實(shí)驗(yàn)一異步電機(jī)變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）方式的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?） 過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握SPWM的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法2） 悉與SPWM控制方式相關(guān)的信號(hào)波形1.2實(shí)驗(yàn)原理所謂正弦波脈寬調(diào)制就是把一個(gè)正弦波分成等幅而不等了與正弦寬的方波脈沖串，每一個(gè)方波的寬度，與其所對(duì)應(yīng)時(shí)刻的正弦波的值成正比，這樣就產(chǎn)生波等效的等幅矩形脈沖序列波，由于各脈沖的幅值相等，所以逆變器可由恒定的直流電源供電，也就是說(shuō)，逆變器輸出脈沖的幅值就是整流器的輸出電壓。當(dāng)逆變器各開(kāi)關(guān)器件都是在理想狀態(tài)下工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)開(kāi)關(guān)器件的信號(hào)也應(yīng)與逆變器的輸出電壓波形相似。從理論上講，這一系列脈沖波形的寬度可以嚴(yán)格地用計(jì)算方法求得，作為控制逆變器中各開(kāi)關(guān)器件通斷的依據(jù)。但較為實(shí)用的辦法是引用“調(diào)制”這一概念，以所期望的波形（在這里是正弦波）作為調(diào)制波，而受它調(diào)制的信號(hào)稱為載波。在SPWM中常用等腰三角波作為載波，因?yàn)榈妊遣ㄊ巧舷聦挾染€性對(duì)稱變化的波形，當(dāng)它與任何一個(gè)光滑的調(diào)制函數(shù)曲線相交時(shí)，在交點(diǎn)的時(shí)刻控制開(kāi)關(guān)器件的通斷，即可得到一組等幅而脈沖寬度正比于該調(diào)制函數(shù)值的矩形脈沖。實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1）KR-1系列變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套。2）雙蹤示波器一臺(tái)。實(shí)驗(yàn)步驟1）接通電源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)。2）將P07號(hào)參數(shù)設(shè)置為00，選擇SPWM控制方式。將加速度設(shè)置到10，按“運(yùn)行”鍵，控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，觀察電動(dòng)機(jī)的加速過(guò)程，直至電動(dòng)機(jī)達(dá)到穩(wěn)速運(yùn)行狀態(tài)，按照60HZ的頻率運(yùn)行。3） 通過(guò)示波器，觀察三相正弦波信號(hào)（在測(cè)試孔1、2、3）。分別如下4） 通過(guò)示波器，觀察三角波載波信號(hào)，并估算其頻率（在測(cè)試孔5）。5） 通過(guò)示波器。觀察SPWM波信號(hào)（在測(cè)試孔6、7、8、9、10、11）。6） 將頻率設(shè)定值在0.1HZ—100HZ的范圍內(nèi)不斷變化，通過(guò)示波器在測(cè)試孔1、2、3中觀察信號(hào)的頻率和幅值的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)總結(jié)六脈沖型電壓矢量控制方式的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?） 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，掌握空間電壓矢量控制方式的原理和實(shí)現(xiàn)方法。2） 熟悉與六脈沖型空間電壓矢量控制方式有關(guān)的信號(hào)波形。實(shí)驗(yàn)原理前面介紹的SPWM控制方法和三次諧波注入PWM控制方法都是主要著眼于使逆變器輸出電壓盡量接近正弦波，最終目的是在空間產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。如果直接針對(duì)這一目標(biāo)，把逆變器和異步電動(dòng)機(jī)視為一體，按照跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)控制PWM電壓，這樣的控制方法就叫做“磁鏈跟蹤控制”，磁鏈的軌跡是靠電壓空間矢量相加得到的，所以又稱“電壓空間矢量控制”。在變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中，異步電動(dòng)機(jī)由三相PWM逆變器供電，這時(shí)，供電電壓和三相正弦電壓有所不同。為使電動(dòng)機(jī)對(duì)稱工作，必須三相同時(shí)供電，即在任一時(shí)刻一定有處于不同橋臂下的三個(gè)器件同時(shí)導(dǎo)通，而相應(yīng)橋臂的另三個(gè)功率器件則處于關(guān)斷狀態(tài)。對(duì)于每一個(gè)橋臂都有兩種工作狀態(tài)，那就是“上管導(dǎo)通，下管關(guān)斷”和“下管導(dǎo)通，上管關(guān)斷”，前者稱為“1”狀態(tài)，后者稱為“0”狀態(tài)。這樣從逆變器總的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)看，共有8種工作狀態(tài)，那就是001、010、011、100、101、110、111、000。其中111表示三個(gè)橋臂都是上管通，下管斷，而000則表示三個(gè)橋臂都是下管通，上管斷，在這兩種情況下，電動(dòng)機(jī)的繞組都不和電源連接，但是從控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行的角度來(lái)看，這兩種開(kāi)關(guān)狀態(tài)也并非是完全無(wú)意義的。這兩種工作狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的電壓矢量稱為零矢量，而另外六種開(kāi)關(guān)狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的矢量稱為非零矢量。如果逆變器順序地按照100、110、010、011、001、101的工作狀態(tài)運(yùn)行，那么電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是正六邊形的。從前面的分析可以看出，如果希望改變電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度，只需要改變中的每種開(kāi)關(guān)狀態(tài)作用時(shí)間At,但是問(wèn)題也就由此產(chǎn)生了。