电机试验是电机批量生产、修理和新产品研制过程中的一个重要环节。
变频器与异步电动机相配合, 使交流传动系统具备了调速范围宽、稳速精度高、动态响应快以及运行可靠性高的特点及良好的技术性能, 因此, 变频调速是异步电动机理想的调速方法。变频调速根据其不同的负载性质, 采用的控制方法也不同, 通常分为恒磁通调速和恒功率调速。文章针对异步电动机变频调速的方法及对应机械特性进行理论分析。
然后介绍由单片机构成的自动控制系统，利用单片机将机组子系统集中管理，可方便实现单机闭环拉制。该系统具有良好的人机界面，操作方便、结构简单，在单片机为核心的硬件基础上，采用汇编语言编制了系统控制软件，应用于某中型电机试验站计算机自动测试系统中。实际应用表明提高了电机试验的自动化程度，使测试数据更加客观准确。
最后在软件中用到PID控制算法，PID控制是工程应用中最普遍的控制方法，但它依赖于对象的数学模型，在一些时变、非线性的系统中控制效果并不理想。本文针对机组控制系统动态范围宽，要求响应速度快，超调量小，参数时变的特性，研究了一种常规PID控制器，仿真结果和实验表明该算法简洁实用。
目  录
摘要                           1
Abstract                          2
第1章 绪论
§1.1课题名称及来源                  3
§1.2课题的意义及目的                 3
§1.3设计任务和要求                  5
§1.4课题发展现状及前景展望              5
第2章 总体方案确定
§2.1系统总体介绍                    8
§2.2变频调速回路方案设计                9
§2.2.1调速的相关技术和优缺点            9
§2.2.2主要设计任务                 11
§2.3励磁调压回路方案设计                11
§2.3.1控制电路原理和要求              11
§2.3.2控制方案选择                 12
第3章 异步电动机变频调速回路设计
§3.1异步电动机的变频调速原理              13
  §3.1.1恒转矩变频调速                 14
  §3.1.2恒最大转矩变频调速                14
  §3.1.3恒功率变频调速                  15
§3.2调速电机的选择                   16
§3.3变频器的选择                    16
§3.4变频器的性能和设计应用               17
§3.5变频编码器应用                   20
第4章 励磁调压回路硬件设计
§4.1调压控制系统的总体结构介绍             23
§4.2整流模块选择                    24
  §4.2.1工作原理                    24
   §4.2.2输出特性曲线                  24
   §4.2.3产品特点                    25
§4.3控制器的设计                    27
§4.3.1主控制芯片的选型及应用             27
§4.3.2 A/D、D/A芯片的选型及应用           30
§4.3.3辅助电源的选择                 34
§4.4调压控制系统各辅助模块电路设计           35
§4.4.1电流检测电路的设计               35
§4.4.2过流保护电路的设计               36
§4.4.3复位电路设计                  37
§4.4.4时钟电路设计                  38
§4.4.5工作显示和报警电路               39
§4.5变送器的选择应用                  39
第5章  系统软件设计和实现
§5.1 控制软件设计方略                 41
§5.2 软件的模块划分                  42
§5.3 主程序的设计                   42
§5.4 中断服务程序设计                 43
§5.4.1定时器服务程序                 43
§5.4.2 A/D、D/A转换程序               44
§5.4.3外部中断0服务程序设计             45
§5.5控制算法的分析选择                 45
第6章 全文总结与展望
参考文献
致谢

本文从简述课题的来源、目的、意义开始，然后主要变频调速回路和励磁调压回路两部分进行了比较详尽的阐述。变频调速回路部分主要是根据系统要求的参数选择变频器、异步电动机和转速传感器。励磁调压回路部分则是从硬件和软件两部分设计。励磁调压控制部分的硬件设计，包括驱动放大电路的设计、电流检测电路的设计、过流保护电路的设计、整流模块设计以及外围电路。因为变频调速电路工作在高电压，而控制电路工作在0～12V的电压下，所以要做好隔离工作，以免电网的高次谐波干扰对电子器件的损坏。另外，单片机工作频率比较高，所以在布线的时候必须考虑高频干扰。总之，在硬件方面该系统的设计和部件选型依据经济节能和高性价比原则。硬件设计好坏是本系统成功的关键因素之一，在考虑性能价格比的同时，更应该考虑电路工作的可靠性。在芯片选择上都留有裕量，为以后系统的升级和更新提供了方便。软件方面用汇编程序达到控制目的，浅显易懂，容易上手。在空间分配上，还留有大部分空间没用，为以后更加复杂的检测系统做准备。但是本系统还有可以改进和不足的地方，比如说控制算法可以采用自适应或者模糊PID控制，精确度和控制速度会更快。
现在的电机自动测试系统没有包含对电机振动的测试，以现有的技术水平可以做到对电机振动的自动测试，同时振动信号包含很多电机故障信息，如果对之进行更为细致、实时的分析的话，对电机测试来说可以说是个很大的提高。
数字信号处理、系统辨识、专家系统是以后电机测试的发展方向