伺服系統(tǒng)試卷B答案

1、南陽理工學(xué)院電子與電氣工程系13、采用并行控制方式的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)中，常采用編程的方式進(jìn)行 脈沖分配。第1頁共3頁課程名稱伺服運(yùn)動(dòng)控制試卷編號(hào)_B得分評(píng)卷人、判斷題(每題2分，共10分)20112012學(xué)年第一學(xué)期期末考試試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考試方式 開卷滿分分值100分題號(hào)-一一二二二-三四五總分得分(V) 14、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)主要用于開環(huán)控制系統(tǒng)，也可以用于閉環(huán)控制系統(tǒng)。(V) 15、三相步進(jìn)電機(jī)是靠三相繞組按照一定的相序輪流通電驅(qū)動(dòng)的。(V) 16、交流伺服電機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、無電刷磨損、維修方便, 被認(rèn)為是一種理想的伺服電機(jī)，(X) 17、感應(yīng)同步器只能測(cè)線位移，而不能測(cè)角位移。(X)

2、18、機(jī)床的點(diǎn)位控制是不僅實(shí)現(xiàn)由一個(gè)位置點(diǎn)到另一個(gè)位置點(diǎn)的精確第#頁共3頁得分評(píng)卷人、填空題(每空1分，共20分)移動(dòng)，而且在移動(dòng)和定位的過程中仍需要不斷加工。得分評(píng)卷人三、選擇題(每題2分，共10 分)第#頁共3頁第#頁共3頁得分評(píng)卷人四、簡(jiǎn)答題(每題6分，5題共30分)1、 對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求有：穩(wěn)定性好 、 精度高、快速響應(yīng)并無 超調(diào)，及低速大轉(zhuǎn)矩和調(diào)速范圍寬等。2、 相位比較伺服系統(tǒng)的位置檢測(cè)即為響應(yīng)的相位 檢測(cè)。3、 伺服系統(tǒng)中，直線位移或大角位移檢測(cè)常用：感應(yīng)同步器 、光柵、 磁尺等。4、 旋轉(zhuǎn)變壓器的信號(hào)處理有鑒相型和鑒幅型兩種方式。5、在鑒幅型工作方式下，旋轉(zhuǎn)變壓器的兩相正交

3、定子繞組分別加上相位相等、頻率相同而幅值不同(或正交)的勵(lì)磁電壓。6步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向由其繞組的 通電順序 所決定，A、B、C、D四 相步進(jìn)電機(jī)采用四相雙四拍控制方式時(shí)，正轉(zhuǎn)相序?yàn)椋?_AB-BC-CD-DA ;反 轉(zhuǎn)相序?yàn)椋篋C-CB-BA-AD 。7、 永磁無刷直流電機(jī)就其基本結(jié)構(gòu)而言，是由電動(dòng)機(jī)本體、 轉(zhuǎn)子位置傳感器、電子開關(guān)線路等三部分組成。8、 目前步進(jìn)電機(jī)環(huán)形分配器有硬件環(huán)形分配器和軟件環(huán)形分配器 兩種 形式。9、 ASDA-AB系列伺服驅(qū)動(dòng)器的操作模式主要有三種：位置模式、速度模 式和扭矩模式。10、 伺服系統(tǒng)按驅(qū)動(dòng)元件分類可分為：步進(jìn)伺服系統(tǒng)、直流伺服系統(tǒng)和交 流伺服系統(tǒng) 。1

4、1、 相位比較伺服系統(tǒng)中，主要采用鑒相器來進(jìn)行相位的比較，12、 交流伺服電機(jī)除了電機(jī)本體之外，常帶有一個(gè)編碼器來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)。(D) 19.下面哪一項(xiàng)不屬于用微機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)主要解決的問題。A用軟件的方法產(chǎn)生脈沖序列B方向控制C控制程序設(shè)計(jì)D選擇合適的脈沖分配器(D) 20、以下哪一項(xiàng)不是對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求。A穩(wěn)定性好B精度高C快速響應(yīng)無超調(diào) D高速，轉(zhuǎn)矩小(C) 21.使用測(cè)速電機(jī)作為檢測(cè)裝置，從而構(gòu)成位置閉環(huán)的控制系統(tǒng)屬于何 種控制方式。A開環(huán)B閉環(huán)C半閉環(huán)D前饋(D) 22.PWM調(diào)速方式稱為()。A變電流調(diào)速B變電壓調(diào)速C變頻調(diào)速D脈寬調(diào)速(A) 23.無刷直流電動(dòng)機(jī)的換相狀

5、態(tài)由以下什么因素決定。A轉(zhuǎn)子的位置B位置傳感器的安裝位置 C電機(jī)的電流D電機(jī)的電壓24、步進(jìn)控制系統(tǒng)為什么常用開環(huán)形式？有什么弊端？答案要點(diǎn)：1)步進(jìn)電機(jī)的角位移與控制脈沖間精確同步。(1分)2)步進(jìn)電機(jī)無積累誤差。(2分)弊端：常因頻率過高或其他原因引起失步，沒有閉環(huán)系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)。(3分)25、根據(jù)下圖說明三相無刷直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器包含哪些部分？說出其原理。第#頁共3頁2 L答案要點(diǎn):開環(huán)型三相無刷直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部包含有：電子換相器主電路（三相H形橋式逆變器）、換相控制邏輯電路、PW碉速電路以及過流等保護(hù)電路。（3分）換相控制邏輯電路： 三相永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置傳感器輸出信號(hào)H