由于電壓矢量的幅值只取決于直流母線電壓，可以看作是固定的，因此可以認(rèn)為，無(wú)論在正六邊形的哪一條邊上，磁鏈?zhǔn)噶慷它c(diǎn)的運(yùn)行的線速度是固定的，作用時(shí)間At的改變必然會(huì)使得磁鏈?zhǔn)噶慷它c(diǎn)的運(yùn)行的距離發(fā)生改變，也就是六邊形的邊長(zhǎng)發(fā)生了改變。歸根到底一句話，如果單純地改變作用時(shí)間At,將會(huì)使得磁通變大或者變小，這顯然是不符合恒磁通變頻調(diào)速的要求的。零矢量的作用在這里就體現(xiàn)出來(lái)了。零矢量作用電動(dòng)機(jī)繞組，磁鏈端點(diǎn)原地踏步，停止不前，如果在正六邊形的條邊上，在非零矢量作用的同時(shí)，均勻地插入零矢量，讓電動(dòng)機(jī)的磁鏈端點(diǎn)“走走停?！保涂梢愿淖兇沛溸\(yùn)行速度，而不改變磁鏈的運(yùn)行軌跡，從而實(shí)現(xiàn)了恒磁通變頻調(diào)速。可以把磁鏈端點(diǎn)在六邊形的每個(gè)邊上的運(yùn)行時(shí)間At分成兩個(gè)部分，Atl和△t2,Atl是零矢量作用的時(shí)間，At2是非零矢量作用的時(shí)間，在恒磁通的前提下通過(guò)插入零矢量來(lái)改變磁鏈端點(diǎn)的運(yùn)行速度的本質(zhì)是改變零矢量的作用時(shí)間At2,而非零矢量的作用時(shí)間Atl是不變的。改變非零矢量的作用時(shí)間Atl與總的作用時(shí)間At的比值，就既改變了輸出電壓的頻率，同時(shí)也改變了輸出電壓的幅值。實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1） KR-l系列變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套。2） 雙蹤示波器一臺(tái)。實(shí)驗(yàn)步驟1） 接通電源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)。2） 將P07號(hào)參數(shù)設(shè)置為10，選擇六脈沖電壓矢量控制方式。將加速度設(shè)置到10，按“運(yùn)行”鍵，控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，觀察電動(dòng)機(jī)的加速過(guò)程，直至電動(dòng)機(jī)達(dá)到穩(wěn)速運(yùn)行狀態(tài)，按照60HZ的頻率運(yùn)行。3） 通過(guò)示波器，觀察三角波載波信號(hào)，并估算其頻率（在測(cè)試孔24）。4） 觀測(cè)“電壓矢量合成”環(huán)節(jié)輸出的波形。5） 觀測(cè)磁鏈旋轉(zhuǎn)軌跡的波形。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)二無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)1轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)和電子換相的實(shí)驗(yàn)1．1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）了解無(wú)刷電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)2）掌握無(wú)刷電機(jī)換向工作原理1．2實(shí)驗(yàn)原理無(wú)刷直流電機(jī)與普通永磁直流電機(jī)相比，從結(jié)構(gòu)上，可以認(rèn)為是定子和轉(zhuǎn)子互換了位置，三相無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部包含有電子換相器主電路---三相H形橋式逆變器、換相控制邏輯電路、PWM調(diào)速電路以及過(guò)流等保護(hù)電路，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1。三相永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置傳感器輸出信號(hào)Ha、Hb、He在每360o電角度內(nèi)給出了6個(gè)代碼，換相控制邏輯電路接收轉(zhuǎn)子位置傳感器的輸出信號(hào)Ha、Hb、He,并對(duì)其進(jìn)行譯碼處理，給出電子換相器主回路（三相橋式逆變器）中6個(gè)開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。Ha、Hb、He給出的6個(gè)代碼順序是101、100、110、010、011、001。這一順序與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向有關(guān)，如果轉(zhuǎn)向反了，代碼出現(xiàn)的順序也將倒過(guò)來(lái)。所以，換相控制邏輯電路還應(yīng)當(dāng)接收電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向控制信號(hào)DIR,這也是一個(gè)邏輯信號(hào)，高電平控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，低電平控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

Mi.i網(wǎng)-：flU:JiJriSi電虬恤』Ha、Hb、He給出的6個(gè)代碼與6個(gè)“定子空間扇區(qū)”是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。為了得出換相控制邏輯電路中的邏輯關(guān)系，不失一般性，可以假定六個(gè)代碼101、100、110、010、011、001分別與1、6、5、4、3、2號(hào)扇區(qū)相對(duì)應(yīng)。根據(jù)以上的條件，可以得出表1。表1扇區(qū)與導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)管的對(duì)應(yīng)關(guān)系扇區(qū)1號(hào)6號(hào)5號(hào)4號(hào)3號(hào)2號(hào)Ha、Hb、He101100110010011001正轉(zhuǎn)時(shí)（DIR=1）導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)管2、16、15、64、53、42、3反轉(zhuǎn)時(shí)（DIR=0）導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)管5、44、33、22、11、66、53實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1）全數(shù)字伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，本控制系統(tǒng)電機(jī)采用南京強(qiáng)辰電機(jī)配件廠生產(chǎn)的無(wú)刷電機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下,電機(jī)型號(hào)額定電壓額定功率額定轉(zhuǎn)速額定扭矩額定電流最大電流重量92BL04524V100WlOOORpm16A10A2.2kg2）雙蹤示波器一臺(tái)。