自动控制装置实验报告
自动控制原理实验报告
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自动控制原理实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作,加深对自动控制原理的理解,掌握PID控制器的调节方法,并验证PID控制器的性能。
二、实验原理。
PID控制器是一种常见的控制器,它由比例环节(P)、积分环节(I)和微分环节(D)三部分组成。
比例环节的作用是根据偏差的大小来调节控制量的大小;积分环节的作用是根据偏差的累积值来调节控制量的大小;微分环节的作用是根据偏差的变化率来调节控制量的大小。
PID控制器通过这三个环节的协同作用,可以实现对被控对象的精确控制。
三、实验装置。
本次实验所使用的实验装置包括PID控制器、被控对象、传感器、执行机构等。
四、实验步骤。
1. 将PID控制器与被控对象连接好,并接通电源。
2. 调节PID控制器的参数,使其逐渐接近理想状态。
3. 对被控对象施加不同的输入信号,观察PID控制器对输出信号的调节情况。
4. 根据实验结果,对PID控制器的参数进行调整,以达到最佳控制效果。
五、实验结果与分析。
经过实验,我们发现当PID控制器的比例系数较大时,控制效果会更为迅速,但会引起超调;当积分系数较大时,可以有效消除稳态误差,但会引起响应速度变慢;当微分系数较大时,可以有效抑制超调,但会引起控制系统的抖动。
因此,在实际应用中,需要根据被控对象的特性和控制要求,合理调节PID控制器的参数。
六、实验总结。
通过本次实验,我们深刻理解了PID控制器的工作原理和调节方法,加深了对自动控制原理的认识。
同时,我们也意识到在实际应用中,需要根据具体情况对PID控制器的参数进行调整,以实现最佳的控制效果。
七、实验心得。
本次实验不仅让我们在理论知识的基础上得到了实践锻炼,更重要的是让我们意识到掌握自动控制原理是非常重要的。
只有通过实际操作,我们才能更好地理解和掌握知识,提高自己的实际动手能力和解决问题的能力。
八、参考文献。
[1] 《自动控制原理》,XXX,XXX出版社,2010年。
[2] 《PID控制器调节方法》,XXX,XXX期刊,2008年。
自动控制原理实验报告
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自动控制原理实验报告实验目的,通过本次实验,掌握自动控制原理的基本概念和实验操作方法,加深对自动控制原理的理解和应用。
实验仪器与设备,本次实验所需仪器设备包括PID控制器、温度传感器、电磁阀、水槽、水泵等。
实验原理,PID控制器是一种广泛应用的自动控制设备,它通过对比设定值和实际值,根据比例、积分、微分三个控制参数对控制对象进行调节,以实现对控制对象的精确控制。
实验步骤:1. 将温度传感器插入水槽中,保证传感器与水温充分接触;2. 将水泵接通,使水槽内的水开始循环;3. 设置PID控制器的参数,包括比例系数、积分时间、微分时间等;4. 通过调节PID控制器的参数,使得水槽中的水温稳定在设定的目标温度;5. 观察记录PID控制器的输出信号和水温的变化情况;6. 分析实验结果,总结PID控制器的控制特性。
实验结果与分析:经过实验操作,我们成功地将水槽中的水温控制在了设定的目标温度范围内。
在调节PID控制器参数的过程中,我们发现比例系数的调节对控制效果有着明显的影响,适当增大比例系数可以缩小温度偏差,但过大的比例系数也会导致控制系统的超调现象;积分时间的调节可以消除静差,但过大的积分时间会导致控制系统的超调和振荡;微分时间的调节可以抑制控制系统的振荡,但过大的微分时间也会使控制系统的响应变慢。
结论:通过本次实验,我们深入理解了PID控制器的工作原理和调节方法,掌握了自动控制原理的基本概念和实验操作方法。
我们通过实验操作和数据分析,加深了对自动控制原理的理解和应用。
总结:自动控制原理是现代控制工程中的重要内容,PID控制器作为一种经典的控制方法,具有广泛的应用前景。
通过本次实验,我们不仅学习了自动控制原理的基本知识,还掌握了PID控制器的调节方法和控制特性。
这对我们今后的学习和工作都具有重要的意义。
自动控制实训实验报告
![自动控制实训实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/407d41de03d276a20029bd64783e0912a2167cfc.png)
一、实验目的1. 熟悉并掌握自动控制系统的基本原理和实验方法;2. 理解典型环节的阶跃响应、频率响应等性能指标;3. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理自动控制系统是指利用各种自动控制装置,按照预定的规律自动地完成对生产过程或设备运行状态的调节和控制。
本实验主要研究典型环节的阶跃响应和频率响应。
1. 阶跃响应:当系统受到一个阶跃输入信号时,系统输出信号的变化过程称为阶跃响应。
阶跃响应可以反映系统的稳定性、快速性和准确性。
2. 频率响应:频率响应是指系统在正弦输入信号作用下的输出响应。
频率响应可以反映系统的动态性能和抗干扰能力。
三、实验仪器与设备1. 自动控制实验箱;2. 双踪示波器;3. 函数信号发生器;4. 计算器;5. 实验指导书。
四、实验内容与步骤1. 阶跃响应实验(1)搭建实验电路,连接好实验箱和示波器。
(2)输入阶跃信号,观察并记录阶跃响应曲线。
(3)分析阶跃响应曲线,计算系统的超调量、上升时间、调节时间等性能指标。
2. 频率响应实验(1)搭建实验电路,连接好实验箱和示波器。
(2)输入正弦信号,改变频率,观察并记录频率响应曲线。
(3)分析频率响应曲线,计算系统的幅频特性、相频特性等性能指标。
3. 系统校正实验(1)搭建实验电路,连接好实验箱和示波器。
(2)输入阶跃信号,观察并记录未校正系统的阶跃响应曲线。
(3)根据期望的性能指标,设计校正环节,并搭建校正电路。
(4)输入阶跃信号,观察并记录校正后的阶跃响应曲线。
(5)分析校正后的阶跃响应曲线,验证校正效果。
五、实验结果与分析1. 阶跃响应实验(1)实验结果:根据示波器显示的阶跃响应曲线,计算得到系统的超调量为10%,上升时间为0.5s,调节时间为2s。
(2)分析:该系统的稳定性较好,但响应速度较慢,超调量适中。
2. 频率响应实验(1)实验结果:根据示波器显示的频率响应曲线,计算得到系统的幅频特性在0.1Hz到10Hz范围内基本稳定,相频特性在0.1Hz到10Hz范围内变化不大。
设计自控装置实验报告
![设计自控装置实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/2cda76d96aec0975f46527d3240c844769eaa0b4.png)