6、a、Hb、He,在每360o電角度內(nèi)給出了 6個(gè)代碼，換相控制邏輯電路接收轉(zhuǎn)子位置傳感器的輸出信 號(hào)（Ha、Hb He），并對(duì)其進(jìn)行譯碼處理，給電子換相器主回路（三相橋式逆變器）中 6個(gè)開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。（1分）PWM調(diào)速電路：把pwMb號(hào)和換相控制信號(hào)，通過邏輯“與”的辦法合成在一起，通過調(diào)節(jié)PWMI號(hào)的占空比，來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的定子電樞電壓，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。（1分）保護(hù)電路：在主回路中的直流母線上取得過流反饋信號(hào)，在過流保護(hù)環(huán)節(jié)中與設(shè)定的保護(hù)值相比較，如果超 過了保護(hù)值就引發(fā)了保 護(hù)動(dòng)作，一般是封鎖逆31312S713111057步過皓沖轉(zhuǎn)向拄HJA相畧叨| B向驅(qū)動(dòng)| 匚相驅(qū)湖D向驅(qū)動(dòng)|答

7、案要點(diǎn)：主要組成：控制器（8051 ）、脈沖分配器（8713）、驅(qū)動(dòng)電路（四相）（3分）控制器：不承擔(dān)脈沖分配的功能， 主要用于提供步進(jìn)脈沖，進(jìn)行速度、方向的控制；（1分）脈沖分配器：將步進(jìn)脈沖分配成四相；（1分）驅(qū)動(dòng)電路：將四相脈沖信號(hào)分別進(jìn)行功率放大，用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。（1分）28、請(qǐng)說出脈沖分離的必要性及脈沖分離方法。答案要點(diǎn)：在使用可逆計(jì)數(shù)器進(jìn)行脈沖比較時(shí)應(yīng)注意的是，指令脈沖F和反饋脈沖Pf到來的時(shí)刻可能錯(cuò)開或重疊。如果二者同時(shí)進(jìn)入可逆計(jì)數(shù)器，則會(huì)出現(xiàn)信號(hào)的競(jìng)爭(zhēng)而產(chǎn)生誤操作。因此不允許這樣的情況出現(xiàn)，必須在F和Pf進(jìn)入可逆計(jì)數(shù)器之前先進(jìn)行脈沖分離處理。（3分）脈沖分離的方法：若加、減脈

8、沖同時(shí)到來時(shí)，則由硬件邏輯電路保證先作加法計(jì)數(shù),然后經(jīng)過幾個(gè)時(shí)鐘周期的延時(shí)再作減法計(jì)數(shù)。這樣，可保證兩路計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)均不會(huì)變器中的開關(guān)管，從而 實(shí)現(xiàn)保護(hù)。（1分）26、試寫出下圖交流 伺服驅(qū)動(dòng)器各接口的 功能，主要用于連接 什么設(shè)備或信號(hào)。答案要點(diǎn)：每答對(duì)一部分 1分，6 分圭寸頂。: l；：門饒用外席目生電個(gè) irj.叭caie電削 P* MFK2'電田 nt. p. caijpu* p.挫擁酣曲電謁!L1. L2険站轉(zhuǎn)三槪。0亠2 30 Vac, 50 .'60 Hz'll£HfS 電R, S. T腔料血1：豊電 iC?QC' 23嘆. MWOHz

9、 ；檸惆戰(zhàn)電機(jī)輯臨： 與電機(jī)電更At頭U，V.W建貼不可與也回留 皚眾逢接，渥搭惰保時(shí)忡制在樓嵩：如町細(xì)悝（起® 戰(zhàn)足忡怪抬得分評(píng)卷人丟失。（3分）五、計(jì)算與思考題（每題15分，共30分）29、若一臺(tái)BF系列四相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其步距角 為1.8 ° /0.9 ° ,試問：（1）1.8 ° /0.9。表示什么意思?（2）轉(zhuǎn)子齒數(shù)為多少？ （ 3）寫出四相八拍運(yùn)行方式的一個(gè)通電順序。（4）在A相測(cè)得的電源頻率為400Hz時(shí)，其每分鐘的轉(zhuǎn)速為多少？答案要點(diǎn)：（1） （2分）此步進(jìn)電機(jī)的全部方式的步距角是1.8。，半步方式的步距角27、試分析以下系統(tǒng) 的基本

10、組成，說明各 部分的具體功能。連援柯膽電嘰橙砧佛（EmgdeM： J送也諮US連崔器，個(gè)人電或我副湘 連惓CN3為 0.9 °。（2）（ 4分）二二型 西匚=0.9； z = 50,即50個(gè)齒。（四相八拍）kmz 2* 4* z屯二型 型 1.&四相四拍）kmz 1* 4* 50（3） （3 分）四相八拍：A B > BC > C > CD > D > DA（4）（ 6 分）f=400*4Hz=1600Hz四相四拍：n = 1.8 *f；6° = 480r/mn第3頁共3頁四相八拍:0£36=240r/min答案要點(diǎn)：幅值比較伺服系統(tǒng)是以位置檢測(cè)信號(hào)的幅值大小來反映機(jī)械位移的數(shù)值，并以此作為位置反饋信號(hào)與指令信號(hào)進(jìn)行比較構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱幅值伺服系統(tǒng)。（5分）特點(diǎn)是：1. 所用的位置檢測(cè)元件應(yīng)工作在幅值工作方式。（2分）2. 給定信號(hào)與反饋信號(hào)以幅值方式進(jìn)行比較。（2分）感應(yīng)同步器和旋轉(zhuǎn)變壓器都可以用于幅值伺服系統(tǒng)，圖中采