直流电机转速测控系统.docx

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1、南京邮电大学自动化学院实验报告实验名称：直流电机转速测控系统课程名称：测控技术与仪器专业综合实验所在专业：测控技术与仪器学生姓名：马玉立班级学号:B13050609任课教师：戎舟2015 /2016学年第 二 学期摘要：以EE-SX672A光电传感器，labvicw为基础，运用PID控制技术实现对直流电机转速的实时控制。运用虚拟仪器技术能够实时显示控制的过程，控制过程简单易懂，具有一定的实用性。一.实验目的1 .理解所用传感器的工作原理，掌握传感器的使用；2 .掌握直流电机转速测试和控制电路的设计；3 .掌握计算机测控的原理和方法。二.实验要求基于ELVIS平台设计电机速度测试电路，设定预计转

2、速，根据实际转速，实现相应的控制算法，完成对马达速度的闭环控制。三.实验设备(1)计算机1台(2) ELVIS数据采集平台1台(3) EE-SX672A光电传感器模块 1个(4)5V直流电机1个四.实验内容4.1系统结构(1)系统结构及模块功能说明系统结构分为：直流电机部分、EE-SX672A光电传感器部分、labview部分。EE-SX672A光电传感器用来采集脉冲，labview完成转速测量，PID控制，实现相应的控制算法，完成对马达速度的闭环控制。(2)系统框图直流电机一届ELVIS数据采集平台叁以证点图1系统框图4. 2硬件模块（1）所用模块介绍1 .直流电机电机是使机械能与电能相互转

3、换的硬件，直流电机就是把直流电能转换成机械能。作为机电执行元部件，直流电机内部有一个闭合的主磁路。主磁通在主磁路中流动，同时与两个电路交联，其中一个电路是用以产生磁通的，称为激磁电路,另外一个是用来传递功率，称为功率回路或者电枢回路。现行的直流电动机都是旋转电枢式，也就是说激磁绕组及其所包围的铁芯组成的磁极为定子，带换向单元的电枢绕组和电枢铁芯结合构成直流电动机的转子。2 .光电传感器光电传感器一般由发送器、接收器和检测电路三部分组成。发送器一般为半导体光源、发光二极管（LED）、激光二极管或及红外发射二极管，对准目标发射光束，光束连续发射，或以脉冲方式发射，脉冲宽度可调。在接收器的前面，要装

4、有光学元件如光圈和透镜等。接收器一般由光电二极管、光电三极管或光电池组成。接收器接收信号后通过检测电路输出有效信号。光电传感器有凹槽形光电传感器、对射型光电传感器、反光型光电开关和扩散反射型光电开关等几种类型。以凹槽型光电传感器为例，凹槽型光电传感器把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧。发光器能发出红外线和可见光，在无阻的情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一个控制动作，产生一个脉冲。采用光电传感器对直流电机的转速进行测试，将电机转盘插入到光电传感器内部，当光线可以穿透转盘时，传感器上的红

5、灯不亮，输出的是高电平；当光线不可以穿透转盘时，传感器上的红灯亮起，输出的是低电平。所以当电机转动时,转盘在传感器内部转动，输出的是脉冲信号，测出脉冲信号的频率，继而可以求得转动的速度。和平台连接时，采用NI ELVIS平台的可调直流电源作为直流电机的输入,传感器的输出脉冲信号，送至ELVIS平台上的计数器进行测频。(2)电路图和实物图VCC 5VOUT ,1直流电机GND L 5V图2电路图图3实物图4.3软件程序1.线性拟合模块图4线性拟合前面板Xslope图5线性拟合程序框图说明：通过测量10组不同电压(X)控制电机，测出转速值(Y),得到线性拟合方程，留给P1D控制环节使用。2 .实际

