實驗一 直流電機速度控制與PID參數校正一、 實驗目的1、 掌握調整直流伺服驅動器PID參數的方法2、 理解不同轉動慣量對系統性能指標的影響二、 實驗要求通過simulink對電機進行仿真，確定合適的PID參數。隨后對直流電機進行電流環、速度環、位置環的PID控制，通過改變系統轉動慣量，根據期望性能指標整定直流伺服驅動器的電流環、速度環、位置環PID參數，確保理論曲線與實際曲線盡量擬合。進一步地分析直流電機控制精度的影響因素。三、 實驗設備1、 直流伺服系統控制平臺，GSMT2012；2、 PC、EasyMotionStudio軟件；四、 實驗原理轉動慣量是剛體轉動時慣量的度量，其量值取決于物體的形狀、質量分布及轉軸的位置。轉動慣量在旋轉動力學中的質量，所以當系統轉動慣量增大后，相同的控制器參數情況下，系統的性能指標一定下降。為保持原有的性能指標，必須重新整定PID參數。點擊圖標E:匹點擊圖標E:匹yMotionStudio五、實驗步驟1、EasyMotionStudio軟件對直流電機進行測試EasyMotionStudio是針對直流電機控制器進行參數調整的專業軟件,它能夠實時在線的對電機的參數進行調整，并通過編碼器對電機參數進行測試，并通過軟件界面觀測調試結果，最終成功選擇合適的PID參數。首先，對EasyMotionStudio軟件進行了解。，進入軟件界面，選擇“Open”，并點擊“OK”。如下圖所示。

進入軟件界面后，在“View”菜單下，選擇“Project”即可得到以下界面。HomingModeeFuilctimleInterrupt三CAfilTables進入軟件界面后，在“View”菜單下，選擇“Project”即可得到以下界面。HomingModeeFuilctimleInterrupt三CAfilTablesSetupImportSaveSaveAs...選擇在左列的下拉菜單選擇“Setup”，并選擇"Edit”，在這里對直流電機的參數可以方便地進行調整，并可對調整后的結果進行實時觀測。需要注意的是，在這里電機應選擇T54。并選擇“SavetoUserDatabase”。

進入到“DriveSetup”將控制模式選為“位置”或者“速度”模式。當對電機的參數調整完成后，可通過“COM1”口下載到電機的控制器中。操作步驟如下：點擊“Saveas”保存當前位置，隨后點擊'DownloadtoDriverMotor”將修改后的參數下載到電機的驅動器中。

（1）速度環的整定及轉動慣量的測定進入“DriverSetup”>“Speedcontroller”，點擊“Tune&Test”隨后可以選擇任意的方波，其中最大轉速為3795rpm，速度可保持時間tp、加速時間tap,降速時間tan，停止時間tn的最大值均為30s。隨后選擇“Test”，對電機的速度進行PI手動調整，調整結果可以通過測試界面看出。其中紅色為理論曲線，黃色為實際曲線。進行Kp、Ki參數調整，使得黃色曲線盡量與紅色曲線靠近。進行Kp、Ki調節時，先將Kp進行調節，直至Kp對曲線影響不大，再進行Ki調節。如果實時顯示“on-lineplot”中理論曲線和實際曲線較近，可選擇“datalogger”，該曲線為處理后曲線。（2）電流環的整定進行電流環整定時，選擇“DriverSetup”中“CurrentController”，并在“TestParameters”中選擇合適的測試電流，隨后選擇“Test”黃色曲線為電機的實測曲線，紅色曲線為期望的電流曲線，藍色曲線是電壓曲線。電流Kp、Ki調節，采用與速度相同的方法進行調節。（3）位置環的整定位置調節是采用的PID調節，因此需要調整Kp、Ki、Kd三個參數

紅色為理論位置曲線，黃色為實際位置曲線。其中最大為15rot（即角度為5400deg）,需要注意的是tap、tan需要調整至合適的范圍,不能超過允許范圍。最終位置為15rot時，時間不得短于1.8s，否則電機無法啟動。六、實驗結果分析1、 直流伺服電機的控制框圖；（1）速度控制框圖（2）增大轉動慣量后，重新調整PID參數的校正圖。2、分析Kp、Ki、Kd對直流電機主要三個參數（電流、速度、位置）的影響。實驗二直流電機運動控制實驗目的1、了解實驗法建模的基本步驟；2、掌握直流電機作為整個系統的控制的基本方法一、實驗要求通過EasyMotionStudio對電機參數進行調整，并下載到電機控制器中，隨后通過simulink接口對電機進行控制。二、實驗設備1、 直流伺服系統控制平臺，GSMT2012；2、 PC、EasyMotionStudio軟件；三、實驗原理1、通過EasyMotionStudio軟件設置直流電機的參數（參考實驗一），并通過串口將參數下載至電機控制器中。2、打開matlab,并選擇目標“GSMT2012Pos.mdl”、“GSMT2012Vel.mdl”所在文件夾。MATLABV...也EileEditewDehugResktopV...也CurrentDirectory:E:'M2TL巴Efn忙忤:匹:：祐mpl已mShortcuts回HowtoAdd回What'sNewCun“ntDixecXor：BATLACoBBandTindovAllFiles▲FileType?GSMT2012PosDaul...ModelCun“ntDixecXor：BATLACoBBandTindovAllFiles▲FileType?GSMT2012PosDaul...Model~1GSMT2012PosDaul...CSourcefile[M]GSMT2012PosDaul...MEX-file2lGSMT2012PosDaul...CHeaderfile?GSMT2012VelFang...Model2lGSMT2012VelFang...CSourcefile[M]GSMT2012VelFang...MEX-fileHGSMT2012VelFang...CHeaderfile?GSMT2012VelMan...Model^GSMT2012VelSin....ModelLast五卄201F201：；201：；201：201c201；201；201；201：TogetstartedjselectMATLABHu]匚iorD已jweTh已已1已jtl已nttyp已n：iiTL已"mustb已t已rininat已dbyCouIdnotpars已th已fi1已：已：Xmatlab7\toolbok\c3、選擇GSMT2012POS.mdl進行參考。GS/WTControlExperimentDemolIn:GSMTIn:GSMTStartRealtimecentralCOMPDrtErFunctiDnStartRealControlStartRealControlhlntE：Doublediekedonthe"StartRealCDntror!moduletoopentherealtimecontrGldialc-g.點擊“