實(shí)驗(yàn)步驟1）打開(kāi)控制電源，此時(shí)默認(rèn)為開(kāi)環(huán)狀態(tài)，這時(shí)操作臺(tái)面板上會(huì)有霍爾信號(hào)指示燈點(diǎn)亮，同時(shí)三組橋臂六個(gè)開(kāi)關(guān)管中也會(huì)有兩盞燈點(diǎn)亮，分別位于不同橋臂上的高壓側(cè)和低壓側(cè)。2）把方向開(kāi)關(guān)撥至正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)輸出軸，觀察霍爾信號(hào)指示燈和開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示燈的變化，開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示燈亮表明該開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，反之，表明截止。3） 霍爾信號(hào)指示燈點(diǎn)亮記為1，熄滅記為0，把三相霍爾信號(hào)的狀態(tài)和導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)管號(hào)碼關(guān)系，記錄變化關(guān)系。4） 把方向開(kāi)關(guān)撥至反轉(zhuǎn)，重復(fù)（2）（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論1）由于電機(jī)共有5對(duì)極，所以一個(gè)機(jī)械周期共有5個(gè)電周期，每個(gè)電周期又對(duì)應(yīng)6個(gè)狀態(tài)，因此每轉(zhuǎn)動(dòng)12度電機(jī)輸出狀態(tài)就改變一次。因此用手轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)軸時(shí)幅度不宜過(guò)大。2）根據(jù)記錄的實(shí)際的開(kāi)關(guān)管換相狀態(tài)，驗(yàn)證了換相理論。3）功率管換相時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)邏輯表達(dá)式：K1=Ha/HbDIR+/HaHb/DIRK2=/HbHcDIR+Hb/Hc/DIRK3=/HaHcDIR+Ha/Hc/DIRK4=/HaHbDIR+Ha/Hb/DIRK5=Hb/HcDIR+/HbHc/DIRK6=Ha/HcDIR+/HaHc/DIR1．6撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告2正反轉(zhuǎn)調(diào)速實(shí)驗(yàn)2．1實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉄o(wú)刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)調(diào)速工作原理了解通常使用的PWM頻率范圍。2．2實(shí)驗(yàn)原理無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，加上電子換相器(包括換相器的主回路---逆變器和換相控制邏輯電路)，從原理上說(shuō)，就相當(dāng)于一臺(tái)有刷的直流電動(dòng)機(jī)，也就是說(shuō)，電子換相器解決了無(wú)刷電動(dòng)機(jī)換相的問(wèn)題，但沒(méi)有解決電動(dòng)機(jī)調(diào)速的問(wèn)題。需要脈寬調(diào)制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。在目前實(shí)際的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，這一頻率一般都在10KHZ以上。由換相控制邏輯電路輸出的換相信號(hào)的頻率與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)，還與電動(dòng)機(jī)的磁極數(shù)有關(guān)。無(wú)論在何種情況下，換相控制信號(hào)的頻率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于PWM信號(hào)的頻率。因此，可以把PWM信號(hào)和換相控制信號(hào)，通過(guò)邏輯“與”的辦法合成在一起，通過(guò)調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比，來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的定子電樞電壓，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速?？紤]到電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，在任何時(shí)刻，在電子換相器的主回路—三相橋式逆變器中只有兩個(gè)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，見(jiàn)圖1,這兩個(gè)開(kāi)關(guān)管中的一個(gè)在高壓側(cè)（1、3、5管中的一個(gè)），另一個(gè)在低壓側(cè)（4、6、2管中的一個(gè)），也就是說(shuō)，總是有高壓側(cè)的一個(gè)開(kāi)關(guān)管與低壓側(cè)的一個(gè)開(kāi)關(guān)管串聯(lián)導(dǎo)通的，所以，PWM信號(hào)只需與高壓側(cè)的三個(gè)開(kāi)關(guān)管的控制信號(hào)通過(guò)邏輯“與”的辦法合成在一起即可實(shí)現(xiàn)調(diào)壓調(diào)速。圖2中表明了PWM信號(hào)與換相控制信號(hào)的合成。有關(guān)的波形見(jiàn)圖2。_rLmrLTLn rumnn 43 n_n_rLTLTL圖2.1PWM信號(hào)與換想控劇信號(hào)曲合成3實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1） 全數(shù)字伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置。2） 雙蹤示波器一臺(tái)。4實(shí)驗(yàn)步驟1）使控制系統(tǒng)處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，控制系統(tǒng)上電后默認(rèn)狀態(tài)為開(kāi)環(huán)狀態(tài)，若此時(shí)電機(jī)為正轉(zhuǎn)，撥動(dòng)方向開(kāi)關(guān)至反轉(zhuǎn)，則電機(jī)仍然為正轉(zhuǎn)，需將電位器歸零后重新啟動(dòng)，則此時(shí)電機(jī)才反轉(zhuǎn)，若已經(jīng)啟動(dòng)了PC端控制軟件，則點(diǎn)擊開(kāi)環(huán)正反調(diào)速按鈕使控制系統(tǒng)處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，電機(jī)正反轉(zhuǎn)切換在下次啟動(dòng)時(shí)生效，比如此時(shí)電機(jī)為正轉(zhuǎn)，撥動(dòng)方向開(kāi)關(guān)至反轉(zhuǎn)，則電機(jī)仍然為正轉(zhuǎn)，需點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕，則此時(shí)電機(jī)才反轉(zhuǎn)。2）轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速電位器，用示波器觀察PWM測(cè)試孔波形以及PWM周期。