设计自控装置实验报告引言自控装置是利用传感器对环境进行监测,通过控制器对执行机构进行控制,以实现自动化控制的装置。
在工业、农业、交通等领域广泛应用。
本实验旨在设计并搭建一个简单的自控装置来控制温度。
材料与方法材料:- Arduino开发板- 温度传感器- 执行机构(例如风扇或加热器)- 电阻、电容、继电器等电子元件- 连接线方法:1. 连接温度传感器到Arduino开发板的模拟输入端口。
2. 连接执行机构到Arduino开发板的数字输出端口。
3. 根据温度传感器的输出值,通过控制器来决定执行机构的工作状态,从而实现温度的控制。
4. 编写Arduino代码来完成温度控制的逻辑。
结果与分析根据实验设计的自控装置,我们成功地实现了对温度的控制。
在实验过程中,当温度传感器的读数超过设定的阈值时,控制器会通过输出口控制风扇开启,降低环境温度;当温度低于阈值时,控制器则关闭风扇。
通过这种方式,我们可以保持环境温度在一个合适的范围内,提高舒适度,并保护温度敏感的设备。
实验总结本实验通过设计自控装置,实现了对温度的自动控制。
在实验过程中,我们学习了如何使用Arduino开发板搭建自控装置,并编写对应的控制逻辑。
通过本实验,我们不仅加深了对自动化控制原理的理解,还锻炼了实际动手能力。
此外,我们对自控装置的应用有了更深入的了解。
自控装置可以广泛应用于各个领域,如工业控制系统、农业温室控制、交通信号灯控制等。
这些应用可以提高生产效率、降低能耗,并且提供了更安全、便捷的生活环境。
需要注意的是,自控装置的设计需要根据具体的需求进行调整和改进。
在实际应用中,还需要考虑到其他因素,如可靠性、精度、系统稳定性等。
总的来说,这次实验让我们对自动化控制技术有了更深入的了解,并为今后的学习和实践提供了基础。
自动化控制实验报告
![自动化控制实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/0f090da00875f46527d3240c844769eae009a3b8.png)
自动化控制实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计与实现一个自动化控制系统,了解控制系统的基本原理和方法,并掌握自动化控制系统的建模与仿真技术。
二、实验内容1.设计一个带有负反馈的PID控制系统;2. 利用Simulink软件进行系统建模;3.进行系统仿真并分析仿真结果;4.进行实际控制系统搭建并实现控制。
三、实验原理PID控制器是一种经典的控制算法,它通过比较目标值与实际值的偏差来调整输出值,以实现对系统的控制。
PID控制器的输出信号由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个部分组成,即输出信号为:u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt,其中,u(t)为控制器输出,e(t)为偏差值,Kp,Ki和Kd分别为比例、积分和微分增益。
通过建立系统的数学模型,可以将其转化为Simulink仿真模型,进而得到系统的仿真结果。
然后,可以根据仿真结果调整控制器参数,以达到所期望的系统控制效果。
最后,可以利用实际控制系统搭建,通过将实际测量值输入到控制器中,得到实际控制效果。
四、实验步骤1.设计PID控制器的参数;2. 使用Simulink软件建立系统的数学模型;3.进行系统仿真,并记录仿真结果;4.根据仿真结果调整PID控制器的参数;5.搭建实际控制系统,并通过实际测量值输入控制器;6.记录实际控制结果,并进行分析。
五、实验结果分析通过仿真得到的结果表明,PID控制器能够较好地实现对系统的控制。
根据仿真结果,调整了PID控制器的参数使得系统的响应速度更快、稳定性更好,从而达到了控制系统的预期效果。
在实际控制系统中,通过将实际测量值输入到控制器中,系统的响应与仿真结果基本一致。
实验结果表明,所设计的PID控制器能够实现对系统的精确控制,并在一定范围内保持系统的稳定。
六、实验总结通过本次实验,我深刻理解了自动化控制系统的基本原理和方法,并掌握了自动化控制系统的建模与仿真技术。
自控综合实验报告
![自控综合实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/e46c7f743069a45177232f60ddccda38376be1c2.png)
一、实验目的1. 理解自动控制系统的基本原理,掌握控制系统设计的基本方法。
2. 学习使用Matlab/Simulink进行控制系统仿真,验证理论分析结果。
3. 掌握PID控制原理及其参数整定方法,实现系统的稳定控制。
4. 了解采样控制系统的特性,掌握采样控制系统的设计方法。
二、实验仪器与设备1. 计算机:一台2. Matlab/Simulink软件:一套3. 控制系统实验平台:一套(含传感器、执行器、控制器等)三、实验内容1. 连续控制系统设计(1)根据给定的系统传递函数,设计一个稳定的连续控制系统。
(2)使用Matlab/Simulink进行仿真,验证理论分析结果。
(3)调整系统参数,观察系统性能的变化。
2. PID控制(1)根据给定的系统传递函数,设计一个PID控制器。
(2)使用Matlab/Simulink进行仿真,验证PID控制器的效果。
(3)调整PID参数,观察系统性能的变化。
3. 采样控制系统(1)根据给定的系统传递函数,设计一个采样控制系统。
(2)使用Matlab/Simulink进行仿真,验证采样控制系统的效果。
(3)调整采样频率和控制器参数,观察系统性能的变化。
四、实验步骤1. 连续控制系统设计(1)建立系统传递函数模型。
(2)根据系统要求,选择合适的控制器类型(如PID控制器)。
(3)设计控制器参数,使系统满足稳定性、稳态误差和动态性能等要求。
(4)使用Matlab/Simulink进行仿真,验证系统性能。
2. PID控制(1)根据系统传递函数,设计PID控制器。
(2)设置PID控制器参数,使系统满足性能要求。
(3)使用Matlab/Simulink进行仿真,验证PID控制器的效果。
(4)调整PID参数,观察系统性能的变化。
3. 采样控制系统(1)建立系统传递函数模型。
(2)根据系统要求,设计采样控制系统。
(3)设置采样频率和控制器参数,使系统满足性能要求。
(4)使用Matlab/Simulink进行仿真,验证采样控制系统的效果。
自控实验报告实验总结
![自控实验报告实验总结](https://img.taocdn.com/s3/m/f7e374846e1aff00bed5b9f3f90f76c660374c01.png)
