運動控制期末考試及答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.直流電動機的調(diào)速方法不包括（）A.改變電樞電壓B.改變勵磁磁通C.改變轉(zhuǎn)子電阻D.改變電源頻率2.轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速環(huán)的作用不包括（）A.使轉(zhuǎn)速跟隨給定電壓變化B.對負載變化起抗擾作用C.抑制電網(wǎng)電壓波動D.輸出限幅值決定允許的最大電流3.以下哪種調(diào)速方式屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速（）A.降低電樞電壓調(diào)速B.弱磁調(diào)速C.串電阻調(diào)速D.A和C4.三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速與（）有關(guān)。A.電源電壓B.電源頻率C.電機極對數(shù)D.B和C5.直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）的特點不包括（）A.直接控制轉(zhuǎn)矩B.采用空間矢量分析方法C.調(diào)速范圍寬D.控制結(jié)構(gòu)簡單6.矢量控制的基本思想是（）A.將交流電機的定子電流分解為勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流B.控制定子電壓C.直接控制轉(zhuǎn)矩D.控制轉(zhuǎn)子電阻7.步進電動機的步距角大小與（）有關(guān)。A.電機的相數(shù)B.通電方式C.轉(zhuǎn)子齒數(shù)D.以上都是8.以下哪種不屬于交流調(diào)速系統(tǒng)（）A.串級調(diào)速B.調(diào)壓調(diào)速C.斬波調(diào)速D.變頻調(diào)速9.位置隨動系統(tǒng)的主要任務是（）A.保證系統(tǒng)輸出穩(wěn)定B.使輸出量快速、準確地跟蹤給定量變化C.抑制干擾D.提高系統(tǒng)精度10.直流PWM調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點不包括（）A.調(diào)速范圍寬B.動態(tài)響應快C.功率因數(shù)低D.紋波系數(shù)小二、多項選擇題（每題2分，共20分）1.直流電動機的制動方式有（）A.能耗制動B.反接制動C.回饋制動D.機械制動2.轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，電流環(huán)的作用有（）A.對電網(wǎng)電壓波動起及時抗擾作用B.限制最大電流C.使轉(zhuǎn)速跟隨給定電壓變化D.加快動態(tài)過程3.交流調(diào)速系統(tǒng)的類型有（）A.變頻調(diào)速B.串級調(diào)速C.調(diào)壓調(diào)速D.電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速4.矢量控制的實現(xiàn)步驟包括（）A.坐標變換B.按轉(zhuǎn)子磁鏈定向C.電流解耦控制D.速度控制5.直接轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)點有（）A.轉(zhuǎn)矩響應快B.調(diào)速范圍寬C.控制結(jié)構(gòu)簡單D.磁通軌跡接近圓形6.步進電動機的驅(qū)動電源包括（）A.脈沖分配器B.功率放大器C.控制器D.傳感器7.位置隨動系統(tǒng)的組成部分有（）A.位置傳感器B.控制器C.執(zhí)行機構(gòu)D.被控對象8.直流PWM調(diào)速系統(tǒng)的常用調(diào)制方式有（）A.單極性調(diào)制B.雙極性調(diào)制C.混合調(diào)制D.脈沖調(diào)制9.調(diào)速系統(tǒng)的性能指標包括（）A.調(diào)速范圍B.靜差率C.動態(tài)響應D.穩(wěn)定性10.交流電動機調(diào)速時，為保持氣隙磁通不變，應（）A.基頻以下調(diào)速，保持U/f為常數(shù)B.基頻以上調(diào)速，保持U不變C.基頻以下調(diào)速，保持f不變D.基頻以上調(diào)速，保持f不變?nèi)?、判斷題（每題2分，共20分）1.直流電動機的機械特性越硬，靜差率越大。（）2.轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出限幅值決定了允許的最大電流。（）3.三相異步電動機的同步轉(zhuǎn)速與電機的極對數(shù)成正比。（）4.矢量控制是將交流電機模擬成直流電機進行控制。（）5.直接轉(zhuǎn)矩控制直接對轉(zhuǎn)矩和磁通進行控制。（）6.步進電動機的步距角越小，控制精度越低。（）7.位置隨動系統(tǒng)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。