5實(shí)驗(yàn)結(jié)論1） 無(wú)刷電機(jī)通過(guò)脈寬調(diào)制來(lái)改變電樞電壓，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。2） 脈寬調(diào)制頻率一般在10k左右，過(guò)高會(huì)增加開(kāi)關(guān)損耗、降低驅(qū)動(dòng)效率和最大輸出力矩，過(guò)低使得低速轉(zhuǎn)矩波動(dòng)增大，尖叫音提高。6撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)零啟動(dòng)及穩(wěn)態(tài)加載實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?） 掌握無(wú)刷電機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速與電流的關(guān)系2） 掌握無(wú)刷電機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行突加負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速與電流變化關(guān)系3） 掌握無(wú)刷電機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)加速時(shí)轉(zhuǎn)速與電流變化關(guān)系切寸十干「D切寸十干「DK ―： 雙閉環(huán)控制的一個(gè)重要目的就是要獲得接近于理想的起動(dòng)過(guò)程，因此在分析雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能時(shí)，有必要首先探討它的起動(dòng)過(guò)程。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)突加給定電壓由靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速和電流的過(guò)渡過(guò)程如圖2所示。由于在起動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR經(jīng)歷了不飽和、飽和、退飽和三個(gè)階段，整個(gè)過(guò)渡過(guò)程也就分成三段，在圖中分別以1、11和III表示。圖3.1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程的轉(zhuǎn)速和電流波形第I階段（0?11）:是電流的上升階段。突加給定電壓后，通過(guò)兩個(gè)調(diào)節(jié)器的控制作用，使Uc1、Udo、Id都上升，當(dāng)Id^IdL后，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。由于直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械慣性（機(jī)電時(shí)間常數(shù)）的作用，轉(zhuǎn)速的增長(zhǎng)不可能很快，因而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差電壓M.!f）數(shù)值較大，輸出很快達(dá)到限幅值%，強(qiáng)迫電流Id迅速上升。當(dāng)Id^Idm時(shí)，，電流調(diào)節(jié)器的作用使Id不再迅速增長(zhǎng)，標(biāo)志著這一階段的結(jié)束。在這一階段中，由于轉(zhuǎn)速的上升是一個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，其機(jī)電時(shí)間常數(shù)較大，故ASR由不飽和很快達(dá)到飽和，而電流的上升是一個(gè)電磁過(guò)程，其電磁時(shí)間常數(shù)較小，故ACR一般不會(huì)飽和，以保證電流環(huán)的調(diào)節(jié)作用。第II階段（11?12）：是恒流升速階段。從電流上升到最大值Idm開(kāi)始，到轉(zhuǎn)速升到給定值n*（即靜特性上的n0）為止，屬于恒流升速階段，是起動(dòng)過(guò)程中的主要階段。在這個(gè)階段中，ASR一直是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)，系統(tǒng)表現(xiàn)為在恒值電流給定電壓尤作用下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從而基本上保持電流Id恒定（電流可能超調(diào)，也可能不超調(diào)，取決于電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)），因而調(diào)速系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長(zhǎng)。與此同時(shí)，電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)E也線性增長(zhǎng)。對(duì)電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這個(gè)反電動(dòng)勢(shì)是一個(gè)線性增長(zhǎng)的擾動(dòng)量（圖3-46），為了克服這個(gè)擾動(dòng)，Udo和Uc1也就必須基本上按照線性增長(zhǎng)，才能保持Id恒定。由于ACR是PI調(diào)節(jié)器，要使它的輸出量按線性增長(zhǎng)，其輸入偏差電壓碼認(rèn)：-5必須維持恒定，也就是說(shuō)，Id應(yīng)略低于Idm。此外還應(yīng)指出的是，為了保證電流環(huán)的這種調(diào)節(jié)作用，在起動(dòng)過(guò)程中電流調(diào)節(jié)器是不能飽和的，同時(shí)整流裝置的最大電壓Udom也必須留有余地，即PWM裝置也不應(yīng)飽和，這些都是在設(shè)計(jì)中必須注意的。