【正文】 然后逐漸減小主電路的電阻值，直至（為電動(dòng)機(jī)額定電流），再調(diào)整電流變換器LF中的電位器，使反饋電流對(duì)應(yīng)的電壓，且極性與此時(shí)相反。過(guò)電流保護(hù)可通過(guò)把電動(dòng)機(jī)電流信號(hào)接入IR2130的過(guò)流保護(hù)輸入端實(shí)現(xiàn)。這種情況下，可繼續(xù)減小電阻值，使，調(diào)整保護(hù)電路電位器，使IR2130的輸出為零，封鎖主電路實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)。（2）電流閉環(huán)測(cè)定電流閉環(huán)后，主要測(cè)定限定最大電流功能和電流反饋系數(shù)β。系統(tǒng)接入ACR（ACR為PI結(jié)構(gòu)：參考參數(shù)為，并把剛調(diào)好的電流反饋電壓加到運(yùn)算放大器輸入端。作為給定電壓接入形成電流閉環(huán)。逐漸從0開(kāi)始增加到，使，觀察主電路電流是否小于或等于，若在此調(diào)節(jié)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)過(guò)大，則說(shuō)明原已調(diào)整的反饋電流電壓偏小，這主要是由ACR的給定電壓和反饋電壓回路電阻值差別引起輸入電流差別引起的，這種情況可重新調(diào)整LF中的電位器使增加至來(lái)解決。反之也然。調(diào)試時(shí)應(yīng)使略小于過(guò)流保護(hù)設(shè)定值。然后可根據(jù)此時(shí)的值計(jì)算電流反饋系數(shù)β。（3）電流環(huán)動(dòng)態(tài)特性的研究切除主電路全部串聯(lián)電阻，在電流環(huán)的給定輸入端加給定電壓，使主電路電流，然后突減或突加給定電壓，用存儲(chǔ)示波器觀察并存儲(chǔ)主電路電流響應(yīng)曲線。分別改變下列參數(shù)，再突加給定電壓，觀察電流波形：1） 減小電流給定值。2） 改變ACR積分時(shí)間常數(shù)（改變運(yùn)算放大器反饋回路電容數(shù)值）3） 改變ACR比例時(shí)間常數(shù)而保持積分時(shí)間常數(shù)不變。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析給定值和調(diào)節(jié)器參數(shù)對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)特性的影響，確定調(diào)節(jié)器的最佳參數(shù)選擇和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。4．轉(zhuǎn)速環(huán)調(diào)試（1）轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)極性及轉(zhuǎn)數(shù)反饋系數(shù)α的測(cè)定在轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)狀態(tài)下（速度調(diào)節(jié)器ASR不接入或把ASR接成放大倍數(shù)為1的比例調(diào)節(jié)器），電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁并其主電路串聯(lián)電阻全部切掉，轉(zhuǎn)速給定電壓作為直接輸入給ACR。逐漸增加，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，同時(shí)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)SF的輸出電壓，使，計(jì)算反饋系數(shù)α值。并比較和的電壓極性，以判別為負(fù)反饋性質(zhì)電壓。（2）轉(zhuǎn)速環(huán)動(dòng)態(tài)性能研究把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR接入系統(tǒng)（ASR為給定參數(shù)的PI調(diào)節(jié)器：參考值，并組成轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，用存儲(chǔ)示波器觀察并存儲(chǔ)下列情況下的轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線。1） 空載時(shí)突加給定轉(zhuǎn)速信號(hào)，穩(wěn)定運(yùn)行后再突減給定轉(zhuǎn)速信號(hào)。2） 額定負(fù)載（）時(shí)突加給定轉(zhuǎn)速信號(hào)，穩(wěn)定運(yùn)行后，再突減給定轉(zhuǎn)速信號(hào)。分別改變下列參數(shù)，按上述兩種情況重做轉(zhuǎn)速響應(yīng)實(shí)驗(yàn)：1） 改變轉(zhuǎn)速給定電壓的大小。2） 改變ASR積分時(shí)間常數(shù)（改變運(yùn)算放大器反饋回路電容數(shù)值）3） 改變ASR比例時(shí)間常數(shù)而保持積分時(shí)間常數(shù)不變。