机电运动控制系统离线作业必
FANUC工业机器人离线与应用项目3 工业机器人运动控制
1. 依次选择参数项并输入数值，完成 所有参数输入后即可建立新的用户 坐标系。
ROBOGUIDE坐标系设置
PART 04 ROBOGUIDE中坐标系的快速设置
工具坐标系设置
4
1. 打开工具坐标系属性设 置页面；
2. 勾选UTOOL选项卡中 [Edit UTOOL]选项；
3. 单击[Use Current Triad Location]键保 持当前TCP的位置值；
P2
J
P1
最快速，过程不受控制
P2
L
P1
保持姿态的同时进行直线运动
P3 P1
P2
C
圆弧动作
P3 P1
P2
A
轨迹一样 动作不同
动作指令结构
动作指令 = 动作类型 + 位置资料 + 移动速度 + 定位类型
Joint
P[i]
Linear PR[i]
Circular
A(Circle Arc)
1~100% mm/sec cm/min deg/sec
用户坐标系三点示教
3
1. 进入用户坐标系一览页面； 2. 选择三点法示教； 3. 示教坐标原点及坐标轴； 4. 切换激活坐标信息；
用户坐标系四点示教
3
1. 四点法相对于三点法增加了X轴原 点设置选项
2. 四点法用于快速定义多个相同姿态 的用户平面，或者重新示教用户平 面所在位置。
源点
目标点
直接输入法
用户坐标系设置
4
1. 双击工业机器人 [UserFrame]选项；
2. 勾选[Edit UFrame]选 项；
3. 调整姿态； 4. 保持用户坐标系值；
PART 05
天大2018年6月《机电传动控制》离线作业考核试
天大2018年6月《机电传动控制》离线作业考核试一、独立完成，下面已将五组题目列出，请按照学院平台指定的做题组数作答，每人只答一组题目，多答无效，满分100分；平台查看做题组数操作：学生登录学院平台→系统登录→学生登录→课程考试→离线考核→离线考核课程查看→做题组数，显示的数字为此次离线考核所应做哪一组题的标识；例如：“做题组数”标为1，代表学生应作答“第一组”试题；二、答题步骤：1.使用A4纸打印学院指定答题纸（答题纸请详见附件）；2.在答题纸上使用黑色水笔按题目要求手写作答；答题纸上全部信息要求手写，包括学号、姓名等基本信息和答题内容，请写明题型、题号；三、提交方式：请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个Word文档中上传（只粘贴部分内容的图片不给分），图片请保持正向、清晰；1.上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc”2.文件容量大小：不得超过20MB。
提示：未按要求作答题目的作业及雷同作业，成绩以0分记！题目如下：一、（每小题25分，共50分）1、什么叫伺服系统？常用的伺服电动机有四种？各有什么特点？2、什么叫过渡过程？什么叫稳定运行过程？试举例说明之。
二、计算题（每小题25分，共50分）1、一台三相异步电动机，额定数据为：，，，，，。
试问：（1）电动机的额定转矩是多少?（2）额定负载下的转差率s是多少？（3）额定负载下的效率是多少？2、一台并励电动机其额定值如下：PN=100kW，IN=511A，UN=220V，nN=1500r/min，电枢电阻Ra=0．04Ω,电动机拖动恒转矩负载运行。
现采用电枢串电阻方法将转速下调至600r/min，应串多大的电阻？一、（每小题25分，共50分）1、什么是有差和无差调速系统？各有什么特点？2、什么是PWM？它有什么用途？二、计算题（每小题25分，共50分）1、有一直流调速系统，其高速时理想的空载转速n01=1480r/min,低速时的理想空载转速n02=157/min,额定负载时的转矩降ΔnN=10r/min,试画出该系统的静特性.求调速范围和静差度。
机电运动控制系统离线作业(必)
机电运动控制系统离线作业（必）浙江大学远程教育学院《机电运动控制系统》课程作业（必做）姓名：严超学号：716081202003年级：16秋电气学习中心：武义1.直流电机有哪些调速方法？根据其速度公式说明之，并说明如何釆用电力电子手段实现。
答：根据直流电机速度公式，有（1）电枢电压Ua控制-调压调速（向下调速）：采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电和自关断器件H型桥脉宽调制（PWM供电等方式，其损耗小，控制性能好。
（2）磁场©控制-弱磁（向上调速），采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电励磁控制。
（3）由于运行损耗大、效率低，一般不再采用串Ra调速。
2.画出双闭环晶闸管一直流电动机不可逆调速系统电原理图（非方块图），须清楚表达两个闭环的关键元件，写出各部分名称，标注有关信号量；指出两闭环连接上的特点及相互关系。