第III階段（t2以后）：是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。這個(gè)階段開(kāi)始時(shí)，轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到給定值，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的給定電壓與反饋電壓相平衡，輸入偏差為零，但其輸出卻由于積分作用還維持在限幅值，所以電動(dòng)機(jī)仍在加速，使轉(zhuǎn)速超調(diào)。轉(zhuǎn)速超調(diào)以后，ASR的輸入端出現(xiàn)負(fù)的偏差電壓，使它退出飽和狀態(tài)，其輸出電壓即ACR的給定電壓U：立即從限幅值降下來(lái)，主電流Id也下降。但是，由于Id仍大于負(fù)載電流IdL，在一段時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)速仍繼續(xù)上升。到Id=IdL時(shí)，轉(zhuǎn)矩Te=TL，則dn/加二0，轉(zhuǎn)速n達(dá)到峰值（t=t3時(shí)）。此后，電動(dòng)機(jī)才開(kāi)始在負(fù)載的阻力下減速，與此相應(yīng)，電流Id也出現(xiàn)一段小于IdL的過(guò)程，直至穩(wěn)定。在這最后的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段內(nèi)，ASR與ACR都不飽和，同時(shí)起調(diào)節(jié)作用。由于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)在外環(huán)，因而ASR處于主導(dǎo)地位，而ACR的作用則力圖使Id盡快地跟隨ASR的輸出量，或者說(shuō)，電流內(nèi)環(huán)是一個(gè)電流隨動(dòng)子系統(tǒng)。3實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1）全數(shù)字伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置。2）雙蹤示波器一臺(tái)。3.4實(shí)驗(yàn)步驟1）打開(kāi)驅(qū)動(dòng)電源。2） 把調(diào)速旋鈕旋至一定位置，（一般旋至較大值），3） 打開(kāi)PC端伺服控制軟件，點(diǎn)擊速度電流雙閉環(huán)零速按鈕，設(shè)置速度環(huán)Kp=0.15、Ki=0.05,電流環(huán)Kp=0.9、Ki=0.1,點(diǎn)擊啟動(dòng)，觀察速度電流響應(yīng)曲線。

圖3.2 雙閉環(huán)零啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)界面3)點(diǎn)擊穩(wěn)態(tài)加載按鈕，速度電流環(huán)PI參數(shù)不變，接通或斷開(kāi)磁粉制動(dòng)器，相當(dāng)于給電機(jī)加減外負(fù)載，觀察并記錄PC端速度電流曲線變化，若繪制曲線時(shí)間要求較長(zhǎng)，則可以點(diǎn)擊設(shè)置按鈕，將繪制曲線時(shí)間選3秒或4秒或5秒，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖3.3 雙閉環(huán)穩(wěn)態(tài)加載或減載實(shí)驗(yàn)界面4）改變速度環(huán)、電流環(huán)的參數(shù)，觀察運(yùn)行曲線。5實(shí)驗(yàn)結(jié)論根據(jù)電機(jī)起動(dòng)時(shí)，記錄的速度電流響應(yīng)曲線，較好地驗(yàn)證了速度電流雙閉環(huán)起動(dòng)過(guò)程中速度和電流的變化關(guān)系，在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)突加負(fù)載時(shí)，速度電流變化曲線也較好地說(shuō)明了負(fù)載加大，則電流變大，轉(zhuǎn)速降低，但其在速度閉環(huán)作用下又很快恢復(fù)到給定值，反之突減負(fù)載時(shí)，則電流變小，轉(zhuǎn)速加大，同樣在速度閉環(huán)作用下又很快恢復(fù)到給定值，。6撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告PI參數(shù)對(duì)電機(jī)運(yùn)動(dòng)特性影響的實(shí)驗(yàn)4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獗壤禂?shù)在控制系統(tǒng)所起的作用;了解積分系數(shù)在控制系統(tǒng)所起的作用。2實(shí)驗(yàn)原理電機(jī)閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)可以用圖4.1所示結(jié)構(gòu)圖表示，nO(t)為給定轉(zhuǎn)速，n(t)為實(shí)際轉(zhuǎn)速，其差值e(t)經(jīng)過(guò)PID調(diào)節(jié)后輸出電壓控制信號(hào)u(t),再經(jīng)過(guò)功率放大驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，圖4.1閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖PID控制規(guī)律可以表示為上式中，KP為比例系數(shù)，KI為積分系數(shù)，TI為積分時(shí)間常數(shù)，Kd為微分系數(shù)，Td為微分時(shí)間常數(shù)。一般調(diào)速系統(tǒng)中電流環(huán)、速度環(huán)都采用PI調(diào)節(jié)，本實(shí)驗(yàn)就是通過(guò)改變P、I參數(shù)，來(lái)驗(yàn)證這兩個(gè)參數(shù)的作用。比例環(huán)節(jié)的作用是對(duì)偏差作出快速反應(yīng)，偏差一旦產(chǎn)生，控制器立刻產(chǎn)生控制作用，使控制量向減小偏差的方向變化，控制作用的強(qiáng)弱取決于比例系數(shù)Kp，Kp越大，控制越強(qiáng)，但過(guò)大的Kp會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。只有當(dāng)存在偏差時(shí)，才會(huì)有控制量輸出，因此純粹P調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)在本質(zhì)上是有靜差系統(tǒng)。積分的作用就是把偏差的積累作為輸出，在控制過(guò)程中，只要有偏差存在，積分環(huán)節(jié)的輸出就會(huì)不斷增大，直到偏差e(t)=0,輸出的u(t)才可能維持在某一常量，使系統(tǒng)在給定值不變的情況下趨于穩(wěn)態(tài)，因此積分可以消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)作用雖然會(huì)消除穩(wěn)態(tài)誤差，但會(huì)降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度，增加系統(tǒng)的超調(diào)量，積分時(shí)間常數(shù)TI越大，積分的積累作用就越弱。