《运动控制系统》复习题
《运动控制系统》复习题
图 异步电动机的机械特性
有特性或自然特性。
异步电动机
异步电动机的调速方法
所谓调速，就是人为地改变机械特性的参数，
使电动机的稳定工作点偏离固有特性，工作在
人为机械特性上，以达到调速的目的。 能够改变的参数可分为3类： 电动机参数、电源电压和电源频率（或角频率）
异步电动机
调压调速：
保持电源频率为额定频率，只改变定子电压的调 速方法称作调压调速。
最大转矩，又称临界转矩
Tem
21 Rs Rs2 12 ( Lls L'lr ) 2
3n pU s2
临界转差率：对应最大转矩的转差率
sm
' Rr 2 Rs
2 1 ( Lls
' 2 Llr )
异步电动机
当s很小时，忽略分母中含s各项
Te
3npU s
1R
2 s ' r
异步电动机
交-直-交变频器主回路结构图
异步电动机
变压变频调速系统—转速开环变压变频调速系统
图5-40 转速开环变压变频调速系统
异步电动机
交流电动机工作在发电制动状态时，能量
从电动机侧回馈至直流侧，导致直流电压 上升，称为泵升电压。 电动机储存的动能较大、制动时间较短或 电动机长时间工作在发电制动状态时，泵 升电压很高，严重时将损坏变频器。
异步电动机调压调速的机械特性
异步电动机
变压变频调速
变压变频调速是改变异步电动机同步转速的一种 调速方法，同步转速随频率而变化
60 f1 601 n1 np 2n p
异步电动机
变压变频调速
(完整版)运动控制考试复习题
一、填空题1、控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标，而调速系统的动态指标通常以抗扰性能指标为主2、直流电机调速方法有变压调速、电枢串电阻调速和弱磁调速。
异步电动机调速方式常见有6种分别是：降压调速、差离合调速、转子串电阻调速、串级调速和双馈电动机调速、变级调速、变压变频调速。
其中转差率不变型有：变级调速、变压变频调速，只有变压变频应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统。
同步电动机按频率控制方式不同分为：他控式变频调速和自控式变频调速。
（变电阻调速：有级调速。
变转差率调速：无级调速。
调压调速：调节供电电压进行调速）按按转差功率可以怎么划分电动机:转差功率消耗型、转差功率不变型、转差功率馈送型3、对于异步电动机变压变频调速，在基频以下，希望维持气隙磁通不变，需按比例同时控制定子电压和定子频率，低频时还应当抬高电压以补偿阻抗压降，基频以下调速属于恒转矩调速；而基频以上，由于电压无法升高，只好仅提高定子频率而迫使磁通减弱，相当直流电动机弱磁升速情况，基频以上调速属于恒功率调速。
4、对于SPWM型逆变器，SPWM的含义为正弦波脉宽调制，以正弦波作为逆变器输出的期望波形，SPWM波调制时，调制波为频率和期望波相同的正弦波，载波为频率比期望波高得多的等腰三角波，SPWM型逆变器控制方式有同步调制、异步调制、混合调制。
SPWM 型逆变器的输出的基波频率取决于正弦波。
SPWM 控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。
5、调速系统的稳定性能指标包括调速范围和静差率6、供变压调速使用的可控直流电源有：旋转交流机组（G-M 系统）、静止式可控整流器（V-M 系统）与直流斩波器（PWM-M 系统）或脉宽调制变换器。
7、典型 I 型系统与典型 II 型系统相比, 前者跟随性能好、超调小，但抗扰性能差。
典型I 型系统和典型Ⅱ型系统在稳态误差和动态性能上有什么区别？答：稳态误差：对于典型I 型系统，在阶跃输入下，稳态时是无差的；但在斜坡输入下则有恒值稳态误差，且与K 值成反比；在加速度输入下稳态误差为∞ 。
青岛科技大学运动控制系统期末考试复习题及参考答案(见后)
运动控制系统（C卷）（考生注意：答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、填空题（共10小题，每空2分，共20分）1. 运动控制的根本问题是控制，也是控制转速和转角的唯一途径。
2. 直流调速系统稳态性能指标中，用以衡量系统在负载变化下转速的相对稳定性的指标是。
3. 闭环调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围，为此须增设电压放大器以及。
4. 数字化测速方法检测转速或转角的器件是。
