【正文】 然后逐漸減小主電路的電阻值，直至（為電動機額定電流），再調(diào)整電流變換器LF中的電位器，使反饋電流對應(yīng)的電壓，且極性與此時相反。過電流保護可通過把電動機電流信號接入IR2130的過流保護輸入端實現(xiàn)。這種情況下，可繼續(xù)減小電阻值，使，調(diào)整保護電路電位器，使IR2130的輸出為零，封鎖主電路實現(xiàn)過電流保護。（2）電流閉環(huán)測定電流閉環(huán)后，主要測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)過程中發(fā)現(xiàn)過大，則說明原已調(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解決。反之也然。調(diào)試時應(yīng)使略小于過流保護設(shè)定值。然后可根據(jù)此時的值計算電流反饋系數(shù)β。（3）電流環(huán)動態(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，用存儲示波器觀察并存儲主電路電流響應(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積分時間常數(shù)（改變運算放大器反饋回路電容數(shù)值）3） 改變ACR比例時間常數(shù)而保持積分時間常數(shù)不變。根據(jù)上述實驗結(jié)果分析給定值和調(diào)節(jié)器參數(shù)對電流環(huán)動態(tài)特性的影響，確定調(diào)節(jié)器的最佳參數(shù)選擇和動態(tài)性能指標。4．轉(zhuǎn)速環(huán)調(diào)試（1）轉(zhuǎn)速反饋信號極性及轉(zhuǎn)數(shù)反饋系數(shù)α的測定在轉(zhuǎn)速開環(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），電動機加額定勵磁并其主電路串聯(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，使電動機轉(zhuǎn)速，同時調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)SF的輸出電壓，使，計算反饋系數(shù)α值。并比較和的電壓極性，以判別為負反饋性質(zhì)電壓。（2）轉(zhuǎn)速環(huán)動態(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)，用存儲示波器觀察并存儲下列情況下的轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線。1） 空載時突加給定轉(zhuǎn)速信號，穩(wěn)定運行后再突減給定轉(zhuǎn)速信號。2） 額定負載（）時突加給定轉(zhuǎn)速信號，穩(wěn)定運行后，再突減給定轉(zhuǎn)速信號。分別改變下列參數(shù)，按上述兩種情況重做轉(zhuǎn)速響應(yīng)實驗：1） 改變轉(zhuǎn)速給定電壓的大小。2） 改變ASR積分時間常數(shù)（改變運算放大器反饋回路電容數(shù)值）3） 改變ASR比例時間常數(shù)而保持積分時間常數(shù)不變。根據(jù)上述實驗結(jié)果，分析給定值和調(diào)節(jié)器參數(shù)對轉(zhuǎn)速環(huán)動態(tài)特性的影響，并確定轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的最佳參數(shù)和動態(tài)性能指標。5．系統(tǒng)靜特性的測定為使測定靜特性時系統(tǒng)能穩(wěn)定運行，ASR和ACR應(yīng)按上述實驗步驟3和4中確定的理想?yún)?shù)選用。1） 使作負載用的發(fā)電機工作于發(fā)電運行狀態(tài)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速給定電壓及負載電阻，使時的轉(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，轉(zhuǎn)速，重復上述實驗畫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)對動態(tài)過程有何影響？