最新運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)試卷a答案

1、精品文檔運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程試卷（ A卷）答案第1篇直流調(diào)速系統(tǒng)（60分）一、填空題（每空1分，共23分）.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、功率放大與變換裝置、控制器及相應(yīng)的傳感器等構(gòu)成。.轉(zhuǎn)矩控制是運(yùn)動(dòng)控制的根本問(wèn)題,磁鏈控制與轉(zhuǎn)矩控制同樣重要。.生產(chǎn)機(jī)械常見(jiàn)的三種負(fù)載是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載和平方率負(fù)載。.某直流調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 nN =1430r/min ,額定速降A(chǔ)nN =115r /min ,當(dāng)要求靜差率SE30%時(shí)，允許的調(diào)速范圍為 53,若當(dāng)要求靜差率SE20%時(shí)， 則調(diào)速范圍為3d,如果希望調(diào)速范圍達(dá)到10,所能滿足白靜差率是44.6%。.數(shù)字測(cè)速中，T法測(cè)速適用于低速,M法測(cè)速適用于

2、高速 。.生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制的要求有調(diào)速、穩(wěn)速和加減速三個(gè)方面。、直流電機(jī)調(diào)速的三種方法是：調(diào)壓調(diào)速、7電阻調(diào)速和弱磁調(diào)速。、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程分為電流上升階段、恒流升速階段和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)三個(gè)階段。9.單閉環(huán)比例控制直流調(diào)速系統(tǒng)能夠減少穩(wěn)態(tài)速降的實(shí)質(zhì)在于它的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用， 在于它能隨著負(fù)載的變化而相應(yīng)的改變電樞電壓，以補(bǔ)償電樞回路電阻壓降的 變化。二、選擇題（每題1分，共5分）1、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，ASR、ACR均采用PI調(diào)節(jié)器，其中ACR所起的作用為 （D ）。A、實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差B、對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用C、輸出限幅值決定電動(dòng)機(jī)允許的最大電流 D、對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)起及時(shí)抗擾作用2

3、、典型I型系統(tǒng)與典型II型系統(tǒng)相比，（C ）。A、前者跟隨性能和抗擾性能均優(yōu)于后者B、前者跟隨性能和抗擾性能不如后者C、前者跟隨性能好，抗擾性能差D、前者跟隨性能差，抗擾性能好3、轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)對(duì)下列哪些擾動(dòng)無(wú)克服能力，（D ）。A、電樞電阻B、負(fù)載轉(zhuǎn)矩C、電網(wǎng)電壓 D、速度反饋電位器4、下述調(diào)節(jié)器能消除被控制量穩(wěn)態(tài)誤差的為（C ）。A、比例調(diào)節(jié)器B、微分調(diào)節(jié)器C、PI調(diào)節(jié)器D、PD調(diào)節(jié)器5、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，ASR、ACR采用PI調(diào)節(jié)器，下列說(shuō)法正確的是（C ）。A、電動(dòng)機(jī)電樞電流最大時(shí)，轉(zhuǎn)速最高B、電動(dòng)機(jī)電樞電流小于負(fù)載電流，轉(zhuǎn)速最局C、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速最高時(shí)，電樞電流等于負(fù)載電流D、恒流升速

4、時(shí)，電動(dòng)機(jī)電樞電流等于負(fù)載電流。精品文檔精品文檔三、簡(jiǎn)答題（14分）1、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)先設(shè)計(jì)哪個(gè)環(huán)？ （1分）答：電流環(huán)（1分）2、寫(xiě)出PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。（1分）答：W（s）=Kpi（ S+1）/ rs （1 分）3、寫(xiě)出典型I型系統(tǒng)和典型II型系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。（2分）答：典型 I 型系統(tǒng)：W（s）=K/s（Ts+1）典型 II 型系統(tǒng):K（ S+1）/s2（Ts+1） （2 分）4、寫(xiě)出電動(dòng)機(jī)的傳遞函數(shù)。（2分）答：Id（s）/（Udo（s）-E（s）=1/R（Tls+1）;E（s）/（Id（s）-Idl（s）=R/Tm s （2 分）5、在調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法中，低頻段大慣性

5、環(huán)節(jié)如何進(jìn)行近似處理？高頻小慣性群如何進(jìn)行近似處理？ （ 2分）答：在調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法中，低頻段大慣性環(huán)節(jié)近似為積分環(huán)節(jié)，高頻小慣性群合并為一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)。（2分） TOC o 1-5 h z 6、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，給定濾波環(huán)節(jié)的作用是什么？ （1分）答：給定濾波環(huán)節(jié)的作用是平衡反饋濾波環(huán)節(jié)的延遲作用，使二者得到恰當(dāng)?shù)呐浜?。?分）7、在無(wú)靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，影響轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度的主要因素是什么？ （2分）答：給定、反饋環(huán)節(jié)（2分）8、PWM可逆直流調(diào)速系統(tǒng)中電抗器遠(yuǎn)小于晶閘管 一電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的電抗器的原因是什 么？ （1分）答：電流脈動(dòng)小 （1分）9、PWM可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)