一、实验背景随着现代工业和科技的飞速发展,自动控制技术在各个领域得到了广泛应用。
为了使学生更好地理解和掌握自动控制原理及其应用,我们进行了为期两周的自控实验。
本次实验旨在通过实际操作,加深对自动控制原理的理解,提高动手实践能力。
二、实验目的1. 熟悉自动控制实验的基本原理和方法;2. 掌握控制系统时域性能指标的测量方法;3. 学会运用实验仪器进行实验操作和数据分析;4. 提高团队合作意识和解决问题的能力。
三、实验内容1. 典型环节及其阶跃响应实验本实验通过模拟电路,研究了典型环节(比例环节、积分环节、微分环节)的阶跃响应。
通过改变电路参数,分析了参数对系统性能的影响。
2. 二阶系统阶跃响应实验本实验研究了二阶系统的阶跃响应,通过改变系统的阻尼比和自然频率,分析了系统性能的变化。
3. 连续系统串联校正实验本实验研究了连续系统串联校正方法,通过调整校正装置的参数,使系统达到期望的性能指标。
4. 直流电机转速控制实验本实验利用LabVIEW图形化编程方法,编写电机转速控制系统程序,熟悉PID参数对系统性能的影响,通过调节PID参数掌握PID控制原理。
四、实验结果与分析1. 典型环节及其阶跃响应实验通过实验,我们观察到不同环节的阶跃响应曲线。
在比例环节中,随着比例系数的增加,系统的超调量减小,但调整时间增加。
在积分环节中,随着积分时间常数增大,系统的稳态误差减小,但调整时间增加。
在微分环节中,随着微分时间常数增大,系统的超调量减小,但调整时间增加。
2. 二阶系统阶跃响应实验通过实验,我们分析了二阶系统的性能。
在阻尼比小于1时,系统为过阻尼状态,响应速度慢;在阻尼比等于1时,系统为临界阻尼状态,响应速度适中;在阻尼比大于1时,系统为欠阻尼状态,响应速度快。
3. 连续系统串联校正实验通过实验,我们掌握了串联校正方法。
通过调整校正装置的参数,可以使系统达到期望的性能指标。
4. 直流电机转速控制实验通过实验,我们学会了利用LabVIEW图形化编程方法,编写电机转速控制系统程序。
自动控制装置的实验报告
![自动控制装置的实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/b4b37b88185f312b3169a45177232f60dccce75f.png)
一、实验目的1. 熟悉自动控制装置的基本组成和原理;2. 掌握自动控制装置的调试和运行方法;3. 分析和验证自动控制装置的性能指标;4. 培养动手能力和实际操作技能。
二、实验原理自动控制装置是一种通过自动检测、比较、调节和控制,使被控对象的工作状态达到预定目标的技术。
其主要组成部分包括:传感器、控制器、执行器和被控对象。
实验中,我们主要研究比例控制、积分控制和微分控制三种基本控制方式。
三、实验设备1. 自动控制实验台一套;2. 传感器(如:温度传感器、压力传感器等);3. 控制器(如:PID控制器);4. 执行器(如:电机、电磁阀等);5. 电源及连接线。
四、实验步骤1. 实验台搭建:根据实验要求,将传感器、控制器、执行器和被控对象连接成闭环控制系统。
2. 控制器参数设置:根据实验要求,设置比例、积分和微分参数。
3. 实验操作:(1)开启电源,观察传感器信号是否正常;(2)调整控制器参数,观察执行器动作是否达到预期效果;(3)记录不同参数下被控对象的输出响应曲线;(4)分析实验结果,验证自动控制装置的性能指标。
五、实验结果与分析1. 比例控制实验(1)实验现象:当控制器比例参数较小时,执行器动作缓慢;当比例参数较大时,执行器动作迅速,但易产生超调现象。
(2)分析:比例控制对误差的响应速度快,但无法消除稳态误差。
适当调整比例参数,可以改善系统的动态性能。
2. 积分控制实验(1)实验现象:当控制器积分参数较小时,执行器动作缓慢,稳态误差较大;当积分参数较大时,执行器动作迅速,稳态误差减小。
(2)分析:积分控制可以消除稳态误差,但会使系统动态性能变差。
适当调整积分参数,可以改善系统的稳态性能。
3. 微分控制实验(1)实验现象:当控制器微分参数较小时,执行器动作迅速,超调现象明显;当微分参数较大时,执行器动作缓慢,超调现象减小。
(2)分析:微分控制可以提高系统的稳定性和抗干扰能力,但会降低系统的动态性能。
自动控制实验报告
![自动控制实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/c4c199c2d5d8d15abe23482fb4daa58da1111c54.png)
自动控制实验报告自动控制实验报告引言:自动控制是现代科技的重要领域之一,它在各个行业中都起到了至关重要的作用。
通过对系统进行监测、判断和调整,自动控制系统能够实现对设备、机器和过程的自主控制,提高生产效率、降低成本、提升安全性。
本文将介绍一次关于自动控制的实验,通过实验过程和结果,探讨自动控制的原理和应用。
实验目的:本次实验的目的是通过搭建一个简单的自动控制系统,探究自动控制的基本原理,并了解其在现实生活中的应用。
我们将以温度控制为例,通过调节加热器的功率,使温度保持在设定的范围内。
实验装置:实验装置包括一个温度传感器、一个加热器、一个控制器和一个显示屏。
温度传感器负责实时监测环境温度,将数据传输给控制器。
控制器根据设定的温度范围,判断是否需要调节加热器的功率。
加热器根据控制器的指令,调节加热功率,以达到温度控制的目标。
显示屏用于显示当前温度和设定温度。
实验步骤:1. 将温度传感器安装在实验环境中,并将其与控制器连接。
2. 设置控制器的温度范围,例如设定为20-25摄氏度。
3. 打开加热器,将其与控制器连接。
4. 开始实验,观察温度的变化,并记录数据。
5. 根据实验数据,分析控制器的判断和调节过程,以及加热器的功率调节情况。
实验结果:通过实验,我们观察到温度在设定范围内波动,并且控制器能够根据实时数据进行判断和调节。
当温度低于设定范围时,控制器会发送指令给加热器,增加加热功率;当温度超过设定范围时,控制器会减小加热功率。
在实验过程中,我们还发现控制器的响应速度很快,能够及时做出调整,使温度保持在设定范围内。
讨论和分析:自动控制系统的核心是控制器,它通过不断监测和判断系统的状态,根据预设的目标进行调节。
在本次实验中,控制器通过与温度传感器的连接,获取实时温度数据,并根据设定的范围进行判断和调节。
这种反馈控制的方式使得系统能够自主运行,并且具备一定的稳定性。
自动控制在现实生活中有着广泛的应用。
例如,工业生产中的自动化生产线,通过自动控制系统可以实现对产品质量和生产效率的精确控制。
自动控制实训实验报告
![自动控制实训实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/eb4ff31e326c1eb91a37f111f18583d049640fc9.png)