需要注意的是，通常在驗(yàn)證比例系數(shù)作用的時(shí)候，必須保持積分時(shí)間常數(shù)TI不變，而不是保持積分系數(shù)不變，在驗(yàn)證積分作用的時(shí)候，須保持比例系數(shù)Kp不變，改變積分時(shí)間常數(shù)TI。4．3實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器全數(shù)字伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置4．4實(shí)驗(yàn)步驟點(diǎn)擊PI運(yùn)動(dòng)特性按鈕，如圖4.2所示圖4.2PI參數(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)特性影響實(shí)驗(yàn)界面2） 設(shè)置速度環(huán)參數(shù)Kp=0.15,Ki=0.05，點(diǎn)擊啟動(dòng)，觀察比較速度給定曲線與實(shí)際響應(yīng)曲線。3） 保持積分時(shí)間常數(shù)Ti不變，即保持積分的累計(jì)作用一致，改變Kp的值，設(shè)置Kp=0.75,Ki=0.25，點(diǎn)擊啟動(dòng)，觀察比較速度給定曲線與實(shí)際響應(yīng)曲線。4） 分析比較兩次實(shí)驗(yàn)速度響應(yīng)時(shí)間。5） 重復(fù)3）實(shí)驗(yàn)6） 保持比例系數(shù)不變，設(shè)置Kp=0.15,Ki=0,點(diǎn)擊啟動(dòng)，觀察比較速度給定曲線與實(shí)際響應(yīng)曲線。7） 分析比較兩次實(shí)驗(yàn)速度穩(wěn)態(tài)誤差。5實(shí)驗(yàn)結(jié)論比例環(huán)節(jié)的作用是改變系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力，Kp越大則系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力越強(qiáng)，積分的作用是可以減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，純粹的P調(diào)節(jié)本質(zhì)上是一個(gè)有靜差的系統(tǒng)。

6撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告伺服系統(tǒng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)加減速實(shí)驗(yàn)5.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈱?shí)際位置進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的工作過(guò)程;了解常見(jiàn)的位置進(jìn)給加減速方式。了解常見(jiàn)的位置進(jìn)給信號(hào)指令形式。2實(shí)驗(yàn)原理位置控制指令信號(hào)可以采用多種形式，可以采用數(shù)據(jù)輸入的方式，也可以采用高速脈沖指令輸入的方式。如果采用高速脈沖指令輸入方式，則脈沖個(gè)數(shù)表示位移，脈沖的頻率表示進(jìn)給速度，脈沖頻率的變化率表示加速度，本實(shí)驗(yàn)裝置采用數(shù)據(jù)輸入的方式，伺服系統(tǒng)通常要指定進(jìn)給位移、最大的進(jìn)給速度以及進(jìn)給加速度，在連續(xù)輪廓進(jìn)給控制的應(yīng)用場(chǎng)合，位置進(jìn)給指令中既包含了位移的信息，同時(shí)也包含了速度的信息，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠根據(jù)輸入的進(jìn)給位移、最大進(jìn)給速度和加速度，形成位置和速度控制指令曲線，有時(shí)因?yàn)檫M(jìn)給位移較小，系統(tǒng)來(lái)不及達(dá)到最大速度就進(jìn)入減速段，有時(shí)進(jìn)給位移較大，系統(tǒng)系統(tǒng)可以達(dá)到最大速度，從而進(jìn)入勻速運(yùn)行段，如下圖所示，圖5.1位置進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度位移曲線圖上圖表示的是梯形加速度方式，現(xiàn)在一些伺服驅(qū)動(dòng)器采用S加速度方式，具體可以查閱相關(guān)資料。3實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器全數(shù)字伺服實(shí)驗(yàn)裝置。4實(shí)驗(yàn)步驟1）點(diǎn)擊位置環(huán)加減速實(shí)驗(yàn)界面，如圖5.2所示，速度環(huán)、電流環(huán)參數(shù)取默認(rèn)值，即速度環(huán)Kp=0.15、Ki=0.05,電流環(huán)Kp=0.9、Ki=0.1，位置給定設(shè)置為20000（4倍頻后一轉(zhuǎn)為4000個(gè)脈沖），位置調(diào)節(jié)器增益設(shè)置為20，最大進(jìn)給速度設(shè)置為300r/min，進(jìn)給加速度設(shè)置為10r/min/s2,前饋系數(shù)設(shè)置為0。圖5.2位置環(huán)加減速實(shí)驗(yàn)界面圖2） 點(diǎn)擊啟動(dòng)，觀察位移與速度曲線；3） 位移給定值設(shè)置為其它值，其它參數(shù)保持不變，點(diǎn)擊啟動(dòng)，觀察位移與速度曲線;分別改變最大速度及加速度，觀察位移與速度曲線；改變速度環(huán)、電流環(huán)參數(shù)，觀察其對(duì)位置控制的影響，即先進(jìn)入速度電流雙閉環(huán)模式，比如點(diǎn)擊零速啟動(dòng)按鈕，改變速度環(huán)、電流環(huán)參數(shù)，然后進(jìn)入位置環(huán)模式，即點(diǎn)擊加減速按鈕，觀察運(yùn)行效果。5．5實(shí)驗(yàn)結(jié)論1)當(dāng)進(jìn)給位移較小，系統(tǒng)來(lái)不及達(dá)到最大速度就進(jìn)入減速段，有時(shí)進(jìn)給位移較大，系統(tǒng)可以達(dá)到最大速度，進(jìn)入勻速運(yùn)行段。只有很好地控制系統(tǒng)地加減速過(guò)程，才能提升伺服性能，比如位置精度等。2)速度環(huán)、電流環(huán)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，將影響位置控制的效果。5．6撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告6跟隨誤差與開(kāi)環(huán)增益之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)6．