5. 转速反馈控制的单闭环直流调速系统引入环节解决系统起动和堵转时电流过大问题。
6. 转速电流双闭环直流调速系统中转速取决于转速给定和。
7. α=β配合控制有环流可逆直流调速系统的主回路中的环流是。
8. 交流调速技术中转差功率是评价调速系统效率高低的标志，从对转差功率的处理方式上，可将调速系统分为转差功率消耗型、转差功率不变型和转差功率馈送型三类，其中变频调速属于。
9. 异步电动机在恒压频比控制方式工作时，其最大转矩随电机电源频率的降低而降低，应采用补偿，增强带载能力。
10. 进行异步电动机动态数学模型简化的基本方法为。
二、选择题（每题仅有1个正确答案，共10小题，每题2分，共20分）1.运动控制系统控制对象是（）A. 电动机B. 控制器C. 功率变换装置D. 检测与反馈环节2.关于开环直流调速系统缺点描述错误的是（）A.机械特性软B.静特性差，开环自身无法克服C.对扰动有抵抗能力D.无检测环节3.下列扰动中能够被闭环系统所抑制的是( )A.电网电压波动B.给定电压的电源波动C.测速发电机励磁的变化D.反馈环节检测误差4.数字测速方法中通过检测旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔时间来计算转速的方法是（）A. M法B. T法C. M/T法D. 以上皆不对5.转速电流双闭环直流调速系统中，关于ASR和ACR均不饱和时稳定工作情况描述错误的是（）A. ASR的输入偏差电压为零B. ASR的输出未达到限幅值C. ACR的输入偏差电压为零D. ACR的输出达到限幅值6. V-M可逆直流调速系统采用α=β配合控制的目的是消除（）A.直流平均环流B.瞬时脉动环流C.动态环流D.以上皆不对7.关于异步电动机调压调速方法说法错误的是（）A.主电路采用双向晶闸管交流调压器构成；B.转差功率保持不变；C.理想空载转速保持为同步转速不变；D.带恒转矩负载时调速范围有限；8.关于异步电动机变压变频调速的控制特性描述错误的是（）A.基频以下采用电动势频率比为恒值的控制方式，以保持磁通恒定；B.基频以下低频时应人为把定子电压抬高一些，以补偿定子阻抗压降；C.基频以上磁通与频率成反比降低，电机工作在弱磁状态；D.基频以上电压随频率升高而增大，以保持磁通恒定；9.下列PWM控制技术中，以输出正弦电压波为控制目标的方式是（）A. SPWMB. SHEPWMC. CFPWMD. SVPWM10.下列关于按转子磁链定向矢量控制的说法错误的一项是（）A.按转子磁链定向，实现了定子电流励磁分量和转矩分量的解耦；B.按转子磁链定向的同步旋转坐标系中，异步电机数学模型与直流电机模型相当；C.按转子磁链定向的矢量控制系统需获取转子磁链的幅值和空间位置；D.按转子磁链定向的矢量控制系统转子磁链计算精度不受转子电阻影响；三、名词解释（共4小题，每题5分，共20分）1. 闭环系统静特性2.可逆直流调速系统3.SVPWM4.矢量控制系统四、简答题（共2小题，每题10分，共20分）1. 矢量变换坐标系有哪几种？不同电动机模型彼此等效的原则是什么？2. 简述位置伺服系统的主要任务，并比较位置伺服系统与调速系统的不同点。
运动控制考试复习题及答案(完整版)
运动控制考试复习题及答案(完整版)一、填空题1、控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标，而调速系统的动态指标通常以抗扰性能指标为主2、直流电机调速方法有变压调速、电枢串电阻调速和弱磁调速。
异步电动机调速方式常见有6种分别是：降压调速、差离合调速、转子串电阻调速、串级调速和双馈电动机调速、变级调速、变压变频调速。
其中转差率不变型有：变级调速、变压变频调速，只有变压变频应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统。
同步电动机按频率控制方式不同分为：他控式变频调速和自控式变频调速。
（变电阻调速：有级调速。
变转差率调速：无级调速。
调压调速：调节供电电压进行调速）按按转差功率可以怎么划分电动机:转差功率消耗型、转差功率不变型、转差功率馈送型3、对于异步电动机变压变频调速，在基频以下，希望维持气隙磁通不变，需按比例同时控制定子电压和定子频率，低频时还应当抬高电压以补偿阻抗压降，基频以下调速属于恒转矩调速；而基频以上，由于电压无法升高，只好仅提高定子频率而迫使磁通减弱，相当直流电动机弱磁升速情况，基频以上调速属于恒功率调速。