一、实验目的1. 熟悉自动控制系统的基本组成和原理。
2. 掌握常用控制元件的性能和特点。
3. 学会搭建简单的自动控制系统。
4. 通过实验,加深对自动控制理论知识的理解。
二、实验原理自动控制系统是一种通过反馈机制实现被控对象状态控制的系统。
它主要由被控对象、控制器和执行器组成。
控制器根据被控对象的实际状态与期望状态之间的偏差,产生控制信号,驱动执行器实现对被控对象的控制。
三、实验仪器与设备1. 自动控制实训台2. 电源3. 控制器4. 执行器5. 测量仪器四、实验内容1. 搭建简单控制系统(1)根据实验要求,搭建一个简单的自动控制系统,如图1所示。
(2)检查系统连接是否正确,确保各个元件连接牢固。
(3)开启电源,观察系统运行情况。
2. 观察控制过程(1)通过手动调节控制器,使被控对象的输出达到期望值。
(2)观察控制过程,分析控制效果。
3. 改变系统参数(1)改变控制器的参数,观察系统响应的变化。
(2)分析参数变化对系统性能的影响。
4. 故障排除(1)人为制造故障,观察系统响应。
(2)分析故障原因,并排除故障。
五、实验结果与分析1. 搭建简单控制系统通过搭建简单的控制系统,我们掌握了自动控制系统的基本组成和原理。
在实验过程中,我们观察到控制器通过调整控制信号,使被控对象的输出达到期望值。
2. 观察控制过程在控制过程中,我们观察到控制器根据被控对象的实际状态与期望状态之间的偏差,产生控制信号,驱动执行器实现对被控对象的控制。
通过手动调节控制器,我们可以使被控对象的输出达到期望值。
3. 改变系统参数在改变控制器参数的过程中,我们观察到系统响应的变化。
当控制器参数改变时,系统响应速度、稳定性和超调量等性能指标都会发生变化。
这表明控制器参数对系统性能有重要影响。
4. 故障排除在故障排除过程中,我们学会了分析故障原因,并采取相应措施排除故障。
这有助于我们更好地理解自动控制系统的运行原理。
六、实验总结通过本次实验,我们掌握了自动控制系统的基本组成和原理,学会了搭建简单的自动控制系统,并加深了对自动控制理论知识的理解。
自动控制实验报告
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自动控制实验报告自动控制实验报告「篇一」一、实验目的1、掌握直流稳压电源的功能、技术指标和使用方法;2、掌握任意波函数新号发生器的功能、技术指标和使用方法;3、掌握四位半数字万用表功能、技术指标和使用方法;4、学会正确选用电压表测量直流、交流电压。
二、实验原理(一)GPD—3303型直流稳压电源主要特点:1、三路独立浮地输出(CH1、CH2、FIXED)2、 CH1、CH2稳压值0―32 V,稳流值0―3。
2A3、两路串联(SER/IEDEP),两路并联(PARA/IEDEP)(二)RIGOL DG1022双通道函数/任意波函数信号发生器主要特点1、双通道输出,可实现通道耦合,通道复制2、输出五种基本波形:正弦波、方波、锯齿波、脉冲波、白噪声,并内置48种任意波形三、实验仪器1、直流稳压电源1台2、数字函数信号发生器1台3、数字万用表1台4、电子技术综合试验箱1台四、实验数据记录与误差分析1、直流电压测量(1)固定电源测量:测量稳压电源固定电压2.5V、3.3V、5V;误差分析:E1=|2.507—2.5|÷2。
5×100%=0.28%E2=|3.318—3。
3|÷3.3×100%=0.55%E3=|5.039—5|÷5×100%=0.78%(2)固定电源测量:测量实验箱的固定电压±5V、±12V、—8V;误差分析:E1=|5.029—5|÷5×100%=0.58%E2=|5.042—5|÷5×100%=0.84%E3=|11.933—12|÷12×100%=0.93%E3=|11.857—12|÷12×100%=0.56%E3=|8.202—8|÷8×100%=2.5%(3)可变电源测量;误差分析:E1=|6.016—6|÷6×100%=0.27%E2=|12.117—12|÷12×100%=0.98% E3=|18.093—18|÷18×100%=0.51%(4)正、负对称电源测量;2、正弦电压(有效值)测量(1)正弦波fs=1kHz;(2)正弦波fs=100kHz;3、实验箱可调直流信号内阻测量4、函数信号发生器内阻(输出电阻)的测量;自动控制实验报告「篇二」尊敬的各位领导、同事:大家好!在过去的一年多里,因为有公司领导的关心和指导,有热心的同事们的努力配合和帮助,所以能较圆满的完成质检部门的前期准备工作和领导交代的其他工作,作为质检专责我的主要工作职责就掌握全厂的工艺,负责全厂的质量工作,审核化验结果,并定期向上级领导做出汇报,编写操作规程并组织实施,编写质量和实验室的管理制度以及实验设备的验收等工作。
自动控制系统实验报告
![自动控制系统实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/68accf6b11661ed9ad51f01dc281e53a5802518e.png)
一、实验目的1. 理解自动控制系统的基本概念和组成;2. 掌握自动控制系统的基本分析方法;3. 熟悉自动控制系统的实验操作步骤;4. 分析实验数据,提高对自动控制系统的理解和应用能力。
二、实验原理自动控制系统是一种根据给定输入信号,通过反馈和调节作用,使系统输出信号能够自动跟踪输入信号的系统。
自动控制系统主要由被控对象、控制器和反馈环节组成。
三、实验设备1. 自动控制系统实验箱;2. 数据采集卡;3. 计算机;4. 电源;5. 实验接线板。
四、实验内容1. 自动控制系统组成原理实验;2. 自动控制系统基本分析方法实验;3. 自动控制系统实验操作步骤实验。
五、实验步骤1. 自动控制系统组成原理实验(1)观察实验箱内各模块的连接情况,了解被控对象、控制器和反馈环节的连接方式;(2)按照实验指导书的要求,将实验箱内的模块正确连接;(3)启动实验箱,观察系统运行情况,分析系统组成原理。
2. 自动控制系统基本分析方法实验(1)根据实验指导书的要求,设置实验参数;(2)启动实验箱,进行实验操作;(3)采集实验数据,记录实验结果;(4)分析实验数据,掌握自动控制系统基本分析方法。
3. 自动控制系统实验操作步骤实验(1)按照实验指导书的要求,设置实验参数;(2)启动实验箱,进行实验操作;(3)观察系统运行情况,分析实验操作步骤;(4)记录实验数据,分析实验结果。
六、实验结果与分析1. 自动控制系统组成原理实验实验结果表明,自动控制系统由被控对象、控制器和反馈环节组成,通过反馈和调节作用实现系统输出信号的自动跟踪。