答：双闭环晶闸管-直流电动机不可逆调速系统电路原理图如下：沖陆屈占阳电T 由旖娥I* 馳TT叫/电流负反馈）"3度负反愦）两闭环连接上的关系是速度调节器的输出作为电流调节器的输入，这就使得该系统具有由速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值，进面确定了系统的最大电流的特点。
3.分析双闭环晶闸管一直流电动机不可逆调速系统：(1)如果要改变转速，应调节什么参数？为什么？(2)如要控制系统的起动电流、确保系统运行安全，应调节什么参数？为什么？答：(1)改变转速时只能改变速度调节器的输入ug，因为它是速度环的指令信号。
改变速度调节哭的参数对稳态速度无调节作用，仅会影响动态响应速度快慢。
(2)要控制系统的起动电流、确保系统运行安全，应调节速度调节器的输出限幅值。
因为速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值，进而确定了系统的最大电流4.填空：双闭环晶闸管一直流电动机调速系统中，内环为电流环，外环为速度环，其连接关系是：速度调节器的输岀作为 ______________ 电流调节器的输入，因此外环调节器的输出限幅值应按调速系统允许最大电流来整定；内环调节器的输出限幅值应按 ___ 可控整流器晶闸管最大、最小移相触发角来整定。
自动控制元件离线作业
第一章直流伺服电动机1-1直流伺服电动机的电磁转矩和控制电流由什么决定？答：电磁转矩Tem=CmΦIa 由每极磁通量和绕组电流大小决定。
控制电流由负载转矩大小决定。
1-2当直流伺服电动机的负载转矩恒定不变时，控制电压升高将使稳态的电磁转矩、控制电流、转速发生怎样的变化？为什么？答：（1）控制电流由负载转矩大小决定，不变。
（2）电磁转矩Tem=Cm ΦIa 可见电磁转矩也不变。
（3）Ua-Ua0=Ea=CeΦn，可见转速变大。
1-3已知一台直流电动机，其电枢额定电压Ua=110V，额定运行时电枢电流Ia=0.4A，转速n=3600rpm，它的电枢电阻Ra=50欧姆，负载阻转矩To=15mN.m。
试问该电动机额定负载转矩是多少？答：（1）控制电流由负载转矩大小决定，不变。
（2）电磁转矩Tem=Cm ΦIa 可见电磁转矩也不变。
（3）Ua-Ua0=Ea=CeΦn，可见转速变大。
1-6当直流伺服电动机电枢电压、励磁电压不变时，如将负载转矩减少，试问此时电动机的电枢电流、电磁转矩、转速将怎样变化？并说明由原来的状态到新的稳态的物理过程。
解：Ea=Ua-IaRa=CeΦnTem=T2+T0=CmΦIa 电枢电流由负载转矩决定。
可得：电枢电流减小、电磁转矩减小、转速增大。
第二章直流测速发电机=3000Ω，电枢电阻2-4某直流测速发电机，其电枢电压U=50V，负载电阻RLRa=180Ω，转速n=3000rpm，求该转速下的空载输出电压Uo和输出电流Ia。
解：U0=Ea/（1+Ra/Rf）=47.17VIa=U0/Rl=47.17/3000=0.015A第三章步进电动机3-8某五相反应式步进电动机转子有48个齿，试分析其有哪几种运行方式及对应的步距角，并画出它们的矩角特性曲线族。
3-10四相反应式步进电动机，转子有50个齿，试计算各种运行方式的步距角。
并画出其单、双拍制的矩角特性曲线族。
若单相通电时的最大静态转矩为0.1N·m，试计算各种运行方式的起动转矩；并判断转子上负载为0.08N·m时哪种运行方式可使步进电动机正常运行。
浙大远程控制理论离线作业答案
浙大远程教育控制理论离线作业第一章1-1 与开环系统相比，闭环系统的最大特点是：检测偏差，纠正偏差。
1-2 分析一个控制系统从以下三方面分析：稳定性、准确性、快速性。
1-3图1-1 (a)，(b)所示均为调速系统。
(1) 分别画出图1-3(a)、图(b)所示系统的方框图。
给出图1-1(a) 所示系统正确的反馈连线方式。
(2) 指出在恒值输入条件下，图1-1(a)，(b) 所示系统中哪个是有差系统，哪个是无差系统，说明其道理。
图1-1 调速系统工作原理图解图1-1(a)正确的反馈连接方式如图1-1 (a)中虚线所示。
(1) 系统方框图如图解1-2所示。
(2) 图1-1 (a) 所示的系统是有差系统，图1-1 (b) 所示的系统是无差系统。
图1-1 (a)中，当给定恒值电压信号，系统运行达到稳态时，电动机转速的恒定是以发电机提供恒定电压为条件，对应发电机激磁绕组中电流一定是恒定值。
这意味着放大器前端电压是非零的常值。
因此，常值偏差电压存在是系统稳定工作的前提，故系统有差。
图1-1 (b)中，给定恒定电压，电动机达到稳定转速时，对应发电机激磁绕组中的励磁电流恒定，这意味着执行电动机处于停转状态，放大器前端电压必然为0，故系统无差。
1-4图1-3 (a)，(b)所示的系统均为电压调节系统。