1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)了解并掌握伺服系統(tǒng)跟隨誤差與開(kāi)環(huán)增益之間的關(guān)系；2)了解并掌握直線插補(bǔ)時(shí)伺服系統(tǒng)輸入信號(hào)的給定形式。6．2實(shí)驗(yàn)原理典型的位置伺服系統(tǒng)屬于I型系統(tǒng)。根據(jù)線性系統(tǒng)理論，1型系統(tǒng)對(duì)于直線插補(bǔ)時(shí)的斜坡位置輸入信號(hào)是有差跟隨的，這個(gè)誤差就是我們要討論的跟隨誤差。所謂的“伺服滯后時(shí)間”也就是伴隨著位置跟隨誤差而產(chǎn)生的。對(duì)于單位斜坡輸入的位置指令，跟隨誤差￡有:[1KpKvK^K.Kh是伺服系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益，其倒數(shù)就是系統(tǒng)的誤差系數(shù)。對(duì)于非單位斜坡輸入的位置指令信號(hào)，跟隨誤差和位置輸入指令信號(hào)的變化率成正比，也就是和進(jìn)給速度成正比。其中，v是位置輸入斜坡信號(hào)的斜率，即進(jìn)給速度。SS 由此可以看出，位置環(huán)開(kāi)環(huán)增益Kh越高，系統(tǒng)的位置跟隨誤差e越小。但是位置環(huán)開(kāi)環(huán)增益Kh也不能過(guò)大，過(guò)大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，這將在下一個(gè)實(shí)驗(yàn)討論。3實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器全數(shù)字伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置。4實(shí)驗(yàn)步驟1） 點(diǎn)擊位置環(huán)跟隨誤差與開(kāi)環(huán)增益關(guān)系界面，如圖6.1所示，速度環(huán)、電流環(huán)參數(shù)取默認(rèn)值，即速度環(huán)Kp=0.15、Ki=0.05,電流環(huán)Kp=0.9、Ki=0.1，位置給定設(shè)置為20000（4倍頻后一轉(zhuǎn)為4000個(gè)脈沖），位置調(diào)節(jié)器增益設(shè)置為10,最大進(jìn)給速度設(shè)置為300r/min，進(jìn)給加速度設(shè)置為10r/min/s2,前饋系數(shù)設(shè)置為0。2） 點(diǎn)擊啟動(dòng)，觀察給定位移與實(shí)際響應(yīng)位移曲線，記錄其跟隨誤差；3） 位置調(diào)節(jié)器增益設(shè)置為20，其他參數(shù)保持不變，點(diǎn)擊啟動(dòng)，觀察給定位移與實(shí)際響應(yīng)位移曲線，記錄其跟隨誤差;4）重復(fù)4,改變位置調(diào)節(jié)器增益，觀察給定位移與實(shí)際響應(yīng)位移曲線，記錄其跟隨誤差;圖6.1位置環(huán)跟隨誤差與開(kāi)環(huán)增益關(guān)系實(shí)驗(yàn)界面5實(shí)驗(yàn)結(jié)論通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看出，位置環(huán)開(kāi)環(huán)增益Kh越大，系統(tǒng)的位置跟隨誤差e越小，兩者成反比關(guān)系。6撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告7開(kāi)環(huán)增益與系統(tǒng)穩(wěn)定性之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)7.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?） 了解并掌握伺服系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益與穩(wěn)定性之間的關(guān)系；2） 了解并掌握開(kāi)環(huán)增益取值范圍。2實(shí)驗(yàn)原理對(duì)于非單位斜坡輸入的位置指令信號(hào)，跟隨誤差和位置輸入指令信號(hào)的變化率成正比，也就是和進(jìn)給速度成正比。其中，v是位置輸入斜坡信號(hào)的斜率，即進(jìn)給速度。g兀K.可以看出，位置環(huán)增益Kp越高，系統(tǒng)的位置跟隨誤差￡越小。但是，由系統(tǒng)頻率特性可知，系統(tǒng)的位置環(huán)截止頻率也將隨之提高，如果位置環(huán)的截止頻率與速度環(huán)的截止頻率相差不遠(yuǎn)，速度環(huán)在整個(gè)位置伺服系統(tǒng)中將不能被減化成一階慣性環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)階數(shù)升高導(dǎo)致不穩(wěn)定。為獲得高的位置環(huán)增益，速度內(nèi)環(huán)的增益（截止頻率）就必須足夠高。而根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論，內(nèi)環(huán)增益是與電力電子器件開(kāi)關(guān)時(shí)間、系統(tǒng)負(fù)載、慣量和伺服電動(dòng)機(jī)最大輸出力矩等制約因素有關(guān)的量，這使得位置環(huán)增益不能隨意提高。為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)現(xiàn)無(wú)振蕩位置控制，位置調(diào)節(jié)器僅采用簡(jiǎn)單的比例調(diào)節(jié)器。具體結(jié)構(gòu)可參看圖所示的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)速度伺服單元以一階系統(tǒng)近似時(shí)，位置閉環(huán)傳遞函數(shù)為：與二階系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)形比較得：§=屮24石補(bǔ)當(dāng)要求無(wú)超調(diào)時(shí)，Kh應(yīng)選擇為：Kh<0.25—式中，'汎――速度伺服單元的標(biāo)稱角頻率，記為。數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)位置伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)踐表明，當(dāng)僅驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)時(shí)，位置環(huán)增益可達(dá)到100~500,但帶上機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，為了保證系統(tǒng)在負(fù)載或機(jī)械結(jié)構(gòu)變動(dòng)時(shí)能始終保持穩(wěn)定，Kh值一般被設(shè)定在40~50左右。