廣石化2014-2015運動控制試卷A答卷

第第頁（共6頁）學(xué)年第學(xué)期運動控制系統(tǒng)科目考試試題卷（答卷）：-批-：-批--審--題號.四五六七八九總分得分閱卷人使用班級：考務(wù)電話：一、填空題：（每空0.5分，共20分）：題1、直流電動機有三種調(diào)速方法：（降壓調(diào)速）、（弱磁調(diào)速）、（能耗調(diào)速）。審-2異步電動機調(diào)速方法常見有種分別是：（降電壓調(diào)速轉(zhuǎn)）、（差離合器調(diào)線速）、（轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速）、（繞線轉(zhuǎn)子電動機串級調(diào)速和雙饋電動機三）調(diào)速）、（變級對數(shù)調(diào)速）、（變壓變頻調(diào)速）。其中轉(zhuǎn)差率不變型有：（變級:-線對數(shù)調(diào)速）、（變壓變頻調(diào)速），只有（變壓變頻調(diào)速）應(yīng)用最廣，可以構(gòu)成高題封命-對動態(tài)性能的交流調(diào)速系統(tǒng)。密密、對于型逆變器，的含義為（正弦波脈寬調(diào)制），以（正弦波）作出馬切為逆變器輸出的期望波形，波調(diào)制時，調(diào)制波為（頻率和期望波相同的正弦封超號臺匕波），載波為頻率比期望波高得多的等腰三角波，型逆變器控制方式有（同學(xué)-能三不步調(diào)制）、（異步調(diào)制）、（混合調(diào)制）。題、在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，出現(xiàn)電網(wǎng)波動時，（電流）調(diào)節(jié)器起主答要作用；出現(xiàn)負(fù)載擾動時，（轉(zhuǎn)速）調(diào)節(jié)器起主要作用。:-（、對于異步電動機變壓變頻調(diào)速，在基頻以下，希望維持（氣隙磁通）不變，需名姓密按比例同時控制（定子電壓和定子頻率），低頻時還應(yīng)當(dāng)抬高電壓以補償（阻抗壓降），基頻以下調(diào)速屬于（恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速）；而基頻以上，由于電壓無法升高，只好僅提高（定子頻率）而迫使磁通減弱，相當(dāng)直流電動機（弱磁升速）情況，基頻以上調(diào)速屬于（恒功率）調(diào)速。、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)之所以具有起動的快速性，是因為在起動過程中調(diào)節(jié)器輸出提供（最大電流給定），并由調(diào)節(jié)器（維持電流最大），從而使系統(tǒng)啟動最快。7、控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)是指跟隨指標(biāo)和抗擾指標(biāo)，而調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)指標(biāo)通常以（抗擾性能指標(biāo)）為主。8、在靜止的線圈中要產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，電源需要在（相位）和（空間）兩個方面都存在角度差。9、為使異步電動機調(diào)速時具有高動態(tài)性能，對其動態(tài)模型的控制可采用按（轉(zhuǎn)子磁鏈）定向矢量控制系統(tǒng)，另外還可以采用按定子磁鏈控制的（直接轉(zhuǎn)矩）控制系統(tǒng)。1、0矢量控制系統(tǒng)中，控制電源共可產(chǎn)生八個電壓矢量，其中有效矢量有（6）個，另外的矢量稱為（零矢量）。1、1在三相坐標(biāo)系下的交流電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場，可以由（靜止的兩相）坐標(biāo)下的交流電流或（旋轉(zhuǎn)兩相）坐標(biāo)系下的直流電流等效。1、2同步電動機的調(diào)速方法從電源變頻的控制方式上可以分為（他控）式和（自控）式兩種。二、問答題：（每題5分，共30分）1、為什么說采用比例調(diào)節(jié)器的調(diào)速系統(tǒng)是有靜差調(diào)速系統(tǒng)，采用什么調(diào)節(jié)器才能實現(xiàn)無靜差調(diào)速系統(tǒng)且系統(tǒng)響應(yīng)快。寫出該種調(diào)速系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。答：比例調(diào)節(jié)器只對輸入的偏差信號放大，唯有偏差不為零時，即給定與輸出不相等時，比例調(diào)節(jié)器才用輸出，因此系統(tǒng)穩(wěn)定時，輸出與給定有差值，即為有靜差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。才用比例積分調(diào)節(jié)器，可到比例調(diào)節(jié)的快速性，也可消除偏差。其傳遞函數(shù)為：TT2、閉環(huán)系統(tǒng)有哪些典型特性？不可逆單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)對哪些干擾有抑制作用？系統(tǒng)能否抑制轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)變化時帶來的影響，答：（1）跟隨給定，（2）抑制前向通道干擾，（3）系統(tǒng)精度依賴與反饋不可逆單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)對（1）電源，（2）負(fù)載，（3）調(diào)節(jié)器參數(shù)等的變化有抑制作用。不能抑制反饋系數(shù)變化的影響。3、直流雙閉環(huán)不可逆調(diào)速系統(tǒng)在起動過程中，兩個調(diào)節(jié)器的各自主要作用是什么？答：電流調(diào)節(jié)器主要控制電流的恒流加速。跟隨電流給定信號。.?批審.?題審??題命.?號學(xué)..名姓L與填生學(xué)1級班）線封密出超能不題答（