假设空载时两系统发电机端电压均为110V，试问带上负载后，图1-3(a)，(b)中哪个能保持110V不变，哪个电压会低于110V？为什么?图1-3 电压调节系统工作原理图解带上负载后，开始由于负载的影响，图1-3(a)与(b)系统的端电压都要下降，但图(a)中所示系统能恢复到110V，而图(b) 所示系统却不能。
理由如下：图(a)系统，当u低于给定电压时，其偏差电压经放大器K放大后，驱动电机D转动，经减I增大，发电机的输出电压会升高，从而使偏差电速器带动电刷，使发电机F的激磁电流j压减小，直至偏差电压为零时，电机才停止转动。
电机与拖动离线作业分解
浙江大学远程教育学院《电机与拖动》课程作业姓名：刘琪波学号：714123202004年级：14春电气工程及其自动化学习中心：温州学习中心（龙湾）123—————————————————————————————课后习题：1－13、1－19、1－21、1－22、1－312－10、2－15、2－173－12、3－15、3－164－4、4－6、4－10、4－14、4－27、4－28、4－365－1、5－5、5－151-13 已知直流电机的极对数p=2，槽数z=22，元件数及换向片数s=k=22，试画出单迭绕组展开图、磁极和电刷位置，并画出并联支路图。
答： 此电机绕组是单迭所以1k y y ==不是整距绕组，采用省铜且有利于换向的短距绕组1225222z y p εε=±=-=⨯根据参数画出展开图，并作出并联支路图如下1-19 某四极直流电机，电枢槽数z=36，单迭绕组，每槽导体数为6，每极磁通2.2*10e-2Wb ，电枢电流Ia=800A ，问此时电磁转矩为多少？如改为单波绕组，保持支路电流不变，其电磁转矩为多少？解： 电机内的总导体数N=6Z=36*6=216，单迭绕组时：a=p=2[]222162.210800605.04223.14162M a a pN T C I I N m a π-⨯=Φ=Φ=⨯⨯⨯=∙⨯⨯ 改为单波绕组时，1a '=，若要保持支路电流不变，[]8002221400222a a a I I a i a A a '''=∙==⨯⨯=⨯[]22216 2.210400605.0422 3.14161M a a pN T C I I N m a π-⨯'''=Φ=Φ=⨯⨯⨯=∙'⨯⨯1-21 某他励直流电动机额定电压U N =220V ，额定电流I N =10A ，额定转速n N =1500r/min ，电枢回路总电阻R a =0.5Ohm ，试求： (1) 额定负载时的电磁功率和电磁转矩；(2) 保持额定时励磁电流及总负载转矩不变而端电压降为190V ，则稳定后的电枢电流与转速为多少？（电枢反应忽略不计）。
运动控制器安全操作及保养规程
运动控制器安全操作及保养规程运动控制器是一种常见的机电设备，主要用于控制机器人、自动化、工业生产等领域的运动控制。
在使用运动控制器的过程中，安全操作和日常保养是非常重要的，不仅可以延长运动控制器的使用寿命，还可以保障操作人员的安全。
因此，本文将重点介绍运动控制器的安全操作及保养规程。
一、运动控制器的安全操作1.操作前的准备在操作运动控制器之前，需要做好以下准备工作：•确认线路接好，供电稳定•确认连接线路无短路和接触异常•确认驱动器和运动控制器连接正确•确认程序设置正确•确认操作员已经接受过必要的培训2.操作过程中的注意事项在操作运动控制器的过程中，需要注意以下事项：•操作人员应该遵守相关安全规定，不得进行违规操作•操作人员要在正确的位置上操作，注意不要站在机器上，不要将手伸到机器内部•在机器运行过程中，禁止在轨迹区内通行和停留•关注运动控制器的运行状态和各项参数，如有异常应立即停止操作•避免在附近堆放杂物，以确保机器的正常运行•避免长时间超负荷运作，如需进行长时间运行，应在正常的负载下运行或停机期间进行冷却•禁止私自更改系统程序，必须经过管理员或机械系统公司授权后更改•禁止将运动控制器用于其它非正常的场合和领域3.安全停机在操作过程中，如果发现异常情况，应当立即停机，避免带来损失或者对人员造成伤害。
在停机的过程中，应该依次进行以下步骤：•向上级领导汇报•立即关停电源，注意不要因为关电源时运动控制器突然停止而触发危险事件•停机完成后，应该进行相关维修处理，不能随意运行。
二、运动控制器的保养规程运动控制器是一种高精度的机械设备，需要定期进行保养维护。
合理的维护管理可以延长设备的使用寿命和提高生产效率。
下面是运动控制器的日常保养规程：1. 定期检查驱动器连接定期检查驱动器连接，确认连接是否牢固，保证设备运行的稳定性。
2. 定期清洗控制面板在使用的过程中，控制面板会有灰尘、油脂、污渍等，这些都可能影响设备的正常使用。
机电运动控制系统离线作业答案(必)2017
浙江大学远程教育学院《机电运动控制系统》课程作业（必做）姓名：学 号： 年级： 2015年春 学习中心： 广东（珠海）—————————————————————————————1. 直流电机有哪些调速方法? 根据其速度公式说明之, 并说明如何釆用电力电子手段实现。
