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1、电机双环控制实例直流电机转速电流双闭环调速系统实验 一、 实验目的 通过实验了解直流调速系统的原理及一般组成结构，会设计并调节速度电流双闭环PID参数。 二、 实验系统结构 本系统由以下模块构成： DSP2407以及相应的接口电路构成的控制板卡一块 电机驱动板卡一块 直流电机一个 负载轮一个 计算机一台 DSP仿真器一个 PWMPWM驱 直流电机 TMS320LF 输出 动电路 2407 A/D 路电流采通道 样电路 CPLD码盘接口 光电码盘信号 图1 系统结构框图 图2 根据图1设计的DSP控制板 图3 系统组成 速度电流双闭环PID控制的程序结构如图： 角度指令 速度生成器 速度指令 P
2、ID PID Kq/ (Tq+1) Ka/ Ke R/Tms (te+1) 电流反馈 速度反馈 位置反馈 KF KF KF 1/s 图4 多闭环PID直流电机控制的程序流程图 提供DSP编程的编译环境，寄存器等相应设置配置完成，只需要学员自己写PID控制程序。 图5 程序编程环境 三、 实验要求 掌握直流电机的基本构成机原理、掌握利用PWM调速的原理、掌握数字PID的原理及应用、掌握双闭环调速的原理、掌握直流调速系统的构成、掌握DSP控制系统的原理及构成。 四、 实验步骤 1、 调节PWM占空比，观测电机电流值的变化情况。 调节DSP2407程序中的PWM占空比参数值，通过电流传感器采集电机的
3、电流，经过A/D以后进行观察。 目的：了解对电机调速，实际就是改变PWM控制的占空比，改变直流电机的电流，从而改变直流电机的速度。 2、 取消电流反馈，以单闭环PID控制电机速度。 以光电码盘数据计算的速度为反馈，设计一个数字PID控制器，控制电机以一定的速度转动。 3、 速度电流双闭环控制。 加入电流反馈，设计双闭环的PID速度电流控制器。 4、 位置、速度、电流三环PID控制。 加入位置控制环，设计上升下降曲线，使电机准确可靠运行。 五、 实验评分 利用DSP编译器对变量的记录，可以方便显示PID算法的响应结果图，根据响应曲线的特性，对PID算法的好坏进行评价。 图6电流响应曲线 图7速度响应曲线 六、 其他功能 a、 还具备与计算机通过RS232的通讯功能，可考学员DSP与计算机的通讯设计及编程设计。 b、具有A/D功能，可考察DSP的AD转换原理与配置使用。 c、 DSP控制板还可以接不进电机驱动器，控制步进电机。考察步进电机的原理，使用及控制。