6、態(tài)性能優(yōu)于晶閘管 一電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的主要原因是什么？（1分）答：滯后時(shí)間常數(shù)Ts?。?分）10、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，恒流升速階段，ACR輸出如何變化？ （ 1分）答：線性增加（1分）四、分析計(jì)算題（12分）在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR、ACR均為PI調(diào)節(jié)器。已知參數(shù)：電動(dòng)機(jī)： Pn=3.7KW, Un=220V, In=20A, nN=1000 r/min,電樞回路總電阻 R=1.5Q,設(shè) Un*m=Ui*m = Ucm =10V,電樞回路最大電流Idm=50A,電力電子變換器的放大系數(shù) Ks=50。試求：電流反饋系數(shù)？。（2分）轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a。（2分） 當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最圖轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)的 Udo

7、、 Ui 、 Ui 、Uc值。（8分）精品文檔精品文檔解答：U*B二4精品文檔解答：U*B二4二公式正確得=0.2（V/A ）501分，計(jì)算正確得1分H*口二爍二= 0- 01 ( V/r/inin)公式正確得1分，計(jì)算正確得1分LL= Idm R = 50X1 5=75 （ v ）U：=U*=iovUi 二B%=。.2 x 20= 4 （ V ）&七十7（V）每計(jì)算一個(gè)量，公式正確得1分，計(jì)算正確得1分，共8分五、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)， ASR、ACR均采用PI調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程中, 回答下列問(wèn)題：（6分）1、起動(dòng)開(kāi)始時(shí)ACR輸出為什么增加？ 一會(huì)兒為什么又減??？ （2分）答：ACR

8、給定迅速增加，而轉(zhuǎn)速增加緩慢，ACR輸入偏差為正；電流迅速增大使 ACR 輸入偏差迅速減小，在比例和積分的共同作用下，比例下降較快，而積分上升較慢，輸 出減小。2、為什么速度必然產(chǎn)生超調(diào)？ （ 2分）答：不產(chǎn)生超調(diào)，電動(dòng)機(jī)就以最大加速度加速，只有產(chǎn)生超調(diào)ASR才能退飽和，電流才能下降，轉(zhuǎn)速才能停止上升3、當(dāng)速度達(dá)到最高后又開(kāi)始下降，下降到給定轉(zhuǎn)速的一瞬間，電動(dòng)機(jī)電樞電流比負(fù)載電流大還是??？ （ 2分）答：電動(dòng)機(jī)電樞電流比負(fù)載電流小第二篇 交流調(diào)速系統(tǒng)（40分）、填空題（共12題，每題1分，共12分）.恒壓頻比控制方式是指給異步電動(dòng)機(jī)供電的電壓和頻率 之比為常數(shù)。.異步電機(jī)基于穩(wěn)態(tài)模型的控制方法

9、有調(diào)壓調(diào)速和變壓變頻調(diào)速；基于動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué) 模型的高性能控制方法有FOC和DTC 。.異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速控制特性曲線中，基頻以下調(diào)速稱(chēng)為恒轉(zhuǎn)矩 調(diào)速、基頻以上調(diào)速稱(chēng)為恒功率調(diào)速。.控制變頻器逆變部分的常見(jiàn)的脈沖寬度調(diào)制技術(shù)有（1）以追求電壓正弦為目的 精品文檔精品文檔的SPWM控制技術(shù)，（2）以追求電流正弦為目的的 CFPWM控制技術(shù)，（3）以追 求磁鏈正弦為目的的SVPWM控制技術(shù)。.轉(zhuǎn)差頻率控制的兩個(gè)基本特點(diǎn)是：（1）定子電壓和頻率比協(xié)調(diào)控制保持空隙磁通 恒定,（2）氣隙磁通不變時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差頻率成正比。.電磁耦合是機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的必要條件， 電流與磁通的成積產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速與磁通 的成積

10、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。.異步電動(dòng)機(jī)可以看成雙輸入雙 輸出系統(tǒng)。8.三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性方程式是Te2 .8.三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性方程式是Te2 .3npU s Rrs,1 (sRsR)2 (Lls,臨界轉(zhuǎn) Lr )2RrRs2-(Lls LJ)29.定子電流進(jìn)行3s/2s變換的公式是% I.=9.定子電流進(jìn)行3s/2s變換的公式是% I.=JPJ131,2s/2r變換的公式是一亞Jd_ _ cos中q 1-sin 中cos J i J.不同電動(dòng)機(jī)的物理模型彼此等效的原則是：在不同坐標(biāo)系中所產(chǎn)生的磁勢(shì)完全一致，總功率也相等。.旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，異步電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩方程為T(mén)e = npLm（isqird