答: 根据直流电机速度公式 , 有 (1) 电枢电压 Ua 控制 － 调压调速 （向下调速）采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电和自关断器件H 型桥脉宽调制(PWM)供电等方式, 其损耗小，控制性能好。
(2) 磁场φ 控制 － 弱磁（向上调速）,采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电励磁控制。
(3)由于运行损耗大、效率低, 一般不再釆用串 Ra 调速。
2. 画出双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图（非方块图），须清楚表达两个闭环的关键元件，写出各部分名称，标注有关信号量；指出两闭环连接上的特点及相互关系。
答:双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图如下：两闭环连接上的关系是速度调节器的输出作为电流调节器的输入，这就使得该系统具有由速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值，进而确定了系统的最大电流的特点。
3. 分析双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统：(1) 如果要改变转速，应调节什么参数？为什么？(2) 如要控制系统的起动电流、确保系统运行安全，应调节什么参数？为什么？答: (1) 改变转速时只能改变速度调节器的输入u g ，因为它是速度环的指令信号。
改变速度调节器的参数对稳态速度无调节作用，仅会影响动态响应速度快慢。
(2) 要控制系统的起动电流、确保系统运行安全，应调节速度调节器的输出限幅值。
因为速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值，进而确定了系统的最大电流。
4. 填空 :双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中，内环为＿电流＿环，外环为 ＿速度＿环，其连接关系是：速度调节器＿的输出作为＿电流调节器＿的输入，因此外环调节器的输出限幅值应按＿＿调速系统允许最大电流＿来整定；内环调节器的输出限幅值应按＿可控整流器晶闸管最大、最小移相触发角＿来整定。
电力拖动自动控制系统离线作业
2015-2016学年第二学期期末考试《电力拖动自动控制系统》大作业
简答题（每小题25分，共100分）
1、写出PWM控制变换器的数学模型、近似模型及在直流双闭环系统中近似成立的条件。
答：
2、说明双闭环直流调速系统起动过程特点。
答：饱和非线性控制
转速超调
准时间最优控制
3、简述DTC工作原理。
答：DTC控制系统由电机的电压和电流计算出定子磁链和转矩，采用砰-砰控制来实现变频器的PWM控制，DTC控制系统没有电流控制环路，因此，DTC控制系统的着眼点是电压，而不是电流。
而矢量控制的原理是基于交流电机的电流控制，把交流电流按磁场坐标轴分解为转矩分量和磁场分量，分别加以控制。
4、什么是同步调制、异步调制，各有什么特点。
答：异步调制指载波信号和调制信号不保持同步关系;同步调制指载波比m等于常数，并在变化频率时使载波信号和调制信号保持同步的调制方式。
采用异步调制输出，要尽量提高载波频率，使调制信号频率较高时仍能保持较大的载波比，从而改善输出特性;采用同步调制时，在逆变电路输出频率低时，如果负载为电动机，会有较大的噪声，影响电动机性能！。
机电安全控制程序
机电安全控制程序
是指用于控制机电系统工作状态，保障其安全运行的一系列程序和控制策略。
它主要包括以下几个方面的内容：
1. 机电设备状态监测和故障诊断：通过传感器和监测装置对机电设备进行实时监测，及时发现设备的工作状态异常或故障，并进行故障诊断。
2. 机电设备启停控制：根据工作需求，通过控制系统对机电设备进行启停控制，确保设备在正确的时间和状态下启动或停止。
3. 安全控制逻辑的实现：根据安全要求和控制逻辑，编写安全控制程序，确保机电系统在各种工作状态下都能保持安全。
4. 机电设备的限位和保护控制：通过限位开关、安全开关等装置，对机电设备的运动范围进行限制和保护，防止设备超出安全范围造成事故。
5. 应急停机和保护措施：设定应急停机按钮或开关，并配备相应的保护措施，以应对突发情况或紧急情况，保障人员和设备的安全。
6. 机电设备联锁控制：对不同机电设备之间的关联关系进行控制，确保各设备之间协调运行，避免设备之间的冲突和故障。
7. 数据记录和报警通知：安全控制系统可以记录机电设备的运行数据，并在发生异常情况时主动发送报警通知，以及时采取措施。
综上所述，机电安全控制程序是保障机电系统运行安全的关键部分，通过合理的控制和保护策略，可以提高机电系统的可靠性和安全性。
