廣石化運動控制試卷A答卷

1、班級（學生填寫）： 姓名： 學號：命題： 審題： 審批： -密-封-線- （答題不能超出密封線）20142015 學年第 學期 運動控制系統(tǒng) 科目考試試題a卷 （答卷）使用班級： 考務(wù)電話： 題 號一二三四五六七八九總 分得 分閱卷人一、填空題：（每空0.5分，共20分）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）。2、異步電動機調(diào)速方法常見有6種分別是：（降電壓調(diào)速轉(zhuǎn)）、（差離合器調(diào)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：（變級對數(shù)調(diào)

2、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)成高動態(tài)性能的交流調(diào)速系統(tǒng)。 3、對于spwm型逆變器，spwm的含義為（正弦波脈寬調(diào)制），以（正弦波）作為逆變器輸出的期望波形，spwm波調(diào)制時，調(diào)制波為（頻率和期望波相同的正弦波），載波為頻率比期望波高得多的等腰三角波，spwm型逆變器控制方式有（同步調(diào)制）、（異步調(diào)制）、（混合調(diào)制）。4、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acr）調(diào)節(jié)器起主要作用；出現(xiàn)負載擾動時，（轉(zhuǎn)速asr）調(diào)節(jié)器起主要作用。5、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，需按比例同時控制（定子電壓和定子頻率）

3、，低頻時還應(yīng)當抬高電壓以補償（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。6、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asr 調(diào)節(jié)器輸出提供（最大電流給定），并由 acr 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)性能指標是指跟隨指標和抗擾指標，而調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)指標通常以（ 抗擾性能指標 ）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

4、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)。10、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）。11、在三相坐標系下的交流電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場，可以由（靜止的兩相）坐標下的交流電流或（旋轉(zhuǎn)兩相 ）坐標系下的直流電流等效。12、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

5、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：w(s)=kp(1+s)/s2、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。

6、班級（學生填寫）： 姓名： 學號：命題： 審題： 審批： -密-封-線- （答題不能超出密封線）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。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器主要起跟隨速度給定，克服負載擾動4、什么是空間電壓矢量控制技術(shù)（svpwm），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120度，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鏈。其原理是：當轉(zhuǎn)速不太低時，電阻可以忽略。則， 5、異步電動機的原始動態(tài)模型的性質(zhì)是怎樣的

7、？為將其等效為直流電動機應(yīng)需要哪些坐標變換，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。需要進行三相坐標變換為靜止兩相坐標，兩相靜止坐標變換為兩相旋轉(zhuǎn)坐標： 6、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。+ 3m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=kpks/ce (10分)證： 四、分析計算題（共40分）（答案可寫在后面的答題紙上

8、）已知電機參數(shù)：=3.7kw， =220v， =20a, =1000r/min,電樞回路總電阻r=1.5.設(shè)=10v，電樞回路最大電流=50a。電力電子放大倍數(shù)ks=50。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(10分)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，突加負載時，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程。(可用物理量符號表示，例：)4、當acr與asr均為pi調(diào)節(jié)器。試求：（12分）（1）電流反饋系數(shù)； （2）轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)；（3） 電機在轉(zhuǎn)速最高時發(fā)生堵轉(zhuǎn)瞬間，直流電壓，電流給定，電流反饋，及此時電流控制器的輸出。5、采用v-m系統(tǒng)，系統(tǒng)要求電流超調(diào)量% < 5%，抗負載擾動性能好。請設(shè)計asr與acr調(diào)節(jié)器。（18分） 答