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析給定值和調(diào)節(jié)器參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)速環(huán)動(dòng)態(tài)特性的影響，并確定轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的最佳參數(shù)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。5．系統(tǒng)靜特性的測(cè)定為使測(cè)定靜特性時(shí)系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行，ASR和ACR應(yīng)按上述實(shí)驗(yàn)步驟3和4中確定的理想?yún)?shù)選用。1） 使作負(fù)載用的發(fā)電機(jī)工作于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速給定電壓及負(fù)載電阻，使時(shí)的轉(zhuǎn)速，然后增大或減小電阻值得到多組的值，由此可描出系統(tǒng)的靜特性曲線。2） 降低，使使時(shí)，轉(zhuǎn)速，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)畫(huà)出此電壓下的靜特性曲線，由此可按下式根據(jù)這兩條靜特性所能滿足的系統(tǒng)靜差率： 四、思考題1）改變ASR參數(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)過(guò)程有何影響？2）改變ACR參數(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)過(guò)程有何影響？3）雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？4）如電流負(fù)反饋電路沒(méi)有接通或極性接反，將會(huì)出現(xiàn)什么后果？實(shí)驗(yàn)五：數(shù)控機(jī)床插補(bǔ)設(shè)計(jì)[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯1）通過(guò)數(shù)控插補(bǔ)教學(xué)軟件的演示，加深學(xué)生對(duì)于插補(bǔ)概念的理解。2）掌握逐點(diǎn)比較法、DDA法和數(shù)據(jù)采樣法插補(bǔ)（直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)）的基本工作原理和軟件實(shí)現(xiàn)方法。[實(shí)驗(yàn)屬性]本實(shí)驗(yàn)屬設(shè)計(jì)性質(zhì)[預(yù)習(xí)要求]1）復(fù)習(xí)教材中有關(guān)“逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)”的有關(guān)內(nèi)容。2）仔細(xì)閱讀本章第一節(jié)的內(nèi)容，要求完全掌握實(shí)驗(yàn)裝置的使用。3）仔細(xì)閱讀本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提供的部分參考程序清單。[實(shí)驗(yàn)器材]1）計(jì)算機(jī)一臺(tái)；2）數(shù)控機(jī)床仿真軟件一套；3）C語(yǔ)言或VB語(yǔ)言軟件。[實(shí)驗(yàn)內(nèi)容]一、數(shù)控機(jī)床仿真軟件的演示1．軟件功能簡(jiǎn)介插補(bǔ)就是根據(jù)給定速度和給定輪廓線形的要求，在輪廓的已知點(diǎn)之間，確定一些中間點(diǎn)的方法，即：數(shù)據(jù)密化的過(guò)程。本軟件界面友好，啟動(dòng)軟件后，輸入用戶名及密碼后即可進(jìn)入MDI界面（如圖21）。圖21該軟件功能豐富，主要有“原理”與“仿真”兩大功能模塊。“原理”模塊用來(lái)說(shuō)明各種插補(bǔ)方法的基本原理，以便于復(fù)習(xí)和查閱課堂理論知識(shí)，學(xué)生使用軟件時(shí)可實(shí)時(shí)查閱，以達(dá)到更方便地學(xué)習(xí)和掌握理論知識(shí)。它分為“輪廓控制”和“位置檢測(cè)裝置”兩個(gè)子模塊?！胺抡妗蹦K也有“輪廓控制”和“位置檢測(cè)裝置”兩個(gè)子模塊。“輪廓控制”能夠模擬脈沖增量插補(bǔ)中的“逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)”、“數(shù)字積分法插補(bǔ)”、數(shù)據(jù)采樣法插補(bǔ)中的“直接函數(shù)法插補(bǔ)”和“刀補(bǔ)”；“位置檢測(cè)裝置”能夠模擬“光柵位置檢測(cè)裝置”和“感應(yīng)同步器”的工作原理。本實(shí)驗(yàn)中，我們將演示“輪廓控制”模塊中各種插補(bǔ)方法的直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)，并要求學(xué)生分組應(yīng)用課堂理論知識(shí)采用VB或C語(yǔ)言自行設(shè)計(jì)出其中某一種插補(bǔ)方法?！拜喞刂啤敝懈鞣N插補(bǔ)仿真界面相似，現(xiàn)以“逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)”仿真界面為例介紹使用方法。