6、转速测量模块图6实际转速测量程序框图说明：使用脉冲频率测量。3. PID控制图7 PID控制程序框图五.实验数据及结果分析转速又0到80控制过程结果:直流电机转速测控系统计数器柔第|Devl/停止图8转速又。到80控制过程结果转速乂 80到100控制过程结果:直流电机转速测控系统频率输入接线端|/Devl/ |n|12.000000?io6j时数器% Devi/ 匚图9转速由80至lj 100控制过程结果六.总结及心得体会(1)在对PID控制时要选择合适的Kc、Ti、Td参量，达到更好的控制结果。(2)实验过程中出现电机不受POWER控制时需要重启电脑，这一点是需要注意的(3)实验结果的准确性

7、受调整函数的影响很大，所以线性拟合部分要做准确。附录资料：不需要的可以自行删除实木地板面层施工工艺标准目录1适用范围92施工准备92.1 技术准备92.2 材料要求92.3 机具设备102.4 作业条件103 施工工艺103.1 工艺流程113.2 施工要点113.3 季节性施工144 质量标准144.1 主控项目144.2 一般项目155成品保护166应注意的质量问题167 质量记录178 安全、环保措施178.1 妥全操作要求178.2 环保措施18实木地板面层施工工艺标准1适用范围本规范适用于建筑装饰工程中实木地板面层的施工。2施工准备2.1 技术准备2.1.1 实木地板的质量应符合规范

8、和设计要求，在铺设前，应得到业主对地板质量、数量、品种、花色、型号、含水率、颜色、油漆、尺寸偏差、加工精度、甲醛含量等验收认可。2.1.2 认真审核图纸，结合现场尺寸进行深化设计，确定铺设方法、拼花、镶边等，并经监理、建设单位认可。2.1.3 根据选用的板材和设计图案进行试拼、试排，达到尺寸准确、均匀美观。2.1.4 选定的样品板材应封样保存。提前做好样板间或样板块，经监理、建设单位验收合格。2.1.5 对操作人员进行安全技术交底。铺设面积较大时，应编制施工方案。2.2 材料要求2.2.1 实木地板：实木地板面层所采用的材料，其技术等级和质量应符合设计要求，含水率长条木地板不大于12%,拼花木

9、地板不大于10%。实木地板面层的条材和块材应采用具有商品检验合格证的产品，其产品类别、型号、适用树种、检验规则及技术条件等均应符合现行国家标准实木地板块GB/T15036. 16的规定。2.2.2 木材：木龙骨、垫木、剪刀撑和毛地板等应做防腐、防蛀及防火处理。木龙骨要用变形较小的木材，常用红松和白松等；毛地板常选用红松、白松、杉木或整张的细木工板等。木材的材质、品种、等级应符合现行国家标准木结构工程施工质量验收规范(GB 50206-2012)的有关规定，铺设时的含水率不大于12%。拚花木地板的长度，宽度和厚度均应符合设计要求。双层板下的毛地板、木地板面下木搁栅和垫木均要做防腐处理，其规格、尺

10、寸应符合设计要求。2.2.3 硬木踢脚板：宽度、厚度应按设计要求的尺寸加工，其含水率不大于12%,背面满涂防腐剂，背面应满涂防腐剂，花纹和颜色应力求与面层地板相同。2.2.4 其他材料：防腐剂、防火涂料、胶粘剂、8#1()#。镀锌铅丝、5()H)()mm钉子(地板钉)、扒钉、角码、膨胀螺栓、镀锌木螺钉、隔声材料等。防腐剂、防火涂料、胶粘剂应具有环保检测报告。2.2.5 地面所用材料应符合国际民用建筑工程室内环境污染控制规范(GB50325 2010)2.3 机具设备2.3.1 机械：多功能木工机床、刨地板机、磨地板机、平刨、压刨、小电锯、电锤等。2.3.2 工具：斧子、冲子、凿子、手锯、手刨、

