运动控制系统综合实验教程

第1章 实验概述

1.1 实验要求

1.2 实验准备

1.3 实验实施

1.4 实验分析

第2章 实验装置

2.1 概述

2.2 实验装置的主要特点

2.3 实验装置及电机的技术参数

2.4 实验装置的挂箱配置

2.5 实验装置的安全与保护

2.6 实验装置的实验项目

2.7 主要实验挂箱的使用说明

2.7.1 电源控制屏

2.7.2 低压控制电路及仪表

2.7.3 可调电阻

2.7.4 触发电路和晶闸管主回路

2.7.5 功率器件

2.7.6 直流调速控制单元

2.7.7 现代电力电子电路和直流脉宽调速

2.7.8 触发电路

2.7.9 微机控制脉宽调制（sPwM）变频调速系统

2.7.10 DSP控制的高性能直流无刷电机调速实验系统

2.7.11 基于DSP的研究型变频调速系统

2.7.12 直流伺服电机控制系统

2.7.13 交流伺服电机控制系统

2.7.14 其他挂箱

第3章 电力电子技术基础实验

3.1 单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路实验

3.2 正弦波同步移相触发电路实验

3.3 锯齿波同步移相触发电路实验

3.4 单相桥式半控整流电路实验

3.5 单相桥式全控整流电路实验

3.6 单相桥式有源逆变电路实验

3.7 三相半波可控整流电路的研究

3.8 三相桥式半控整流电路实验

3.9 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验

3.10 单相交流调压电路实验

3.11 三相交流调压电路实验

3.12 全控器件GTR、GTO、MOSFET、IGBT的特性与驱动电路研究

3.12.1 电力晶体管（GTR）的特性与驱动电路研究

3.12.2 门极可关断晶闸管（GTO）特性与驱动电路研究

3.12.3 电力场效应晶体管（MOSFET）的特性与驱动电路研究

3.12.4 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）特性与驱动电路研究

3.13 采用自关断器件的单相交流调压电路研究

3.14 直流斩波电路的性能研究

3.15 全桥DC／DC变换电路实验

3.16 单相交一直一交变频电路的性能研究

第4章 电机学基础实验

4.1 直流电机基础实验

4.1.1 直流电机伏安法测定电枢绕组冷态电阻

4.1.2 直流并励电机特性

4.1.3 直流串励电机实验

4.1.4 直流他励电机的机械特性测试

4.2 异步电机基础实验

4.2.1 三相鼠笼式异步电机的机械特性

4.2.2 三相异步电机的起动与调速特性

4.2.3 三相异步电机的单相电阻起动

4.2.4 三相异步电机的单相电容起动

4.3 同步电机基础实验

4.3.1 三相同步电机的机械特性

4.3.2 三相同步电机的参数测定

4.4 同步发电机基础实验

4.4.1 三相同步发电机的机械特性

4.4.2 三相同步发电机的并联运行实验

第5章 直流调速系统实验

5.1 晶闸管直流调速系统参数和环节特性测定

5.2 晶闸管直流调速系统主要控制单元调试

5.3 不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究

5.4 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统

5.5 逻辑无环流可逆直流调速系统

5.6 双闭环可逆直流脉宽调速系统

第6章 交流调速系统实验

6.1 双闭环三相异步电机调压调速系统

6.2 双闭环三相异步电机串级调速系统

6.3 异步电机SPWM与SVPWM变频调速系统

6.4 基于DSP的方波无刷直流电机（BLDCM）调速系统

6.5 基于DSP的研究型变频调速系统

6.5.1 采用SPWM的开环VVVF调速系统

6.5.2 采用SVPWM的开环VVVF调速系统

6.5.3 采用马鞍波PWM的开环VVVF调速系统

6.5.4 采用磁场定向控制（FOC）的感应电机变频调速系统

6.5.5 感应电机直接转矩控制（DTC）的变频调速系统

第7章 伺服电机控制系统实验

7.1 直流伺服电机控制系统

7.2 交流伺服电机控制系统

7.3 DSP控制的同步电机伺服系统

参考文献

《运动控制系统综合实验教程/西安交通大学本科“十二五”规划教材》以NMCL－Ⅲ型电力电子及运动控制实验教学装置为主线，较为详细地介绍了电力电子技术、电机学、电力拖动自动控制系统和运动控制系统等课程的实验内容、实验原理和实验方法，并适用于开设运动控制系统专题实验，以培养学生自主设计能力、综合实验能力、创新意识和创新能力。主要内容包括电力电子基础实验、电机学基础实验、直流调速系统实验、交流调速系统实验和伺服电机控制系统实验五个部分，并将基于DSP芯片的数字控制、基于Matlab／Simulink仿真设计和基于Labview的网络化虚拟实现技术融合到相关章节中，使之具有足够的扩展空间，以适应未来进一步的实验教学要求。
　　《运动控制系统综合实验教程/西安交通大学本科“十二五”规划教材》可作为自动化专业、电气工程及其自动化专业，以及其他自动化类和电气类的本科生实验教学用书，同时对从事电力电子技术、电机与拖动、电力拖动自动控制系统、运动控制系统的工程技术人员也有较好的参考价值。