若伺服電動(dòng)機(jī)的輸出力矩受電力電子器件安全工作電流限制時(shí)，位置環(huán)增益Kh可按下式設(shè)定：Kh二min{40，1/Tm}式中，Tm――伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)。T=啊+空》f帀乳嘰-恢）式中，n為伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；（tD-為換算至電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載等效飛輪矩；GD：為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子飛輪矩；Mm為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩；ML為負(fù)載轉(zhuǎn)矩。3實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器全數(shù)字伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置。4實(shí)驗(yàn)步驟1）點(diǎn)擊位置環(huán)開(kāi)環(huán)增益與穩(wěn)定性關(guān)系實(shí)驗(yàn)界面，如圖所示，速度環(huán)、電流環(huán)參數(shù)取默認(rèn)值，即速度環(huán)Kp=0.15、Ki=0.05,電流環(huán)Kp=0.9、Ki=0.1，位置給定設(shè)置為20000（4倍頻后一轉(zhuǎn)為4000個(gè)脈沖），位置調(diào)節(jié)器增益設(shè)置為10,最大進(jìn)給速度設(shè)置為300r/min，進(jìn)給加速度設(shè)置為10r/min/s2,前饋系數(shù)設(shè)置為0。圖7.1位置環(huán)開(kāi)環(huán)增益與穩(wěn)定性關(guān)系實(shí)驗(yàn)界面2） 點(diǎn)擊啟動(dòng)，觀察電機(jī)是否運(yùn)行平穩(wěn)；3） 位置調(diào)節(jié)器增益設(shè)置為20，其他參數(shù)保持不變，點(diǎn)擊啟動(dòng)，觀察電機(jī)運(yùn)行是否平穩(wěn)；4） 重復(fù)4,增大位置調(diào)節(jié)器增益，觀察電機(jī)運(yùn)行是否平穩(wěn)；5實(shí)驗(yàn)結(jié)論盡管開(kāi)環(huán)增益增大，其跟隨誤差減小，兩者成反比關(guān)系，但是開(kāi)環(huán)增益過(guò)大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，對(duì)于數(shù)控機(jī)床，系統(tǒng)進(jìn)給時(shí)更是不允許有超調(diào)，因此理論上7.6撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告8開(kāi)環(huán)增益與伺服剛度之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)8．1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）了解并掌握伺服剛度與開(kāi)環(huán)增益之間的關(guān)系2）了解伺服剛度與低速力矩性能的關(guān)系8．2實(shí)驗(yàn)原理伺服剛度表達(dá)的是伺服系統(tǒng)抵抗負(fù)載外力，保持在原來(lái)靜止位置上的能力?？梢灶惐扔趶椈傻膹椥韵禂?shù)來(lái)理解。伺服剛度取決于位置環(huán)的增益，也取決于速度伺服單元的低速力矩性能。伺服系統(tǒng)剛度應(yīng)該與外負(fù)載連接形式一致，這樣能較好地控制位置精度，比如電機(jī)與外負(fù)載通過(guò)滾珠絲杠連接，則系統(tǒng)剛度要求較大，電機(jī)與外負(fù)載通過(guò)皮帶連接，則系統(tǒng)伺服剛度相對(duì)較小，另外大功率伺服電機(jī)在低速時(shí)，其伺服剛度比小功率電機(jī)伺服剛度大，主要是大功率電機(jī)低速時(shí)輸出力矩比小功率電機(jī)大，本實(shí)驗(yàn)主要討論開(kāi)環(huán)增益對(duì)伺服剛度的影響。8．3實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器全數(shù)字伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置。8．4實(shí)驗(yàn)步驟1）點(diǎn)擊位置環(huán)開(kāi)環(huán)增益與伺服關(guān)系實(shí)驗(yàn)界面，速度環(huán)、電流環(huán)參數(shù)取默認(rèn)值，位置給定設(shè)置為20000（4倍頻后一轉(zhuǎn)為4000個(gè)脈沖），位置調(diào)節(jié)器增益設(shè)置為10,最大進(jìn)給速度設(shè)置為300r/min，進(jìn)給加速度設(shè)置為10r/min/s2,前饋系數(shù)設(shè)置為0。2）點(diǎn)擊啟動(dòng)，等電機(jī)到達(dá)定位位置時(shí)，用手轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，觀察偏離定位位置的最大偏差；3） 位置調(diào)節(jié)器增益設(shè)置為20，其他參數(shù)保持不變，重復(fù)2），觀察偏離定位位置的最大偏差；4）改變位置調(diào)節(jié)增益，重復(fù)3）。8．5實(shí)驗(yàn)結(jié)論伺服系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益越大，其伺服剛度就越好，伺服剛度取決于電機(jī)與外負(fù)載的連接形式，負(fù)載剛度大，則要求伺服剛度也大，反之，從而保證位置控制精度。8．6撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告9前饋補(bǔ)償與跟隨誤差之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)9．1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）了解并掌握前饋補(bǔ)償與跟隨誤差之間的關(guān)系2）了解復(fù)合控制的結(jié)構(gòu)及其作用9．2實(shí)驗(yàn)原理采用簡(jiǎn)單比例控制的位置控制系統(tǒng)，可以很容易地獲得穩(wěn)定、無(wú)超調(diào)的位置控制和良好的定位精度，在機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。但由于它不可避免地存在穩(wěn)態(tài)位置跟蹤誤差會(huì)對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)軌跡產(chǎn)生一定影響，從而引起加工誤差。為了解決上述