离线编程系统使用手册
离线编程系统使用手册V1.0版本信息修改编号版本修改条款与内容概述修改日期目录注意事项 (4)第一章概述 (5)1.1 产品介绍 (5)第二章系统结构与组成 (5)2.1 系统结构 (5)2.2 机器人控制系统 (5)2.3 上位机系统 (5)第三章操作与使用 (8)3.1 离线编程软件操作（一般用户） (8)3.1.1 连接网络 (8)3.1.2 断开网络 (8)3.1.3 登录 (9)3.1.4 退出 (9)3.1.5 清空指令堆栈 (9)3.1.6报警记录 (9)3.1.7 版本与声明 (9)3.1.8 查询当前姿态值与关节值 (9)3.1.9 简单作业的操作 (10)3.1.10 简单作业记录的操作 (11)3.1.11 IO状态板 (11)3.2离线编程软件操作（高级用户） (12)3.2.1 作业类型的选择 (12)3.2.2 参数的输入 (13)3.2.3 查询姿态值与关节值 (13)3.2.4 编写复杂作业程序 (14)3.2.5 复杂作业程序的创建与切换 (14)3.2.6 执行模式的切换 (14)3.2.7 IO状态板 (14)3.2.8 演示功能 (15)3.2.9 高级用户的权限 (15)3.2.10 编程及其他的注意事项 (15)3.2.11 上位机系统的恢复......................................................................................... 错误!未定义书签。
3.2.12 备注 (16)注意事项●尊敬的用户，在本使用手册中，我们将尽力叙述各种与该系统操作相关的事项。
限于篇幅限制及产品具体使用等原因，不可能对系统中所有不必做和/或不能做的操作进行详细的叙述。
因此，在本使用手册中没有特别指明的事项均视为“不可能”或“不允许”进行的操作。
●该手册包含重要的安全措施和正确使用产品的信息，为避免对人员和设备造成危害，请在使用机器人前，认真阅读此用户手册。
机电运输系统走动式管理实施办法模版（3篇）
机电运输系统走动式管理实施办法模版第一章总则第一条根据国家有关法律法规的要求，制定本办法，规范机电运输系统走动式管理的实施。
第二条本办法适用于机电运输系统内的所有走动式管理工作。
第三条机电运输系统走动式管理的目的是提高运输效率，优化资源利用，确保安全和质量，提升服务质量。
第四条机电运输系统走动式管理的原则是科学决策、全员参与、持续改进、共享成果。
第五条机电运输系统走动式管理应该与相关管理体系相互配合，形成一体化管理。
第二章走动式管理第六条机电运输系统走动式管理由系统管理者设计实施，包括制定走动式管理计划、明确走动式管理目标、组织实施走动式管理活动、跟踪评估走动式管理效果。
第七条走动式管理计划应包括走动式管理的目标、范围、时间计划、资源支持等内容。
第八条走动式管理目标应根据机电运输系统的实际情况进行确定，应具有可量化和可衡量性。
第九条走动式管理活动应通过制定工作计划、落实工作责任、开展培训宣传、落实控制措施等方式进行。
第十条跟踪评估走动式管理效果应通过收集数据、分析数据、制定改进措施等方式进行。
第三章走动式管理的内容第十一条走动式管理的内容包括管理目标、工作流程、工作绩效、岗位责任等。
第十二条管理目标是走动式管理的基础和核心，应根据机电运输系统的需求和要求进行设定。
第十三条工作流程是走动式管理的重要组成部分，应建立起科学、规范、高效、协同的工作流程。
第十四条工作绩效是走动式管理的衡量标准，应根据机电运输系统的需求和要求进行设定。
第十五条岗位责任是走动式管理的重要要求，应明确各岗位的职责和权责，确保工作的顺利进行。
第四章走动式管理的要求第十六条走动式管理应注重全员参与，实现组织内外人员的有效沟通和合作。
第十七条走动式管理应注重科学决策，依据数据和事实进行决策，避免主观臆断和随意行动。
第十八条走动式管理应注重持续改进，通过不断地审视和优化工作流程，达到持续改进的目的。
第十九条走动式管理应注重共享成果，将经验和成果分享给全员，并给予相应的激励和奖励。
《机电系统控制基础》大作业一
《机电系统控制基础》大作业一基于MATLAB的机电控制系统响应分析哈尔滨工业大学2013年11月1作业题目1. 用MATLAB 绘制系统2()25()()425C s s R s s s Φ==++的单位阶跃响应曲线、单位斜坡响应曲线。
2. 用MATLAB 求系统2()25()()425C s s R s s s Φ==++的单位阶跃响应性能指标：上升时间、峰值时间、调节时间和超调量。