2）改變ACR參數(shù)對動態(tài)過程有何影響？3）雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的特點表現(xiàn)在哪幾個方面？4）如電流負反饋電路沒有接通或極性接反，將會出現(xiàn)什么后果？實驗五：數(shù)控機床插補設(shè)計[實驗?zāi)康腯1）通過數(shù)控插補教學軟件的演示，加深學生對于插補概念的理解。2）掌握逐點比較法、DDA法和數(shù)據(jù)采樣法插補（直線插補、圓弧插補）的基本工作原理和軟件實現(xiàn)方法。[實驗屬性]本實驗屬設(shè)計性質(zhì)[預(yù)習要求]1）復習教材中有關(guān)“逐點比較法插補”的有關(guān)內(nèi)容。2）仔細閱讀本章第一節(jié)的內(nèi)容，要求完全掌握實驗裝置的使用。3）仔細閱讀本實驗內(nèi)容提供的部分參考程序清單。[實驗器材]1）計算機一臺；2）數(shù)控機床仿真軟件一套；3）C語言或VB語言軟件。[實驗內(nèi)容]一、數(shù)控機床仿真軟件的演示1．軟件功能簡介插補就是根據(jù)給定速度和給定輪廓線形的要求，在輪廓的已知點之間，確定一些中間點的方法，即：數(shù)據(jù)密化的過程。本軟件界面友好，啟動軟件后，輸入用戶名及密碼后即可進入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?！霸怼蹦K用來說明各種插補方法的基本原理，以便于復習和查閱課堂理論知識，學生使用軟件時可實時查閱，以達到更方便地學習和掌握理論知識。它分為“輪廓控制”和“位置檢測裝置”兩個子模塊。“仿真”模塊也有“輪廓控制”和“位置檢測裝置”兩個子模塊?！拜喞刂啤蹦軌蚰M脈沖增量插補中的“逐點比較法插補”、“數(shù)字積分法插補”、數(shù)據(jù)采樣法插補中的“直接函數(shù)法插補”和“刀補”；“位置檢測裝置”能夠模擬“光柵位置檢測裝置”和“感應(yīng)同步器”的工作原理。本實驗中，我們將演示“輪廓控制”模塊中各種插補方法的直線插補和圓弧插補，并要求學生分組應(yīng)用課堂理論知識采用VB或C語言自行設(shè)計出其中某一種插補方法?！拜喞刂啤敝懈鞣N插補仿真界面相似，現(xiàn)以“逐點比較法插補”仿真界面為例介紹使用方法。如圖22是逐點比較法直線插補，左邊是帶有坐標系的演示區(qū)。可以直觀的看到輸入?yún)?shù)后直線的輪廓以及插補的軌跡。右邊可以分三個小塊，由上到下第一塊是要輸入的直線的起點，終點的坐標值及脈沖當量；第二塊是所要演示的各個方面的按鈕，如：輪廓，點擊后就會根據(jù)參數(shù)畫出直線輪廓，可控插補，點擊后就可以看到該直線的插補軌跡且一個脈沖一個脈沖進行插補，每點擊一次插補一步，直至插補完畢；清屏，點擊后清除坐標系以外的所有線條，連續(xù)插補，點擊后將完整的插補軌跡顯示出來，退出，點擊即退出插補演示，插補下段，點擊后原起點參數(shù)將消失，原終點參數(shù)成為起點參數(shù)，重新輸入終點參數(shù)即可進行下一輪插補；第三塊是坐標的顯示，有放大，縮小和正常以供選擇。脈沖當量是決定數(shù)控機床加工精度的一個重要參數(shù)，本軟件可調(diào)整脈沖當量大小，便于學生理解概念。圖23是逐點比較法圓弧插補，其使用方法和特點同直線插補相似，可模擬順、逆圓和優(yōu)劣弧的插補。圖22 圖232．仿真軟件的演示步驟下面以逐點比較法直線插補和逐點比較法圓弧插補為例，大致介紹一下本軟件的操作方法，其它各個插補由同學自己完成。（1）逐點比較法直線插補第一步：在如圖24的MDI界面工具欄上點“逐點比較法插補”按鈕，進入“逐點比較法插補” 仿真界面，選擇“直線插補”，如圖25。圖24圖25第二步：進入“逐點比較法直線插補仿真界面”后，在右端指令框中根據(jù)指令格式輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，點擊“輪廓”按鈕，即可繪出要插補的直線，如圖26。圖26第三步：點擊“連續(xù)插補”，將插補出所需直線段。點擊“可控插補”，將逐步插補出所需直線段，每點擊一次，插補一步，如圖27。圖27第四步：點擊“插補下段”，在右端指令框中根據(jù)指令格式輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，點擊“連續(xù)插補”或“可控插補”按鈕，即可插補出下一直線段。