2. 自动控制系统基本分析方法实验实验结果表明,通过实验数据可以分析自动控制系统的稳定性、速度响应、稳态误差等性能指标,从而掌握自动控制系统基本分析方法。
3. 自动控制系统实验操作步骤实验实验结果表明,按照实验指导书的要求进行实验操作,可以顺利完成实验任务,达到实验目的。
七、实验结论1. 通过本次实验,掌握了自动控制系统的基本概念和组成;2. 掌握了自动控制系统基本分析方法;3. 熟悉了自动控制系统的实验操作步骤;4. 提高了分析实验数据、解决实际问题的能力。
自动控制实践实验报告
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一、实验目的1. 理解自动控制系统的基本概念和原理;2. 掌握自动控制系统的基本分析方法;3. 培养动手操作能力和实验技能;4. 提高对自动控制系统的设计、调试和优化能力。
二、实验原理自动控制系统是一种利用反馈控制原理,使被控对象的输出量能够跟踪给定输入量的系统。
本实验主要研究线性定常系统的稳定性、动态性能和稳态性能。
三、实验设备1. 自动控制实验台;2. 实验仪器:信号发生器、示波器、信号调理器、数据采集卡等;3. 实验软件:MATLAB/Simulink。
四、实验内容1. 系统搭建与调试(1)搭建实验台,连接实验仪器;(2)设置信号发生器,产生不同频率、幅值的信号;(3)调整信号调理器,对信号进行放大、滤波等处理;(4)将处理后的信号输入实验台,观察系统的响应。
2. 稳定性分析(1)根据实验数据,绘制系统的伯德图;(2)根据伯德图,判断系统的稳定性;(3)通过改变系统参数,观察对系统稳定性的影响。
3. 动态性能分析(1)根据实验数据,绘制系统的阶跃响应曲线;(2)根据阶跃响应曲线,分析系统的上升时间、超调量、调节时间等动态性能指标;(3)通过改变系统参数,观察对系统动态性能的影响。
4. 稳态性能分析(1)根据实验数据,绘制系统的稳态误差曲线;(2)根据稳态误差曲线,分析系统的稳态性能;(3)通过改变系统参数,观察对系统稳态性能的影响。
五、实验结果与分析1. 系统搭建与调试通过搭建实验台,连接实验仪器,观察系统的响应,验证了实验系统的可行性。
2. 稳定性分析根据伯德图,判断系统在原参数下的稳定性。
通过改变系统参数,观察对系统稳定性的影响,得出以下结论:(1)系统在原参数下稳定;(2)减小系统参数,系统稳定性提高;(3)增大系统参数,系统稳定性降低。
3. 动态性能分析根据阶跃响应曲线,分析系统的动态性能指标:(1)上升时间:系统在给定输入信号作用下,输出量达到稳态值的80%所需时间;(2)超调量:系统在达到稳态值时,输出量相对于稳态值的最大偏差;(3)调节时间:系统在给定输入信号作用下,输出量达到稳态值的95%所需时间。
自动控制实验报告单
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一、实验名称自动控制原理实验二、实验目的1. 熟悉并掌握自动控制原理实验的基本操作和实验设备的使用方法。
2. 通过对典型环节的时域响应、线性系统的矫正等实验,加深对自动控制理论的理解。
3. 培养学生分析问题、解决问题的能力,提高实验技能。
三、实验原理自动控制原理实验是自动控制专业一门重要的实验课程,旨在通过实验使学生掌握自动控制的基本原理和方法,提高学生的实验技能。
实验主要包括以下内容:1. 典型环节的时域响应:研究比例环节、积分环节、比例积分环节、惯性环节、比例微分环节和比例积分微分环节的时域响应,了解参数变化对动态特性的影响。
2. 线性系统的矫正:通过串联校正、反馈校正和复合控制校正等方法,提高系统的稳定性、快速性和准确性。
四、实验仪器1. PC机一台2. TD-ACC(或TD-ACS)实验系统一套3. 模拟信号发生器4. 示波器5. 万用表五、实验内容及步骤实验一:典型环节的时域响应1. 实验内容:(1)比例环节(2)积分环节(3)比例积分环节(4)惯性环节(5)比例微分环节(6)比例积分微分环节2. 实验步骤:(1)连接实验电路,设置参数;(2)输入阶跃信号,观察并记录输出信号;(3)分析输出信号,比较理想响应与实际响应的差异;(4)改变参数,观察动态特性的变化。
实验二:线性系统的矫正1. 实验内容:(1)串联校正(2)反馈校正(3)复合控制校正2. 实验步骤:(1)根据期望的时域性能指标,推导出二阶系统的串联校正环节的传递函数;(2)搭建校正环节的实验电路;(3)输入阶跃信号,观察并记录输出信号;(4)分析输出信号,验证校正效果。
六、实验结果与分析实验一:典型环节的时域响应1. 比例环节:输出信号与输入信号成线性关系,无延时。
2. 积分环节:输出信号随时间逐渐增大,延时为积分时间常数。
3. 比例积分环节:输出信号先随时间增大,然后趋于稳定,延时为积分时间常数。
4. 惯性环节:输出信号随时间逐渐增大,延时为惯性时间常数。
自动控制实验报告
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自动控制实验报告自动控制实验报告引言:自动控制技术是现代工程领域中不可或缺的一部分,它通过对系统的监测和调节,使得系统能够自动地实现预期的目标。
本实验旨在通过对自动控制系统的设计和调试,探索自动控制技术在实际应用中的作用和效果。
一、实验目的本实验的主要目的是通过设计一个自动控制系统,实现对温度的精确控制。
具体而言,我们需要实现以下几个目标:1. 设计一个合适的传感器,能够准确地测量温度,并将测量结果输出给控制系统。
2. 设计一个控制器,能够根据传感器的反馈信号,调节加热器的功率,以达到预期的温度。
3. 进行系统的调试和优化,使得控制系统能够稳定地工作,并且在温度变化时能够快速响应。
二、实验装置与方法1. 实验装置:本实验使用了一个加热箱作为待控制的对象,通过加热器提供热量,传感器测量温度,并通过控制器对加热器的功率进行调节。
2. 实验方法:首先,我们需要根据实验要求,选择合适的传感器和控制器,并将它们与加热箱连接起来。
然后,通过对控制器的参数进行调试和优化,使得系统能够稳定地工作,并且在温度变化时能够快速响应。
三、实验结果与分析在实验过程中,我们通过不断调节控制器的参数,使得系统能够在预期的温度范围内稳定工作。
通过对实验数据的分析,我们可以看到控制器对温度的调节非常精确,能够在短时间内将温度调整到预期的值。
同时,控制器还能够根据温度的变化趋势,进行及时的调整,以保持系统的稳定性。
四、实验结论通过本次实验,我们深入了解了自动控制技术在温度控制方面的应用。
实验结果表明,通过合适的传感器和控制器的选择以及参数的优化,我们能够设计出一个稳定、精确的自动控制系统,能够满足实际工程中对温度控制的需求。
五、实验总结本次实验不仅加深了我们对自动控制技术的理解,也提高了我们的实际操作能力。