如圖22是逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)，左邊是帶有坐標(biāo)系的演示區(qū)?？梢灾庇^的看到輸入?yún)?shù)后直線的輪廓以及插補(bǔ)的軌跡。右邊可以分三個(gè)小塊，由上到下第一塊是要輸入的直線的起點(diǎn)，終點(diǎn)的坐標(biāo)值及脈沖當(dāng)量；第二塊是所要演示的各個(gè)方面的按鈕，如：輪廓，點(diǎn)擊后就會(huì)根據(jù)參數(shù)畫(huà)出直線輪廓，可控插補(bǔ)，點(diǎn)擊后就可以看到該直線的插補(bǔ)軌跡且一個(gè)脈沖一個(gè)脈沖進(jìn)行插補(bǔ)，每點(diǎn)擊一次插補(bǔ)一步，直至插補(bǔ)完畢；清屏，點(diǎn)擊后清除坐標(biāo)系以外的所有線條，連續(xù)插補(bǔ)，點(diǎn)擊后將完整的插補(bǔ)軌跡顯示出來(lái)，退出，點(diǎn)擊即退出插補(bǔ)演示，插補(bǔ)下段，點(diǎn)擊后原起點(diǎn)參數(shù)將消失，原終點(diǎn)參數(shù)成為起點(diǎn)參數(shù)，重新輸入終點(diǎn)參數(shù)即可進(jìn)行下一輪插補(bǔ)；第三塊是坐標(biāo)的顯示，有放大，縮小和正常以供選擇。脈沖當(dāng)量是決定數(shù)控機(jī)床加工精度的一個(gè)重要參數(shù)，本軟件可調(diào)整脈沖當(dāng)量大小，便于學(xué)生理解概念。圖23是逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)，其使用方法和特點(diǎn)同直線插補(bǔ)相似，可模擬順、逆圓和優(yōu)劣弧的插補(bǔ)。圖22 圖232．仿真軟件的演示步驟下面以逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)和逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)為例，大致介紹一下本軟件的操作方法，其它各個(gè)插補(bǔ)由同學(xué)自己完成。（1）逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)第一步：在如圖24的MDI界面工具欄上點(diǎn)“逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)”按鈕，進(jìn)入“逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)” 仿真界面，選擇“直線插補(bǔ)”，如圖25。圖24圖25第二步：進(jìn)入“逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)仿真界面”后，在右端指令框中根據(jù)指令格式輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“輪廓”按鈕，即可繪出要插補(bǔ)的直線，如圖26。圖26第三步：點(diǎn)擊“連續(xù)插補(bǔ)”，將插補(bǔ)出所需直線段。點(diǎn)擊“可控插補(bǔ)”，將逐步插補(bǔ)出所需直線段，每點(diǎn)擊一次，插補(bǔ)一步，如圖27。圖27第四步：點(diǎn)擊“插補(bǔ)下段”，在右端指令框中根據(jù)指令格式輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“連續(xù)插補(bǔ)”或“可控插補(bǔ)”按鈕，即可插補(bǔ)出下一直線段。點(diǎn)擊“清屏”按鈕，可清除所繪痕跡；點(diǎn)擊“退出”按鈕，可退出“逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)仿真界面”,如圖28。圖282. 逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)第一步：進(jìn)入“逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)” 仿真界面，選擇“圓弧插補(bǔ)”，進(jìn)入“逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)仿真界面”，在右端指令框中根據(jù)指令格式輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“輪廓”按鈕，即可繪出要插補(bǔ)的圓弧，如圖29。圖29第二步：點(diǎn)擊“連續(xù)插補(bǔ)”，將插補(bǔ)出所需圓弧段。點(diǎn)擊“可控插補(bǔ)”，將逐步插補(bǔ)出所需圓弧段，每點(diǎn)擊一次，插補(bǔ)一步，如圖30。圖30第三步：點(diǎn)擊“插補(bǔ)下段”，在右端指令框中根據(jù)指令格式輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“連續(xù)插補(bǔ)”或“可控插補(bǔ)”按鈕，即可插補(bǔ)出下一圓弧段。點(diǎn)擊“清屏”按鈕，可清除所繪痕跡；點(diǎn)擊“退出”按鈕，可退出“逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)仿真界面”，如圖31。