11、 -isdirq）,其中ird表示dq 坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子 d車(chē)由 電流。.異步電機(jī)無(wú)論是三相靜止坐標(biāo)系、 兩相靜止坐標(biāo)系，還是兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下其動(dòng) 態(tài)數(shù)學(xué)模型必須由磁鏈方程、電壓方程、轉(zhuǎn)矩方程和運(yùn)動(dòng)方程構(gòu)成。二、單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的序號(hào)填在題干的括號(hào)內(nèi)。共6題，每題1分，共6分）.異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)屬于如下哪種類(lèi)型？（） 電磁功率回饋型； 轉(zhuǎn)差功率回饋型；轉(zhuǎn)差功率不變型；轉(zhuǎn)差功率消耗型.如下幾種變頻調(diào)速方法中，哪種方法的異步機(jī)機(jī)機(jī)械特性是一條直線？（）Eg =常數(shù)叢=常數(shù)f1f1精品文檔精品文檔Er-=常數(shù)改變Usf1.以下哪種情況異步電動(dòng)

12、機(jī)定子不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)？（）三相對(duì)稱(chēng)繞組，通入三相對(duì)稱(chēng)正弦電流；兩相對(duì)稱(chēng)繞組，通入兩相對(duì)稱(chēng)正弦電流；兩相對(duì)稱(chēng)繞組，通入兩相直流電流；四相對(duì)稱(chēng)繞組，通入四相對(duì)稱(chēng)正弦電流.如下各項(xiàng)中，哪項(xiàng)是三相異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型非線性的根源之一？（）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率；定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組之間的互感是變量；轉(zhuǎn)差率在01之間.三相異步電動(dòng)機(jī)在三相軸系上數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)是（） 單輸入、單輸出系統(tǒng)； 線性定常系統(tǒng)；多變量、高階、非線性、強(qiáng)耦合系統(tǒng)；單輸入、雙輸出系統(tǒng).異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型從三相靜止坐標(biāo)系變換到兩相靜止坐標(biāo)系后，電壓方程 的維數(shù)有何變化？（）從6維降到2維；從6維降到3維；從6維降到4維；從6維降

13、到5維三、簡(jiǎn)答題（共3題，共10分）.簡(jiǎn)述通用型變頻器的基本組成，并闡述各部分的基本功能（4分）答：主電路、泵開(kāi)電路、控制電路和檢測(cè)保護(hù)電路組成，分別完成：交直交變換、 能量回饋時(shí)能量泄放和電流檢測(cè)機(jī)保護(hù)作用。.簡(jiǎn)述電壓正弦波脈寬調(diào)制法的基本思路（4分）。答：以頻率與期望的輸出電壓波相同的正弦波為調(diào)制波，以頻率比期望波高得多的 等腰三角形波為載波，當(dāng)調(diào)制波與載波相交時(shí)，由它們的交點(diǎn)確定逆變器開(kāi)關(guān)器件 的通斷時(shí)刻，從而獲得幅值相等、寬度按正弦規(guī)律變化的脈沖序列，這種調(diào)制方法 是SPWM調(diào)制。精品文檔精品文檔.通用型變頻器基速以下變頻調(diào)速時(shí)為什么要變壓？ （2分）答：為保持電機(jī)主磁通恒定，因?yàn)橹鞔?/p>

14、通太小電機(jī)利用不充分，太大會(huì)燒壞電機(jī)。四、綜合應(yīng)用題（共2題，共12分。其中1題6分，2題6分）.異步電機(jī)矢量控制變頻調(diào)速的基本思想是什么？ （3分）并用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖描述（分）答：按轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制的基本思想是：通過(guò)坐標(biāo)變換，在按轉(zhuǎn)子磁鏈定向同 步旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系中，得到等效的直流電機(jī)模型，仿照直流電動(dòng)機(jī)的控制方法控制 電磁轉(zhuǎn)矩和磁鏈，然后將轉(zhuǎn)子磁鏈定向坐標(biāo)下中的控制量反變換得到三相坐標(biāo)系下 的對(duì)應(yīng)量，以實(shí)施控制。圖解為：Tl等效吃流電動(dòng)機(jī)模型.根據(jù)異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)回答下列問(wèn)題:（1）簡(jiǎn)述異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速的基本思想（3分）答：直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的基本思想是根據(jù)定子磁鏈幅值偏差的正負(fù)符號(hào)和電磁轉(zhuǎn)矩偏差的正負(fù)符號(hào)，再依據(jù)當(dāng)前定子磁鏈?zhǔn)噶克诘奈恢?，直接選取合適的電壓空間精品文檔精品文檔矢量，減小定子磁鏈幅值的偏差和電磁轉(zhuǎn)矩