通过实验过程中的调试和优化,我们学到了如何根据系统的反馈信号进行参数调整,以实现对系统的精确控制。
同时,我们也认识到了自动控制技术在工程实践中的重要性和广泛应用。
自动控制实验报告
![自动控制实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/85ab10aef80f76c66137ee06eff9aef8941e488a.png)
一、实验目的1. 熟悉并掌握自动控制实验系统的基本操作方法。
2. 了解典型线性环节的时域响应特性。
3. 掌握自动控制系统的校正方法,提高系统性能。
二、实验设备1. 自动控制实验系统:包括计算机、XMN-2自动控制原理模拟实验箱、CAE-PCI软件、万用表等。
2. 电源:直流稳压电源、交流电源等。
三、实验原理自动控制实验系统主要由模拟实验箱和计算机组成。
通过模拟实验箱,可以搭建不同的自动控制系统,并通过计算机进行实时数据采集、分析、处理和仿真。
四、实验内容及步骤1. 搭建比例环节实验(1)根据实验要求,搭建比例环节实验电路。
(2)设置输入信号,观察并记录输出信号。
(3)分析比例环节的时域响应特性。
2. 搭建积分环节实验(1)根据实验要求,搭建积分环节实验电路。
(2)设置输入信号,观察并记录输出信号。
(3)分析积分环节的时域响应特性。
3. 搭建比例积分环节实验(1)根据实验要求,搭建比例积分环节实验电路。
(2)设置输入信号,观察并记录输出信号。
(3)分析比例积分环节的时域响应特性。
4. 搭建系统校正实验(1)根据实验要求,搭建系统校正实验电路。
(2)设置输入信号,观察并记录输出信号。
(3)分析系统校正前后的时域响应特性。
五、实验结果与分析1. 比例环节实验结果实验结果显示,比例环节的输出信号与输入信号成正比关系,且响应速度较快。
2. 积分环节实验结果实验结果显示,积分环节的输出信号与输入信号成积分关系,且响应速度较慢。
3. 比例积分环节实验结果实验结果显示,比例积分环节的输出信号既具有比例环节的快速响应特性,又具有积分环节的缓慢响应特性。
4. 系统校正实验结果实验结果显示,通过校正后的系统,其响应速度和稳态误差均有所提高。
六、实验结论1. 通过本次实验,掌握了自动控制实验系统的基本操作方法。
2. 熟悉了典型线性环节的时域响应特性。
3. 学会了自动控制系统的校正方法,提高了系统性能。
七、实验感想本次实验让我深刻认识到自动控制理论在实际工程中的应用价值。
自控设计实验报告
![自控设计实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/667d50e61b37f111f18583d049649b6648d70921.png)
一、实验目的1. 了解自动控制系统的基本组成和原理。
2. 掌握常用自动控制系统的设计方法。
3. 学会使用实验设备进行系统搭建和参数调试。
4. 提高动手实践能力和问题解决能力。
二、实验原理自动控制系统是指利用自动控制装置实现被控对象输出量的自动控制。
其基本组成包括被控对象、控制器、执行机构和反馈环节。
本实验采用PID控制器进行系统设计,通过调节PID参数实现对被控对象的精确控制。
三、实验设备与器件1. 计算机一台2. NI ELVIS多功能虚拟仪器综合实验平台一套3. LabVIEW软件4. 12V直流电机一个5. 光电管一个6. 电阻若干7. 导线若干四、实验步骤1. 系统搭建(1)根据实验要求,在ELVIS平台上搭建PID控制系统,包括被控对象、控制器、执行机构和反馈环节。
(2)连接光电管,用于检测被控对象的转速。
(3)连接电阻和导线,完成电路连接。
2. 参数调试(1)启动LabVIEW软件,编写PID控制器程序。
(2)根据实验要求,设置PID参数(比例、积分、微分系数)。
(3)通过调整PID参数,观察系统响应曲线,分析系统性能。
3. 实验数据记录(1)记录不同PID参数下的系统响应曲线。
(2)分析系统性能,包括超调量、稳态误差、上升时间等。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过调整PID参数,得到以下实验结果:- 当比例系数Kp=1.2,积分系数Ki=0.1,微分系数Kd=0.01时,系统响应曲线如图1所示。
- 当比例系数Kp=0.5,积分系数Ki=0.2,微分系数Kd=0.05时,系统响应曲线如图2所示。
2. 实验分析(1)从实验结果可以看出,增大比例系数Kp,系统响应速度加快,但超调量增大。
(2)增大积分系数Ki,系统稳态误差减小,但响应速度变慢。
(3)增大微分系数Kd,系统响应曲线更加平滑,但超调量可能增大。
(4)根据实验结果,选择合适的PID参数,可以使系统性能达到最佳。
六、实验总结1. 本实验通过搭建PID控制系统,掌握了自动控制系统的基本组成和原理。
自动控制原理实验报告
![自动控制原理实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/9486b348cd1755270722192e453610661ed95a97.png)
自动控制原理实验报告实验报告:自动控制原理一、实验目的本次实验的目的是通过设计并搭建一个简单的自动控制系统,了解自动控制的基本原理和方法,并通过实际测试和数据分析来验证实验结果。
二、实验装置和仪器1. Arduino UNO开发板2.电机驱动模块3.直流电机4.旋转角度传感器5.杜邦线6.电源适配器三、实验原理四、实验步骤1. 将Arduino UNO开发板与电机驱动模块、旋转角度传感器和直流电机进行连接。
2. 编写Arduino代码,设置电机的控制逻辑和旋转角度的反馈机制。
3. 将编写好的代码上传至Arduino UNO开发板。
4.将电源适配器连接至系统,确保实验装置正常供电。
5.启动实验系统并观察电机的转动情况。
6.记录电机的转动角度和实际目标角度的差异,并进行数据分析。
五、实验结果和数据分析在实际操作中,我们设置了电机的目标转动角度为90度,待实验系统运行后,我们发现电机实际转动角度与目标角度存在一定的差异。
通过对数据的分析,我们发现该差异主要由以下几个方面导致:1.电机驱动模块的响应速度存在一定的延迟,导致电机在到达目标角度时出现一定的误差。
2.旋转角度传感器的精度有限,无法完全准确地测量电机的实际转动角度。
这也是导致实际转动角度与目标角度存在差异的一个重要原因。
3.电源适配器的稳定性对电机的转动精度也有一定的影响。
六、实验总结通过本次实验,我们了解了自动控制的基本原理和方法,并通过实际测试和数据分析了解了自动控制系统的运行情况。
同时,我们也发现了实际系统与理论预期之间存在的一些差异,这些差异主要由电机驱动模块和旋转角度传感器等因素引起。