11、锤子、墨斗、签子、扫帚、钢丝刷、气钉枪、割角尺等。2.3.3 计量检测用品：水准仪、水平尺、方尺、钢尺、靠尺等。2.4 作业条件2.4.1 顶棚、墙面的各种湿作业已完，粉刷干燥程度达到80%以上。2.4.2 地板铺设前应清理基层，不平的地方应剔除或用水泥砂浆找平。2.4.3 墙面已弹好标高控制线(+500mm),并预检合格。2.4.4 门窗玻璃、油漆、涂料已施工完，并验收合格。2.4.5 水暖管道、电气设备及其他室内固定设施安装完，上、下水及暖气试压通过验收并合格。2.4.6 房间四周弹好踢脚板上口水平线，并已预埋好固定木踢脚的木砖(必须经过防腐处理)。2.4.7 凡是与混凝土或砖墙基体接触的

12、木材，如木搁栅、踢脚板背面、地板地面、剪力撑、木楔子、木砖等，均预先涂满木材防腐材料。2.4.8 木地板采用空铺法时，按设计要求的尺寸砌好地垄墙，每道墙预留120mmX120mm通风孔2个，并预埋好铁丝，墙顶抹一层防水砂浆。2.4.9 实木地板采用实铺法时，预先在垫层内预埋好铁丝。3施工工艺实木地板按构造方法不同，有“实铺”和“空铺”两种。实铺木地板，是木龙骨铺在钢筋混凝土板或垫层上，它是由木龙骨、毛地板及实木地板面层等组成。“空铺”是由木龙骨、剪刀撑、毛地板、实木地板面层等组成，一般设在首层房间。采用“空铺”法当龙骨跨度较大时，应加设地垄墙，地垄墙顶上要铺防水卷材或抹防水砂浆及放置垫木。3.

13、1 工艺流程基层清理测量弹线一安装木龙骨一铺钉毛地板一铺实木地板面层f刨平、磨光f安装木踢脚板一油漆、打蜡一清理木地板面3.2 施工要点3.2.1 基层清理、测量弹线：对基层空鼓、麻点、掉皮、起砂、高低偏差等部位先进行返修，并把沾在基层上的浮浆、落地灰等用签子或钢丝刷清理掉，再用扫帚将浮土清扫干净。待所有清理工作完成后进行验收，合格后方可弹线。3.2.2 安装木龙骨322.1实铺法：楼层木地板的铺设，通常采用实铺法施工，见图322.1。（1）先在基层上弹出木龙骨的安装位置线（间距不大于400mm或按设计要求）及标高，将龙骨（断面呈梯形，宽面在下）放平、放稳，并找好标高，再用电锤钻孔，用膨胀螺栓

14、、角码固定木龙骨或采用预埋在楼板内的钢筋（铁丝）绑牢，木龙骨与墙间留出不小于30mm的缝隙，以利于通风防潮。木龙骨的表面应平直。若表面不平可用垫板垫平，也可刨平，或者在底部砍削找平，但砍削深度不宜超过10mm,砍削处要刷防火涂料和防腐剂处理。采用垫板找平时垫板要与龙骨钉牢。（2）木龙骨的断面选择应根据设计要求。实铺法木龙骨常加工成梯形（俗称燕尾龙骨），这样不仅可以节省木材，同时也有利于稳固。也可采用30mmx40mm木龙骨，木龙骨的接头应采用平接头，每个接头用双面木夹板，每面钉牢，亦可以用扁铁双面夹住钉牢。(3)木龙骨之间还要设置横撑，横撑的含水率不得大于18%,横撑间距8()()mm左右，与龙骨垂直相交，用铁钉固定，其目的是为了加强龙骨的整体性。龙骨与龙骨之间的空隙内,按设计要求填充轻质材料，填充材料不得高出木龙骨上表皮。1.1.1 空铺法：见图322.21.1.2 法的地垄墙高度应根据架空的高度及使用的条件计算后确定，地垄墙的质量应符合有关验收规范的技术要求，并留出通风孔洞。1.1.3 垄墙上垫放通长的压沿木或垫木。压沿木或垫木应进行防腐、防蛀处理，并用预埋在地垄墙里的铁丝将其绑扎拧紧，绑扎固定的间距不超过300mm,接头采用平接，在两根接头处，绑扎的铅丝应分别在接头处的两端150mm以内进行绑扎，以防接头处松动。1.1.4 沿木表面划出各龙骨的中线，然后将龙骨对