3. 数控直线运动工作平台位置控制示意图如下：X i伺服电机原理图如下：LR(1)假定电动机转子轴上的转动惯量为J 1，减速器输出轴上的转动惯量为J 2，减速器减速比为i ，滚珠丝杠的螺距为P ，试计算折算到电机主轴上的总的转动惯量J ；(2)假定工作台质量m ，给定环节的传递函数为K a ，放大环节的传递函数为K b ，包括检测装置在内的反馈环节传递函数为K c ，电动机的反电势常数为K d ，电动机的电磁力矩常数为K m ，试建立该数控直线工作平台的数学模型，画出其控制系统框图；(3)忽略电感L 时，令参数K a =K c =K d =R=J=1，K m =10，P/i =4π，利用MATLAB 分析kb 的取值对于系统的性能的影响。
2 题目1解：1.利用Matlab绘制Bode图时先通过tf函数建立系统模型。
2.运用step函数对线性连续系统的时间响应进行仿真分析。
3.利用plot函数输出绘制结果。
Matlab程序如下：clearclct=0:0.01:2;num=[ 25];den=[1 4 25];den1=[1 4 25 0];G=tf(num,den);G1=tf(num,den1);[y1,T]=step(G,t);[y2,T]=step(G1,t);plot(T,y1,'--r',T,y2,'--b')ylabel('x(t)');xlabel('t(sec)')legend('--单位阶跃','--单位斜坡');grid on3题目2解：1.利用Matlab 绘制Bode 图时先通过tf 函数建立系统模型。
(华拉)机电传动控制 离线作业
一、单选题（在几个答案中选择一个正确的答案）1．机电系统稳定运行的必要条件是电动机的输出转矩和负载转矩a. 大小相等b. 方向相反c. 大小相等，方向相反d. 无法确定2. 某机电系统中，电动机输出转矩大于负载转矩，则系统正处于a. 加速b. 减速c. 匀速d. 不确定3. 在单轴拖动系统中，已知电动机输出转矩和负载转矩的作用方向与转速的方向相同，则系统正处于a. 加速b. 减速c. 匀速d. 静止4．在机电系统中，已知电动机输出转矩小于负载转矩，且电动机的输出转矩作用方向与转速的方向相同，而负载转矩的方向与转速相反，则系统正处于a. 加速b.减速c.匀速d.静止二、试说明下图中几种情况下系统的运行状态是加速？减速？还是匀速？（图中箭头方向为转矩的实际作用方向）（a） (b) (c) (d)a）加速b）减速c）减速d）加速机电传动控制第三章作业1一、单选题（在几个答案中选择一个正确的答案）1．直流电动机的作用是A．将电能转换成机械能 B.将机械能转换成电能C．电能和机械能互相转换 D.无法确定2．直流发电机的作用是A．将电能转换成机械能 B.将机械能转换成电能C ．电能和机械能互相转换 D.无法确定 3．直流电动机工作在电动状态时的电磁转矩为A ．拖动转矩 B.阻转矩 C.不确定4．直流发电机的电磁转矩为A ．拖动转矩 B.阻转矩 C.不确定 5．直流电动机工作在电动状态时电枢感应电动势为A ．电源电动势 B.反电动势 C.不确定 6．直流电动机电枢感应电动势的方向与电枢电流的方向 A ．相反 B.相同 C.不确定二、 判断题1．直流电动机的固有启动特性为启动电流大、启动转矩小。
A. 正确 B. 错误2．已知直流电动机的额定功率为1.1kW ，额定电压为110V ， 电枢电阻为0.4Ω，额定效率为80%。
现要求启动电流不超过额定电流的两倍。
则第1级启动电阻不大于4ΩA. 正确B. 错误三、 计算题有台直流他励电动机，如下图所示，其铭牌数据为： 5.5N P kW =，N U =f U =220V ，N n =1500r/min,0.8η=，0.2a R =Ω。
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机电运动控制系统离线作业必Newly compiled on November 23, 2020浙江大学远程教育学院《机电运动控制系统》课程作业（必做）姓名：严超学号： 3年级：16秋电气学习中心：武义—————————————————————————————1.直流电机有哪些调速方法根据其速度公式说明之, 并说明如何釆用电力电子手段实现。
答：根据直流电机速度公式，有（1）电枢电压Ua控制-调压调速（向下调速）：采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电和自关断器件H型桥脉宽调制（PWM）供电等方式，其损耗小，控制性能好。
（2）磁场φ控制-弱磁（向上调速），采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电励磁控制。
（3）由于运行损耗大、效率低，一般不再采用串Ra调速。
2.画出双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图（非方块图），须清楚表达两个闭环的关键元件，写出各部分名称，标注有关信号量；指出两闭环连接上的特点及相互关系。