为了提高自动控制系统的精度,我们需要不断优化和改进这些因素,并进行相应的校准和调试。
实验的结果也提醒我们,在实际应用中,需要考虑各种因素的影响,以确保自动控制系统的可靠性和准确性。
控制装置的实验报告
![控制装置的实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/6966682e00f69e3143323968011ca300a6c3f690.png)
一、实验目的1. 理解控制装置的基本原理和组成。
2. 掌握控制装置的调试方法。
3. 培养动手能力和团队协作精神。
二、实验原理控制装置是一种根据给定输入信号,对系统输出进行调节,使其达到预定要求的设备。
本实验所使用的控制装置主要由控制器、执行器、被控对象和反馈环节组成。
三、实验仪器与设备1. 控制装置一套;2. 电源;3. 测量仪器(如万用表、示波器等);4. 计算机及数据采集卡。
四、实验步骤1. 搭建实验电路,将控制装置、执行器、被控对象和反馈环节连接好;2. 开启电源,检查各部分工作是否正常;3. 根据实验要求,设定控制装置的参数,如比例、积分、微分等;4. 对控制装置进行调试,观察系统输出是否达到预定要求;5. 记录实验数据,分析实验结果。
五、实验数据与分析1. 实验数据(1)控制装置参数:比例系数Kp=1,积分系数Ki=0.1,微分系数Kd=0.01;(2)系统输出:当输入信号为5V时,系统输出为4.8V;(3)实验时间:30分钟。
2. 数据分析(1)根据实验数据,控制装置的参数设置合理,系统能够在输入信号为5V时,将输出信号稳定在4.8V左右;(2)实验过程中,系统输出较为稳定,说明控制装置能够满足实验要求;(3)通过观察实验数据,可以发现控制装置的响应速度较快,能够在短时间内达到稳定状态。
六、实验结论1. 通过本次实验,掌握了控制装置的基本原理和组成;2. 学会了控制装置的调试方法,能够根据实验要求调整参数;3. 培养了动手能力和团队协作精神,为今后的学习和工作奠定了基础。
七、实验心得1. 在实验过程中,要注意安全,严格遵守实验操作规程;2. 在调试控制装置时,要细心观察系统输出,及时调整参数;3. 团队成员要密切配合,共同完成实验任务。
八、实验改进建议1. 可以尝试调整控制装置的参数,进一步优化系统性能;2. 在实验过程中,可以加入更多的测量仪器,如PID调节器等,提高实验效果;3. 可以将实验内容与其他学科相结合,如自动控制理论等,拓宽实验领域。
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自动装置实验报告实验一发电机自动准同期装置实验一、实验目的1、加深理解同步发电机准同期并列原理,掌握准同期并列条件;2、掌握微机准同期控制装置及模拟式综合整步表的基本使用方法;3、熟悉同步发电机准同期并列过程;4、学会观察、分析有关实验波形。
二、实验基本原理(一)控制发电机运行的三个主要自动装置同步发电机从静止过渡到并网发电状态,一般要经历以下几个主要阶段:(1)起动机组,使机组转速从零上升到额定转速;(2)起励建压,使机端电压从残压升到额定电压;(3)合出口断路器,将同步发电机无扰地投入电力系统并列运行;(4)输出功率,将有功功率和无功功率输出增加到预定值。
上述过程的控制,至少涉及3个自动装置,即调速器、励磁调节器和准同期控制器。
它们分别用于调节机组转速/功率、控制同步发电机机端电压/无功功率和实现无扰动合闸并网。
(二)准同期并列的基本原理将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。
准同期并列要满足以下四个条件:(1)发电机电压相序与系统电压相序相同;(2)发电机电压与并列点系统电压相等;(3)发电机的频率与系统的频率基本相等;(4)合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。
具体的准同期并列的过程如下:先将待并发电机组先后升至额定转速和额定电压,然后通过调整待并机组的电压和转速,使电压幅值和频率条件满足,再根据“恒定越前时间原理”,由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令,使出口断路器合上的时候相位差尽可能小。
这种并列操作的合闸冲击电流一般很小,并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。
自动准同期并列,通常采用恒定越前时间原理工作,这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。
准同期控制器根据给定的允许压差和允许频差,不断地检查准同期条件是否满足,在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压、均频控制脉冲。
当所有条件均满足时,在整定的越前时刻送出合闸脉冲。
正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差,其幅值作周期性的正弦规律变化。
它能反映两个待并系统间的同步情况,如频率差、相角差以及电压幅值差。
线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律,其波形为三角波。
它能反映两个待并系统间的频率差和相角差,并且不受电压幅值差的影响,因此得到广泛应用。
(三)同期点发电厂发电机的并列操作断路器,称为同期点。
除了发电机的出口断路器之外在一次电路中,凡有可能与发电机主回路串联后与系统(或另一电源)之间构成唯一断路点的断路器,均可作为同期点。
例如,发电机—变压器组的高压侧断路器,发电机—三绕组变压器组的各侧断路器等,都可作为同期点。
在同期点应装设准同期装置。
关于准同期并列的详细介绍,请参看杨冠城主编的教材《电力系统自动装置原理(第四版)》的相关章节。
三、实验设备简介实验室的微机准同期装置型号为HGWT-04,安装在实验室主测量控制试验台的正中央,其面板图如图3-1所示。
图3-1 HGWT-04微机准同期控制器的面板图(一)、面板简介1、数码显示器主要用以显示发电机频率、发电机电压、系统频率、系统电压及准同期控制整定参数;2、指示灯它们是:〖+24V电源〗、〖微机正常〗、〖同期命令〗、〖参数设置〗、〖频差闭锁〗、〖加速〗、〖减速〗、〖压差闭锁〗、〖升压〗、〖降压〗、〖相差闭锁〗、〖合闸出口〗、〖DL合〗、〖圆心〗。
3、LED旋转灯光整步表用48只发光二极管围成一个圆圈,表示360︒相角(每点7.5︒)。
用点亮二极管的方法指示当前相角,因此当相角在0~360︒之间变化时,灯光就旋转起来,如同整步表一样。
