果占空比为那么高电平时间为则没有电压输出如果占空比为那么输出全部电压六、硬件原理图（包括芯片的选型介绍）原理图：:.玉日.前二Jg:.Wq=JXn..n»3C做科n?■IfjijT■科引er=is0P■咫F二1P3-53祝1芯片的选型介绍:主要功能：包括两大部分：和不断地从存储器取指令送入。

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。

电机控制实验报告

电机控制实验报告电机控制实验报告引言电机控制是现代工业中不可或缺的一项技术。

通过对电机的控制，我们能够实现对机械系统的精确控制，提高生产效率和产品质量。

本实验旨在通过对电机控制的学习和实践，探索电机控制的原理和方法。

一、实验目的本实验的目的是研究电机的速度和位置控制方法，掌握闭环控制的基本原理和实现方式。

通过实验，我们将学习到如何设计和调节控制系统的参数，以实现对电机的稳定控制。

二、实验装置和原理我们使用的实验装置是一台直流电机，该电机通过电源供电，并通过电机驱动器控制电机的转速和方向。

电机驱动器是一个闭环控制系统，它接收来自速度传感器和位置传感器的反馈信号，并根据设定值和反馈信号之间的差异来调节电机的输出。

三、实验步骤1. 设定电机的转速和位置设定值。

2. 将电机驱动器的参数调整到合适的范围，以确保控制系统的稳定性。

3. 启动电机，并观察电机的运行情况。

4. 根据实际情况，调整控制系统的参数，使电机的运行更加稳定。

5. 记录实验数据，并进行分析和总结。

四、实验结果分析通过实验，我们得到了电机的转速和位置的实际值，并与设定值进行了比较。

根据实验数据，我们可以分析控制系统的性能和稳定性。

在实验过程中，我们发现控制系统的参数对电机的运行有重要影响。

如果控制系统的参数设置不当，可能会导致电机无法达到设定值，甚至出现振荡或失控的情况。

因此，调节控制系统的参数是实现稳定控制的关键。

另外，我们还观察到电机的负载对控制系统的影响。

当电机承受较大负载时，控制系统需要更快地响应，以保持电机的稳定运行。

因此，在实际应用中，我们需要根据电机的负载情况来调整控制系统的参数，以实现最佳的控制效果。

五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了电机控制的原理和方法。

我们学习到了闭环控制的基本概念和实现方式，并通过实验验证了控制系统的性能和稳定性。

同时，我们还掌握了调节控制系统参数的方法，以实现对电机的精确控制。

电机控制技术在现代工业中具有广泛的应用前景。

电机直流实验报告

一、实验目的1. 了解直流电机的结构和工作原理。

2. 掌握直流电机的特性曲线及其测量方法。

3. 学习直流电机的启动、调速和控制方法。

4. 分析直流电机的运行状态，提高电机控制能力。

二、实验器材1. 直流电机：DJ13型，额定电压200V，额定电流0.5A，额定功率100W。

2. 直流电源：可调电压，最大输出电压300V。

3. 电阻箱：可调电阻，最大阻值100Ω。

4. 电流表：量程0-10A，精度0.5级。

5. 电压表：量程0-300V，精度0.5级。

6. 测功机：用于测量电机输出转矩。

7. 计时器：用于测量电机启动时间。

三、实验原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电机。

其基本结构包括定子、转子和电刷。

当直流电通过电刷和转子绕组时，会产生磁场，从而驱动转子旋转。

四、实验步骤1. 测量电机空载特性：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为空载状态。

（2）调节直流电源电压，从低到高逐渐增加，记录不同电压下的转速和励磁电流。

（3）绘制空载特性曲线。

2. 测量电机外特性：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为额定负载。

（2）调节直流电源电压，从低到高逐渐增加，记录不同电压下的转速、励磁电流和电机输出转矩。

（3）绘制外特性曲线。

3. 测量电机调节特性：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为额定负载。

（2）调节直流电源电压，从低到高逐渐增加，记录不同电压下的转速、励磁电流和电机输出功率。

（3）绘制调节特性曲线。

4. 测量电机启动时间：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为空载状态。

（2）接通直流电源，记录电机启动时间。

五、实验结果与分析1. 空载特性曲线：从空载特性曲线可以看出，当电压一定时，电机转速随励磁电流的增加而增大。

当励磁电流达到一定值时，电机转速趋于稳定。

2. 外特性曲线：从外特性曲线可以看出，当负载一定时，电机转速随电压的增加而增大。

当电压一定时，电机转速随负载的增加而减小。

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（Wb/m2）;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。