1、運動控制系統(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）運動控制系統(tǒng)由電動機、功率放大與變換裝置、控制器及相應的傳感器等構(gòu)成。轉(zhuǎn)矩控制是運動控制的根本問題，磁鏈控制與轉(zhuǎn)矩控制同樣重要。生產(chǎn)機械常見的三種負載是恒轉(zhuǎn)矩負載、恒功率負載和平方率負載。某直流調(diào)速系統(tǒng)電動機額定轉(zhuǎn)速 nN 1430r / min nN 115r / min ，當要求靜差率s 30% 時，允許的調(diào)速范圍為 5.3，若當要求靜差率s 20% 時，3.11044.6%。數(shù)字測速中，T 法測速適用于低速，M 法測速適用于 高速 。生產(chǎn)機械對調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制的要求有 調(diào)速 、穩(wěn)速和加減

2、速 三個方面。7、直流電機調(diào)速的三種方法是：調(diào)壓調(diào)速、串電阻調(diào)速和弱磁調(diào)速。8、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動過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)速降的實質(zhì)在于它的自動調(diào)節(jié)作用，在于它能隨著負載的變化而相應的改變電樞電壓，以補償電樞回路電阻壓降的變化。二、選擇題（1 5 分）1、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，ASR、ACR PI ACR 所起的作用為（ D 。A、實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差B、對負載變化起抗擾作用C、輸出限幅值決定電動機允許的最大電流 D、對電網(wǎng)電壓波動起及時抗擾作用、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)

3、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（ D 。A、電樞電阻B、負載轉(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，下列說法正確的是（ C。A、電動機電樞電流最大時，轉(zhuǎn)速最高 B、電動機電樞電流小于負載電流，轉(zhuǎn)速最高C、電動機轉(zhuǎn)速最高時，電樞電流等于負載電流D、恒流升速時，電動機電樞電流等于負載電流。三、簡答題（14分）1、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)應先設(shè)計哪個環(huán)？（1分）答：電流環(huán)（1分

4、） 分）答：W(s)=Kpi(s+1)/s（1 分）3I II （2 分）II型系統(tǒng):K(s+1)/s2(Ts+1) （2 分）4（2 分）答：Id(s)/(Udo(s)-E(s)=1/R(Tls+1);E(s)/(Id(s)-Idl(s)=R/Tms（2 分）5、在調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計方法中，低頻段大慣性環(huán)節(jié)如何進行近似處理？高頻小慣性群如何進行近似處理？（2 分）（2 分）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）（1分）7、在無靜差轉(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）（2 分）8PWM可逆直流調(diào)速系統(tǒng)中電抗器遠小于晶閘管電動機系統(tǒng)中的電抗器的

5、原因是什么？（1 分）（1 分）9PWM 分）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）（1 分）四、分析計算題（12分）在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR、ACR PI 調(diào)節(jié)器。已知參數(shù)：電動機： （2 分）（2 分） 當電動機在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時的Udo 、 Ui* 、 Ui、Uc 值（8 分）解答：1 1 分1 1 分1 1 8 分、ACR PI 調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)起動過程中，6 分）1ACR 輸出為什么增加？一會兒為什么又減?。浚? 分）答：ACR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出減小。2、為什么速度必然產(chǎn)生超調(diào)？

6、（2 分）ASR 才能退飽和，電流才能下降，轉(zhuǎn)速才能停止上升3、當速度達到最高后又開始下降，下降到給定轉(zhuǎn)速的一瞬間，電動機電樞電流比負載電流大還是??？（2 分）答：電動機電樞電流比負載電流小第二篇交流調(diào)速系統(tǒng)（40分）一、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機供電的電壓和 頻率 之比為常數(shù)。異步電機基于穩(wěn)態(tài)模型的控制方法有調(diào)壓調(diào)速和變壓變頻調(diào)速；基于動態(tài)數(shù)學模型的高性能控制方法有 FOC 和 DTC 。3頻以上調(diào)速稱為恒功率調(diào)速。 SPWM 2）CFPWM （3）SVPWM 控制技術(shù)。（1）（2）氣隙磁通不變時，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差頻率成正比。的成積產(chǎn)生感應電動

7、勢。異步電動機可以看成雙輸入 雙 輸出系統(tǒng)。T3n U 2R spsr，臨界轉(zhuǎn)R 2 R 2 2(L L )2rs1lslrmR 。e(sR R )2 (L L )2 1srlslri 230 i 23定子電流進行 3s/2s 變換的公式是 A ，2s/2r 變換的公式是2i 1i 2i cossini 2B d 。qi sincosi q不同電動機的物理模型彼此等效的原則是：在不同坐標系中所產(chǎn)生的完全一致，總功率也相等。旋轉(zhuǎn)坐標系下，異步電機電磁轉(zhuǎn)矩方程為 Ten Lp(i isq rdi isd rq) ，其中i表示rddq d 軸電流。態(tài)數(shù)學模型必須由磁鏈方程、電壓方程、轉(zhuǎn)矩方程和運動方

8、程構(gòu)成。（在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案6 1 6 分）異步電動機變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)屬于如下哪種類型？（ ） 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機機械特性是一條直線 ） Eg f常數(shù)s 常數(shù)UfU11Er常數(shù) 改變Usf1以下哪種情況異步電動機定子不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場？（ ） 三相對稱繞組，通入三相對稱正弦電流； 兩相對稱繞組，通入兩相對稱正弦電流； 兩相對稱繞組，通入兩相直流電流； 四相對稱繞組，通入四相對稱正弦電流如下各項中，哪項是三相異步電動機數(shù)學模型非線性的根源之一？（ ）電動機的轉(zhuǎn)速 電動機的

9、旋轉(zhuǎn)頻率； 定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組之間的互感是變量；01 之間三相異步電動機在三相軸系上數(shù)學模型的性質(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、強耦合系統(tǒng)； 單輸入、雙輸出系統(tǒng)異步電動機的數(shù)學模型從三相靜止坐標系變換到兩相靜止坐標系后，電壓方程的維數(shù)有何變化？（ ）6 2 維；6 3 維；6 4 維；6 5 維三、簡答題（3 10 分）簡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。能量回饋時能量泄放和電流檢測機保護作用。簡述電壓正弦波脈寬調(diào)制法的基本思路（4分。SPWM 調(diào)制。通用型變頻器基速以下變頻調(diào)速時為什么要變壓？（2分）答：為保持電機主磁通恒定，因為主磁通太小電機利用不充分，太大會燒壞電機。四、綜合應用題（2 12 1 6 分，2 6 分）異步電機矢量控