如将接入准同期控制器的系统电压取自线路末端,该灯光整步表还可在发电机并入系统后指示发电机机端电压与系统电压之间的功角。
(二)、操作按钮一共有6个按钮,它们是【同期命令】、【参数设置】、【参数选择】、下三角【▼】、上三角【▲】、【复位】。
(三)显示画面说明显示器显示内容:显示组1:发电机频率Hz 发电机电压V系统频率Hz 系统电压V显示组2:频差电压差允许频差允许电压差显示组3:频差相角差允许频差越前角显示组4:1 1 1 1 1 1 1 1(或2 2 2 2 2 2 2 2)相角差整定电压(V)电压差整定电压(V)显示组5:以十六进制显示如下:注意:通过按增、减按钮,可以切换显示组别。
四、实验内容和步骤(一)自动准同期的准备工作1、启动原动机,按照模拟要求选择相应的模拟方式,将机组转速升到额定转速;2、发电机建压到额定电压;3、投入无穷大电源并合上线路开关至发电机同期点;4、选择待并列的机组编号为1号机,将同期方式选为自动同期。
(二)自动准同期并列1、按下微机准同期装置面板上的【同期命令】按钮,注意观察信号灯和显示器的变化过程;2、用录波仪将合闸瞬间的机端电流波形记录下来;3、跳开出口断路器,将发电机组与系统解列。
(三)观察与分析1、操作调速器上的增速或减速按钮调整机组转速,记录微机准同期控制器显示的发电机和系统频率。
观察并记录旋转灯光整步表上灯光旋转方向及旋转速度与频差方向及频差大小的对应关系,将相关结果记录于表3-1。
表3-1 不同频差时旋转灯光整步表灯光旋转情况记录表2、调节转速和电压,观察并记录微机准同期控制器的频差闭锁、压差闭锁、相差闭锁灯亮熄规律,将结果记录于表3-2。
表3-2 频差闭锁、压差闭锁、相差闭锁灯亮熄规律表3、将发电机电压与系统电压接入录波仪,观察正弦整步电压(即脉动电压)波形,观察并记录电压幅值差大小与正弦整步电压最小幅值间的关系;观察并记录正弦整步电压幅值达到最小值得时刻所对应的整步表指针位置和灯光位置。
(四)偏离准同期并列条件合闸(选做)本实验项目仅限于实验室进行,不得在电厂机组上使用!!!选择手动并列方式,进行单独一种并列条件不满足情况下的手动准同期并列试验,记录功率表冲击情况:1、电压差、相角差条件满足,频率差不满足,在f F>f X和f F<f X时手动合闸,观察并记录实验数据,分别填入表3-3(注意:频率差不要大于0.5Hz)。
2、频率差、相角差条件满足,电压差不满足,V F>V X和V F<V X时手动合闸,观察并记录实验数据,分别填入表3-3(注意:电压差不要大于额定电压的10%)。
3、频率差、电压差条件满足,相角差不满足,顺时针旋转和逆时针旋转时手动合闸,观察并记录实验数据,分别填入表3-3(注意:相角差不要大于30º)。
表3-3 频差闭锁、压差闭锁、相差闭锁灯亮熄规律表注:有功功率P和无功功率Q也可以通过微机励磁调节器的显示观察。
(五)停机当同步发电机与系统解列之后,按调速器的【停机/开机】按钮使〖停机〗灯亮,即可自动停机,当机组转速降到85%以下时,微机励磁调节器自动逆变灭磁。
待机组停稳后断开原动机开关,跳开励磁开关以及线路和无穷大电源开关。
注意事项:当微机准同期装置面板上的指示灯、数码管显示都停滞不动时,此时微机准同期控制器处于“死机”状态,按一下“复位”按钮可使微机准同期控制器恢复正常。
五、实验报告要求1、描述正常自动准同期并列过程中,按下微机准同期装置面板上的【同期命令】按钮后,结合微机准同期装置面板上的指示灯、显示器显示内容的变化,分析自动准同期的调整并列过程。
答:正常自动准同期并列过程1、启动原动机,按照模拟要求选择相应的模拟方式,将机组转速升到额定转速;2、发电机建压到额定电压;3、投入无穷大电源并合上线路开关至发电机同期点;4、选择待并列的机组编号为1号机,将同期方式选为自动同期。
5、调节使微机准同期装置面板上发电机频率与系统频率相等(相差不大),发电机电压与系统电压相等(相差不大),若发电机频率大于系统频率,则旋转灯光整步表灯顺时针转,若发电机频率小于系统频率,则旋转灯光整步表灯逆时针转。
频差及压差相差不大时,旋转灯光整步表灯旋转速度较慢,此时按下微机准同期装置面板上的【同期命令】按钮,旋转灯光整步表灯中间灯亮,当旋转灯光整步表灯停在九点钟位置,旋转灯光整步表灯中间灯灭,实现微机自动准同期。
2、分析正常自动准同期并列时的机端电压、电流波形。
答:1、频率有正偏差时的冲击电流波形频率相差不大时候并网,产生冲击较小,系统大约5s时候稳定。
2、电压有正偏差时的冲击电流波形产生冲击较小,冲击最大瞬时值为:h hm i i ''''28.1=,系统大约2s 时候稳定。
3、相位顺时针旋转,相位偏差大概30度时的冲击电流波形相位偏差大概30度时,冲击电流的有效值表达式为:xq q x q q hX X E X X E i+=+=''''''''''517.015sin 2产生冲击电流比较大,系统大约4s 时候稳定,对机组及电网运行不利。
3分析不同频差时,旋转灯光整步表上灯光旋转方向及旋转速度与频差方向及频差大小的对应关系。
答:若发电机频率大于系统频率,则旋转灯光整步表灯顺时针转,若发电机频率小于系统频率,则旋转灯光整步表灯逆时针转。
4、分析频差闭锁、压差闭锁、相差闭锁灯亮熄规律。
答:当频差太大,频差闭锁灯亮;压差太大, 压差闭锁灯亮,相差太大,相差闭锁灯亮。
5、分析正弦整步电压波形的变化规律,并分析正弦整步电压幅值达到最小值时所对应的整步表指针位置和灯光位置。
答:正弦整步电压:2sin2.eZ X set s K U u δ=。
若X G U U ≠,则set s u .不仅是相角差e δ的函数,而且还与电压差有关。
正弦整步电压幅值达到最小值时,灯光位置在12点钟位置,整步表灯光位置在九点钟位置。
6、实验心得。
本次试验是自动准同期并网试验。
并网的条件是相序,相角相同,电压幅值相同,频率相同。
如果有一条件不满足会对系统产生较大的冲击。
因此要尽量满足各种并网条件。
调节励磁电流可以改变发电机电压,调节转速可以改变发电机频率。
要选着相角差值为零是合闸。
六、思考题1、相序不对(如系统侧相序为A、B、C、为发电机侧相序为A、C、B),能否并列?为什么?答:不能.系统侧相序为A、B、C,发电机侧相序为A、B、C 可以同相并列,假设:A - A 此时相序相同、线电压等于零、同一发电机输送的电源,因此频率相同。
所以可以并列。
如果B-C 相,此时相序不同,线电压=(实际输送电源电压),发电机侧与系统侧线电压的相位差为60度,不能并网。
否则造成的后果,轻则设备开关跳闸,重则电源网络(总变电站)跳闸,导致网域大部分停电事故。
2、电压互感器的极性如果有一侧(系统侧或发电机侧)接反,会有何结果?答:会使得发电机电压和系统电压相角相差180°,如果仍以相同条件进行同期合闸,合闸时候的压差是最大的,合闸将引起很大的冲击电流。