（）8.直流PWM調(diào)速系統(tǒng)的開關(guān)頻率越高，電機的發(fā)熱越嚴重。（）9.交流調(diào)速系統(tǒng)中，變頻調(diào)速的性能最好。（）10.調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍和靜差率是相互獨立的指標。（）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述直流電動機降低電樞電壓調(diào)速的特點。答：調(diào)速范圍寬，可實現(xiàn)平滑無級調(diào)速；調(diào)速過程中機械特性硬度不變，穩(wěn)定性好；能量損耗小，經(jīng)濟性較好，但需要專門的調(diào)壓裝置。2.簡述矢量控制的基本原理。答：將交流電動機的定子電流矢量分解為勵磁電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量，通過坐標變換，將三相交流系統(tǒng)變換為等效的直流系統(tǒng)，實現(xiàn)對勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流的獨立控制，從而像直流電機一樣方便地控制交流電機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。3.簡述直接轉(zhuǎn)矩控制的工作原理。答：直接在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學模型，計算電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，通過磁鏈和轉(zhuǎn)矩的滯環(huán)比較器，將轉(zhuǎn)矩和磁鏈的實際值與給定值比較，輸出信號控制逆變器的開關(guān)狀態(tài)，直接對轉(zhuǎn)矩和磁鏈進行控制。4.簡述步進電動機的工作原理。答：步進電動機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的執(zhí)行元件。每輸入一個脈沖信號，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個固定的角度（步距角），通過控制脈沖的數(shù)量、頻率和通電順序，可精確控制電機的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向。五、討論題（每題5分，共20分）1.對比轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)和單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的性能特點。答：單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)主要能保證一定的調(diào)速范圍和靜差率，但抗干擾能力有限。雙閉環(huán)系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上，增加了電流環(huán)，能快速抑制電網(wǎng)電壓波動，限制最大電流，動態(tài)性能更好，轉(zhuǎn)速跟隨性和抗負載擾動能力更強，系統(tǒng)的綜合性能得到提升。2.討論交流調(diào)速系統(tǒng)中變頻調(diào)速和串級調(diào)速的優(yōu)缺點。答：變頻調(diào)速優(yōu)點是調(diào)速范圍寬、性能好、能實現(xiàn)平滑調(diào)速；缺點是設(shè)備成本高。串級調(diào)速優(yōu)點是效率較高、調(diào)速性能較好；缺點是只能在低于同步轉(zhuǎn)速下調(diào)速，調(diào)速范圍有限，功率因數(shù)較低，且對電網(wǎng)有諧波污染。3.分析位置隨動系統(tǒng)在工業(yè)自動化中的應用及重要性。答：在工業(yè)自動化中，位置隨動系統(tǒng)廣泛應用于機器人、數(shù)控機床等領(lǐng)域。它能使被控對象快速、準確地跟蹤目標位置，提高生產(chǎn)的自動化程度和精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量，提升生產(chǎn)效率，降低人工成本，是實現(xiàn)復雜自動化生產(chǎn)過程的關(guān)鍵技術(shù)之一。4.探討直流PWM調(diào)速系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)中的發(fā)展趨勢。答：未來直流PWM調(diào)速系統(tǒng)將朝著高頻化、智能化、集成化方向發(fā)展。高頻化可減小電機轉(zhuǎn)矩脈動；智能化能實現(xiàn)更精確的控制和故障診斷；集成化可提高系統(tǒng)可靠性、減小體積和成本，以更好地滿足現(xiàn)代工業(yè)對高性能調(diào)速系統(tǒng)的需求。答案一、單項選擇題1.D2.C3.D4.D5.C6.A7.D8.C9.B10.C二、多項選擇題