答：双闭环晶闸管-直流电动机不可逆调速系统电路原理图如下：两闭环连接上的关系是速度调节器的输出作为电流调节器的输入，这就使得该系统具有由速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值，进面确定了系统的最大电流的特点。
3.分析双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统：(1) 如果要改变转速，应调节什么参数为什么(2) 如要控制系统的起动电流、确保系统运行安全，应调节什么参数为什么答：（1）改变转速时只能改变速度调节器的输入ug，因为它是速度环的指令信号。
改变速度调节哭的参数对稳态速度无调节作用，仅会影响动态响应速度快慢。
(2)要控制系统的起动电流、确保系统运行安全，应调节速度调节器的输出限幅值。
因为速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值，进而确定了系统的最大电流。
4. 填空 : 双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中，内环为＿电流＿环，外环为＿速度环，其连接关系是：＿速度调节器＿的输出作为＿＿电流调节器的输入，因此外环调节器的输出限幅值应按＿＿调速系统允许最大电流＿来整定；内环调节器的输出限幅值应按＿＿可控整流器晶闸管最大、最小移相触发角＿来整定。
两调节器均为＿PI＿型调节器，调速系统能够做到静态无差是由于调节器具有＿积分（记忆）功能；能实现快速动态调节是由于节器具有＿＿饱和限幅＿功能。
5.在转速、电流双闭环系统中，速度调节器有哪些作用其输出限幅值应按什么要求来调整电流调节器有哪些作用其输出限幅值应如何调整答：速度调节器用于对电机转速进行控制，以保障：①调速精度，做至静态无差；②机械特性硬，满足负载要求。
速度调节器输出限幅值应按速系统允许最大电流来调整，以确保系统运行安全（过电流保护）电流调节器实现对电流的控制，以保障：①精确满足负载转矩大小要求（通过电流控制）；②调速的快速动态特性（转矩的快速响应）。
电流调节器的输出限幅作为可控整流器晶闸管的移相触发电压，其限幅值决定了触发角的移相范围，故应按αmin-αmax来调整。
6.双闭环调速系统正常工作时，调节什么参数可以改变电动机转速如果速度闭环的转速反馈线突然断掉，会发生什么现象电动机还能否调速答：（1）双闭环调速系统正常工作时，只有调节速度给定信号ug才可以改变电动机转速。
而改变速度调节器的参数（如比例系数，积分时间常数）均无作用，改变负载大小也不能影响转速，因为是速度闭环系统，不论负载大小均速度无差。
（2）转速反馈线突然断掉时，ufn=0，使△un=ug-ufn=ug很大，速度调节器饱各限幅输出，调速系统以最大电流、最大转矩加速，直至电磁转矩与负载转矩、阻尼转矩相平衡，达到最高转速而恒定，故电动机不可调速。
7. 以双闭环直流调速系统两个闭环之间连接上的特点及各个闭环的功能为依据，详细解释下图所示从静止起动至给定转速n g并带负载（以负载电流I L表示）的过程，即说明(1)、(2)、(3) 阶段转速n、电枢电流i d 的变化规律。
答：（1）起动特征：①i d由（限幅值）②ST、LT全部饱各限幅，蜕化为限幅器，系统实为速度、电流双开环过程：①电机静止，ufn=0②电流给定un为限幅值，对应电流指令I dmax；但电流未建立，u fi=0,LTl输入△u i=u n，LT饱和，输出u k限幅，推α=αmin，至使③因转子惯性，n<n g过程：（3）PI调节至稳定特征：①转速稳定至n=n g，电流稳定至I d=I L(对应T L)；② ST、LT均作PI调节，真下速度、电流双闭环工作。
过程：①首先分析进入本阶段开始点的初值情况8.在直流可逆调速系统中，主回路为何需要双桥反并联答：在直流可逆系统中，要求电磁转矩具有两种方向，以实现四象限运行9. 图示为直流电动机脉宽调制(PWM)调速系统主电路(H型桥)，各功率开关元件编号及电机反电势E a方向如图。
当采用双极性脉宽调制时:⑴画出VT l～ VT4基极控制信号ubl ～ub4及电机端电压U a波形；⑵说明为何叫双极性如何实现正、反转何时速度为零答：正半周（0<=t<t1）电机电压U A>0(B A)负半周（t1<=t<T）电机电压UA<0(B A)即一个周期内可获得两个方向电压极性，称双极性。
正/反转控制只需改变t1位置（占空比γ），方便：10. 图示为直流电动机脉宽调制(斩波)调速系统H型桥主电路，各功率开关元件编号及电机反电势E a方向如图。
当采用双极性脉宽调制时,分析:①不同时刻的导通元件及导通原因；②画出各阶段的电流路径及维持电流的源泉(电源电压、电枢反电势、自感电势等)；③电机运行状态(电动、能耗制动、再生制动、反接制动等)及其原因。
11.异步电机有哪些调速方法从转速公式上进行分类说明。
这些调速方法又各采用什么样的电力电子手段来实现答：异步电机调速方法可按其速度公式n=(1-s)n s来分类：（1）变同步速调速 n s=60f1/p，具体有：①变频调速。