點擊“清屏”按鈕，可清除所繪痕跡；點擊“退出”按鈕，可退出“逐點比較法直線插補仿真界面”,如圖28。圖282. 逐點比較法圓弧插補第一步：進入“逐點比較法插補” 仿真界面，選擇“圓弧插補”，進入“逐點比較法圓弧插補仿真界面”，在右端指令框中根據(jù)指令格式輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，點擊“輪廓”按鈕，即可繪出要插補的圓弧，如圖29。圖29第二步：點擊“連續(xù)插補”，將插補出所需圓弧段。點擊“可控插補”，將逐步插補出所需圓弧段，每點擊一次，插補一步，如圖30。圖30第三步：點擊“插補下段”，在右端指令框中根據(jù)指令格式輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，點擊“連續(xù)插補”或“可控插補”按鈕，即可插補出下一圓弧段。點擊“清屏”按鈕，可清除所繪痕跡；點擊“退出”按鈕，可退出“逐點比較法圓弧插補仿真界面”，如圖31。圖31第四步： 可改變“G02”和“G03”、“R”值的正負，模擬順、逆圓和優(yōu)劣弧的插補；并可改變“脈沖當量”的數(shù)值，理解脈沖當量對加工精度的影響，如圖32。圖32其他插補類型的操作類似，不再一一贅述。二、插補軟件實現(xiàn)的設(shè)計1．插補原理（1）逐點比較法逐點比較法是使用階梯折線來逼近被插補直線或圓弧輪廓的方法，一般是按偏差判別、進給控制、偏差計算和終點判別四個節(jié)拍來實現(xiàn)一次插補過程。根據(jù)教材中有關(guān)內(nèi)容，第一象限內(nèi)直線與圓弧的逐點比較法插補的流程圖見教材所示。當插補過程中某個坐標出現(xiàn)進給脈沖時，可通過調(diào)用開環(huán)系統(tǒng)的位置控制函數(shù)來完成，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)正向進給脈沖、反向進給脈沖、沒有進給脈沖。Dy=+1，1，0，分別表示Y軸方向上出現(xiàn)正向進給脈沖、反向進給脈沖、沒有進給脈沖。（2）數(shù)字積分法數(shù)字積分法又稱DDA法，它是通過對被積函數(shù)的數(shù)字積分來實現(xiàn)插補控制的方法。第一象限內(nèi)直線與圓弧的數(shù)字積分法插補流程圖見教材所示。當插補過程中某個坐標出現(xiàn)進給脈沖時，同樣可通過調(diào)用開環(huán)系統(tǒng)的位置控制函數(shù)來完成，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)正向進給脈沖、反向進給脈沖、沒有進給脈沖。Dy=+1，1，0，分別表示Y軸方向上出現(xiàn)正向進給脈沖、反向進給脈沖、沒有進給脈沖。（3）數(shù)字積分法（直接函數(shù)法）數(shù)據(jù)采樣法又稱時間分割法，它是根據(jù)插補周期和進給速度等要求，在給定線型輪廓的起點與終點之間插入若干個中間點的過程。實際上它是將曲線分割成若干個微小直線段，即用一系列微小直線段來逼近輪廓曲線。具體實現(xiàn)過程中，又分成多種不同方法，根據(jù)教材中相應(yīng)的介紹，這次實驗主要進行直接函數(shù)法的插補。第一象限內(nèi)直線與圓弧的數(shù)據(jù)采樣法插補流程圖見教材所示。實驗步驟1）啟動C語言或VB語言編輯環(huán)境。2）輸入預(yù)先編好的部分程序。3）調(diào)試程序，并通過CRT模擬顯示，驗證其正確性。4）在模擬成功之后，增加位置控制輸出程序，并打開功放電源，利用小型銑床畫出被插補輪廓的結(jié)果。5）指導老師檢查后，整理實驗儀器方可離開實驗室。報告要求 在常規(guī)實驗報告要求之上，還需包含下述內(nèi)容：（1）細化后的程序流程圖和調(diào)試完成的程序清單；（2）插補得到的實驗結(jié)果（3）實驗體會，包括實驗過程中碰到的問題，解決辦法和有關(guān)該實驗的改進建議和收獲等。思考題 1）在所開發(fā)的程序基礎(chǔ)上如何處理動點正好落在四個坐標軸上（+X，X，+Y，Y）的情況。 2）在所開發(fā)的程序基礎(chǔ)之上如何實現(xiàn)過象限處理？3）當采用不同位長的累加器進行DDA法插補時，對插補速度的影響如何？