圖31第四步： 可改變“G02”和“G03”、“R”值的正負(fù)，模擬順、逆圓和優(yōu)劣弧的插補(bǔ)；并可改變“脈沖當(dāng)量”的數(shù)值，理解脈沖當(dāng)量對(duì)加工精度的影響，如圖32。圖32其他插補(bǔ)類型的操作類似，不再一一贅述。二、插補(bǔ)軟件實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)1．插補(bǔ)原理（1）逐點(diǎn)比較法逐點(diǎn)比較法是使用階梯折線來(lái)逼近被插補(bǔ)直線或圓弧輪廓的方法，一般是按偏差判別、進(jìn)給控制、偏差計(jì)算和終點(diǎn)判別四個(gè)節(jié)拍來(lái)實(shí)現(xiàn)一次插補(bǔ)過(guò)程。根據(jù)教材中有關(guān)內(nèi)容，第一象限內(nèi)直線與圓弧的逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)的流程圖見(jiàn)教材所示。當(dāng)插補(bǔ)過(guò)程中某個(gè)坐標(biāo)出現(xiàn)進(jìn)給脈沖時(shí)，可通過(guò)調(diào)用開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的位置控制函數(shù)來(lái)完成，具體如下：Void open_position_ctrl (int Dx, int Dy):其中Dx=+1，1，0，分別表示X軸方向上出現(xiàn)正向進(jìn)給脈沖、反向進(jìn)給脈沖、沒(méi)有進(jìn)給脈沖。Dy=+1，1，0，分別表示Y軸方向上出現(xiàn)正向進(jìn)給脈沖、反向進(jìn)給脈沖、沒(méi)有進(jìn)給脈沖。（2）數(shù)字積分法數(shù)字積分法又稱DDA法，它是通過(guò)對(duì)被積函數(shù)的數(shù)字積分來(lái)實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)控制的方法。第一象限內(nèi)直線與圓弧的數(shù)字積分法插補(bǔ)流程圖見(jiàn)教材所示。當(dāng)插補(bǔ)過(guò)程中某個(gè)坐標(biāo)出現(xiàn)進(jìn)給脈沖時(shí)，同樣可通過(guò)調(diào)用開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的位置控制函數(shù)來(lái)完成，具體如下：Void open_position_ctrl (int Dx, int Dy):其中Dx=+1，1，0，分別表示X軸方向上出現(xiàn)正向進(jìn)給脈沖、反向進(jìn)給脈沖、沒(méi)有進(jìn)給脈沖。Dy=+1，1，0，分別表示Y軸方向上出現(xiàn)正向進(jìn)給脈沖、反向進(jìn)給脈沖、沒(méi)有進(jìn)給脈沖。（3）數(shù)字積分法（直接函數(shù)法）數(shù)據(jù)采樣法又稱時(shí)間分割法，它是根據(jù)插補(bǔ)周期和進(jìn)給速度等要求，在給定線型輪廓的起點(diǎn)與終點(diǎn)之間插入若干個(gè)中間點(diǎn)的過(guò)程。實(shí)際上它是將曲線分割成若干個(gè)微小直線段，即用一系列微小直線段來(lái)逼近輪廓曲線。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，又分成多種不同方法，根據(jù)教材中相應(yīng)的介紹，這次實(shí)驗(yàn)主要進(jìn)行直接函數(shù)法的插補(bǔ)。第一象限內(nèi)直線與圓弧的數(shù)據(jù)采樣法插補(bǔ)流程圖見(jiàn)教材所示。實(shí)驗(yàn)步驟1）啟動(dòng)C語(yǔ)言或VB語(yǔ)言編輯環(huán)境。2）輸入預(yù)先編好的部分程序。3）調(diào)試程序，并通過(guò)CRT模擬顯示，驗(yàn)證其正確性。4）在模擬成功之后，增加位置控制輸出程序，并打開(kāi)功放電源，利用小型銑床畫(huà)出被插補(bǔ)輪廓的結(jié)果。5）指導(dǎo)老師檢查后，整理實(shí)驗(yàn)儀器方可離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。報(bào)告要求 在常規(guī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求之上，還需包含下述內(nèi)容：（1）細(xì)化后的程序流程圖和調(diào)試完成的程序清單；（2）插補(bǔ)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（3）實(shí)驗(yàn)體會(huì)，包括實(shí)驗(yàn)過(guò)程中碰到的問(wèn)題，解決辦法和有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)建議和收獲等。思考題 1）在所開(kāi)發(fā)的程序基礎(chǔ)上如何處理動(dòng)點(diǎn)正好落在四個(gè)坐標(biāo)軸上（+X，X，+Y，Y）的情況。 2）在所開(kāi)發(fā)的程序基礎(chǔ)之上如何實(shí)現(xiàn)過(guò)象限處理？3）當(dāng)采用不同位長(zhǎng)的累加器進(jìn)行DDA法插補(bǔ)時(shí)，對(duì)插補(bǔ)速度的影響如何？