可采用直-交变换的逆变器或交-交变频器改变电机供电频率f1。
②变极调速：需同时改变定、转子极对数，故只适合鼠笼式异步电机。
（2）变滑差S调速。
这是一种改变转子滑差功率消耗的调速方式。
具体有：①交流调压调速。
采用双向晶闸管构成的交流固态调压器实现。
②转子串电阻调速，仅适合绕线式异步电机。
③串级调速，绕线式异步电机转子中串入与转子同频的电势吸收或补充滑差功率来实现速度的调节，采用不控整流器-有源逆变器装置。
④双馈调速，绕线式异步电机转子中采用功率可双向流动变频装置，实现同步速上下的调速和四限象运行。
12.鼠笼式异步电机采用调压调速时，适合拖动什么样的负载为什么答：鼠笼式异步电机采用调压调速时，适合于拖动风机、水泵类负载，这类负载的转矩与转速平方成正比，功率与转速三次方成正比。
调压调速的特性与这类负载特性很匹配，主要从转子发热能通过来考虑。
用于调压调速的异步电机应是高转子电阻电机（高滑差电机，转子串电阻绕线式异步电机），这是基于以下考虑：（1）限制转子发热（滑差功率消耗型调速）：转子发热与滑差消耗有关，而P S=S P M 与S,即调速范围有关。
而风机/水泵调速范围不宽（100-70%），两者特性相配。
（2）高转子电阻能软化异步电机的T-S曲线，扩大调速范围。
13.交－直－交变频调速系统：（1）六阶梯波逆变器中，①改变U l依靠调节＿＿可控整流器的移相触发角＿＿来实现，②改变f1依靠调节＿＿逆变器晶闸管换流快慢（频率）＿＿＿＿＿＿＿来实现，③改变电机转向依靠改变＿＿＿逆变器晶闸管触发脉冲的分配规律＿＿＿＿来实现。
（2）在正弦脉宽调制型SPWM逆变器中，①改变U l依靠调节正弦调制波幅值来实现，②改变f1依靠调节＿逆变器晶闸管换流快慢（频率）来实现，③改变电机转向依靠改变＿逆变器开关元件驱动脉冲的分配规律＿＿＿来实现。
14. 异步电机非正弦供电下，存在两种谐波转矩：1) 恒定谐波转矩，①性质：＿(a)＿＿异步转矩性质＿ (b)＿＿恒定转矩，但数值很小，其影响可忽略＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；②产生机理是＿气隙磁通中谐波磁通（激励）转子中感应出同次谐波电流（响应）相互作用产生的谐波转矩＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2) 交变谐波转矩，①性质：＿(a)＿脉振转矩（基波的六倍频）＿＿＿＿，(b)＿＿＿＿非恒定转矩（不同极对数磁场作用产生），平均值为零，＿＿＿＿（c）＿但低速（低频）＿时脉动幅值大，会造成口声、振动、影响大＿＿＿＿＿；②产生机理是＿不同次数谐波磁场与基波磁场的相互作用结果。
幅值最大低次（5、7次）谐波电流建立5、7次谐波磁场转子中感应出5、7次转子谐波电流。
其中5次谐波转子电流（磁势）以5ω1反转，基波旋转磁场以ω1正转，两者相对速度为6ω1。
7次谐波转子电流（磁势）以7ω1正转，基波旋转磁场以ω1正转，两者相对速度为6ω1。
均产生六位频谐波转矩。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
15.变流器非正弦供电对电机运行性能有何影响16.在设计及选用变流器非正弦供电电机时, 应作如何考虑17. 变频调速系统中，逆变器有电压源逆变器（VSI）及电流源逆变器（CSI）之分，试从以下三方面对比说明其差异，并详细说明其理由：⑴直流环节所用滤波元件及造成的电源内阻特性上；⑵功率开关元件导通型式及造成的输出电压、电流特性上；⑶拖动多机及四象限运行能力上。
答：18. 在采用六阶梯波 ( 方波 ) 逆变器构成的交一直一交变频调速系统中，分别阐述：①改变电机端电压依靠调节什么来实现②改变电机运行频率依靠调节什么来实现③改变电机转向又是依靠什么来实现答：19.按电压与频率协调控制的实现方式区分,交—直—交变频器有几种结构形式图示说明。
答：20. 在采用SPWM（正弦脉宽调制）逆变器构成的交一直一交变频调速系统中，分别阐述：①改变电机端电压依靠调节什么来实现②改变电机运行频率依靠调节什么来实现③改变电机转向又是依靠什么来实现答21.PWM型变频器输出电压的幅值和频率是如何调节的分别就正弦脉宽调制(SPWM)和磁链追踪控制(SVPWM)两种不同方式作出说明。
答：22.脉宽调制(PWM)变频器与方波(六阶梯波) 变频器相比有何优点正弦脉宽调制(SPWM)变频器如何获得正弦脉宽的输出电压又如何实现输出频率和输出电压大小的调节。
答：脉宽调制（PWM）变频器与方波（六阶梯波）变频器相比优点是输出特性好，即输出基波成分大、谐波成分小，特别是高频化，无低次谐波，因而易于滤波。
正弦脉宽调制（SPWM）变频器要获得正弦脉宽的输出电压可采用自然样法的调制技术，即采用正弦调制波与等腰三解形载波相交、交点决定逆变器功率器件开关时刻的方式得到正弦脉宽的输出电压。