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在实物实验的过程中，为了避免控制量输入过大，将控制量输入除以1200以实现输入量的小范围变化。而1200的选取，原因为考虑实验室旋转编码器为1200线，这样输入量就相当于转过的圈数，方便分析。
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（二）实物图连接线路图
局部图如下：
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（三）输出波形
（1）使电机转动1/4圈即计数300时，利用虚拟示波器观察响应曲线如下：
由上图可观察得：
?%?0.01480.2498?100%?5.92% ts?4T?4?0.0383s?0.1532s
通过对电机位置响应曲线进行分析计算，发现此时系统输出的超调量和调节时间均满足
设计要求。
（2）使电机转动1/2圈即计数600时，利用虚拟示波器观察响应曲线如下：
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由上图可观察得：
?%?0.0170.252?100%?6.75%
ts?4T?0.2325s
通过对电机位置响应曲线进行分析计算，发现此时系统输出的超调量和调节时间均满足
设计要求。
（3）使电机转动1圈即计数1200时，利用虚拟示波器观察响应曲线如下：
由上图可观察得：
?%?60% ts?0.55s
超调量为60%，调节时间为0.55s，不满足预先设置的指标要求 。
原因：电机存在非线性区，当电机转一圈即计数1200脉冲时，进入电机的非线性区，我们采用线性化的方法来解决非线性的问题，导致最终结果并不能如仿真的结果那样好，实际效果与理论的存在偏差，这是不可避免的。 这也与我们在仿真中进行的理论思考一致，实物系统的非线性区会影响系统的控制性能，因此应尽量让实物系统工作在线性区。
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九、实验总结
（一）实验过程中出现的问题及其解决方案
1．电机软起动
在实验过程中，我发现在运行程序之后打开电机驱动开关，程序便会发生错误，控制无效且电机一直转动。开始以为是程序有问题，经过多次实验与分析之后，我发现了问题的原因。由于先运行了程序，当打开电机驱动开关后，电机在控制输入的作用下突然以很快的速度转动，这样将编码器的输出计数，使得编码器计数错误导致位置检测发生错误。
针对这一问题，我对电机实行了软启动，在先打开电机驱动开关之后运行程序，这样便实现了位置的正确检测，解决了程序跑飞的问题。
2．电机实物响应曲线与SIMULINK仿真有差别
采用simulink仿真时，可以发现结果与设计的指标相吻合，而当将仿真中的电机传函换为实际中的电机，即对电机进行控制时，发现得到的响应与仿真的结果不一样。原因如下：
（1）实际中电机不是单纯的一阶系统，而设计时，是将电机近似为一阶系统(降阶)； （2）电机中存在非线性因素的干扰，如限幅，阶跃输入信号的大小； （3）实际建模时，时间常数T和增益K存在一定的误差；
（4）按照指标计算出来得各个参数K1，K2，K3，g1,g1在实际实验时为了得到优良曲线而略有改动；
（5）电机很容易进入非线性区。
3．电机到达设定位置高频抖动问题
实验中，当我们对电机进行设定输入后，电机达到设定位置之后停下来，理论上此时电机应当完全停下来，但是实际实验中，我们的电机在到达设定位置之后处于一个高频抖动的状态，分析之后，我们将该问题原因总结为以下几点：
（1）系统开环增益和反馈增益太大，导致小的偏差就引起较大的控制量和输出量的抖动。
（2）死区补偿过程中，电机的死区设置过大，导致控制精度降低，当程序进行控制时，系统已经存在相对较大的偏差。
（3）旋转编码器采用脉冲计数的方式检测位置，这就意味着位置的检测并不是连续的，因此检测精度存在影响，可能导致位置检测不准确。
（4）电机本身机械特性的影响。
在本次实验中，我们对死区补偿进行了修改，将符号函数sign之后的增益环节gain由原来的0.225改为0.2，减小了设置的死区，电机高频抖动的问题得到了很好的解决。