線封密

轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器主要起跟隨速度給定，克服負(fù)載擾動4什么是空間電壓矢量控制技術(shù)（）W其目的是控制什么？寫出二者之間的關(guān)系式？（5分）答：根據(jù)交流電機三相對稱繞組在空間上互成12度0，并利用開關(guān)器件改變?nèi)嗬@組的電壓，可以合成八個空間電壓，及為電壓矢量。其根本目的是控制電機磁d甲d甲鏈。其原理是：u=IR+"s當(dāng)轉(zhuǎn)速不太低時，電阻可以忽略。則u氏E,sssdtsdt5、異步電動機的原始動態(tài)模型的性質(zhì)是怎樣的？為將其等效為直流電動機應(yīng)需要哪些坐標(biāo)變換，并寫出相應(yīng)的變換式？（5分）答：異步電動機的原始動態(tài)模型的性質(zhì)是高耦合、高階、非線性的。需要進(jìn)行三相坐標(biāo)變換為靜止兩相坐標(biāo)，兩相靜止坐標(biāo)變換為兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)：C3s/2s10C2s/2r6、何謂無刷直流電動機？請作出其與直流電源的主電路連接原理圖？（5分）答：無刷直流電動機指的是梯形波永磁同步電動機。三、證明題（10分）單轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)中，如所要求的開環(huán)靜差率sk與閉環(huán)靜差率sb相等，即sk=sb，而閉環(huán)調(diào)速范圍為Dcl，開環(huán)調(diào)速范圍為Dop，試證明：Dcl=（1+K）Dop，式中K=KpKsa/Ce（10分）證：aRI八ns人An八nsAn=—dD=N—kAn=k-D=N—bkCkAn（1一s）b1+KbAn（1一s）ekkbbDAn1s=s—k-=—b-=D=（1+K）DbkDAn1+Kbkbk四、分析計算題（共40分）（答案可寫在后面的答題紙上）已知電機參數(shù)：尸，U2Vn電樞回路總電NNNN阻。設(shè)U*=U*=U0電樞回路最大電流I0電力電子放大倍nmimcmd數(shù)。1、作出轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖（1分0）2、系統(tǒng)起動時的電流和轉(zhuǎn)速動態(tài)波形。3、系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，突加負(fù)載時，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程。（可用物理量符號表示，例：TJ—nJ-L、當(dāng)與均為調(diào)節(jié)器。試求：（分）（）電流反饋系數(shù)P;（）轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a；（）電機在轉(zhuǎn)速最高時發(fā)生堵轉(zhuǎn)瞬間，直流電壓U，電流給定U*，電流反饋U,dii及此時電流控制器的輸出U。c5采用系統(tǒng)，系統(tǒng)要求電流超調(diào)量O,抗負(fù)載擾動性能好。請設(shè)計與調(diào)節(jié)器。（分）答：1、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖、系統(tǒng)起動時的電流和轉(zhuǎn)速動態(tài)波形.?批審.?題審??題命.?號學(xué).?名姓^寫填生學(xué))線封密出超能不題答（

線封密

3系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程：TTfnJfUJf(aU=U*-U)f.U*TfUTfUTfnTLnnnicd