4、对于SPWM型逆变器，SPWM的含义为正弦波脉宽调制，以正弦波作为逆变器输出的期望波形，SPWM波调制时，调制波为频率和期望波相同的正弦波，载波为频率比期望波高得多的等腰三角波，SPWM型逆变器控制方式有同步调制、异步调制、混合调制。
SPWM型逆变器的输出的基波频率取决于正弦波。
SPWM控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。
5、调速系统的稳定性能指标包括调速范围和静差率6、供变压调速使用的可控直流电源有：旋转交流机组（G-M系统）、静止式可控整流器（V-M系统）与直流斩波器（PWM-M系统）或脉宽调制变换器。
7、典型I型系统与典型II型系统相比,前者跟随性能好、超调小，但抗扰性能差。
典型I型系统和典型Ⅱ型系统在稳态误差和动态性能上有什么区别？答：稳态误差：对于典型I型系统，在阶跃输入下，稳态时是无差的；但在斜坡输入下则有恒值稳态误差，且与K值成反比；在加速度输入下稳态误差为∞。
运动控制系统复习题
运动控制系统复习题(共9页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-一、填空题1、直流电动机有三种调速方案：（1）调节电枢供电电压U；（2）减弱励磁磁通；（3）改变电枢回路电阻R。
2、当电流大到一定程度时才出现的电流负反馈，叫做电流截止负反馈。
3、额定励磁状态下的直流电动机电枢电流与直流电动机的电磁转矩成正比。
4、他励直流电动机的调速方法中，调压调速是从基速（额定转速）往下调，在不同转速下容许的输出恒定，所以又称为恒转矩调速。
调磁调速是从基速往上调，励磁电流变小，也称为弱磁调速，在不同转速时容许输出功率基本相同，称为恒功率调速。
5、直流调速系统的静态性能指标主要包括静差率和调速范围。
6、在比例积分调节调节过程中，比例部分的作用是迅速响应控制，积分部分的作用是消除稳态误差。
7、采用积分速度调节器的闭环调速系统是无静差的。
8、直流调速系统中常用的可控直流电源主要有旋转变流机组、静止式可控整流器和直流斩波器或脉宽调制变换器三种。
9、所谓稳态是指电动机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态。
10、在额定负载下，生产工艺要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围。
11、负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落与理想空载转速之比叫做静差率。
12、一个调速系统的调速范围，是指在最低转速时还能满足所需静差率的转速的可调范围。
13、反馈控制的作用是抵抗扰动、服从给定。
14、脉宽调制的方法是把恒定的直流电源电压调制成幅值相同、频率一定、宽度可变脉冲序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节转速。
15、调速系统的要求有调速、稳速、加，减速。
16、直流电动机在调速过程中，若额定转速相同，则转速越低时，静差率越大。
17、在转速、电流双闭环直流调速系统中转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器。
18、双闭环调速系统在正常运行时， ACR 调节器是不会达到饱和的。
19、反馈控制系统所能抑制的知识被反馈环包围的前向通道上的扰动。
运动控制系统试题库完整
目录㈠直流调速系统（复习）P4 ㈡交流调速系统（回顾）P9 ㈢交流异步电动机变频调速的理论基础P13 ㈣交流异步电动机矢量变换控制P17 ㈤交流异步电动机直接转矩控制P20 ㈥PWM 和 SPWM P31 ㈦双馈调速和内反馈P36 ㈧绕线转子异步电动机串级调速系统P42 ㈨无速度传感器调速系统P46 ㈩同步电机变频调速系统P52 (十一) 开关磁阻电动机调速控制技术P56 (十二) 双定子电机调速系统P75 (十三) 直线电机调速系统P82一、复习：直流调速系统问题1-1：电机的分类？①发电机（其他能→电能）直流发电机3交流发电机②电动机（电能→其他能）直流电动机：有换向器直流电动机（串励、并励、复励、他励）无换向器直流电动机（又属于一种特殊的同步电动机）交流电动机：同步电动机异步电动机：鼠笼式绕线式：伺服电机旋转变压器控制电机自整角机力矩电机测速电机步进电机（反应式、永磁式、混合式）问题1-2：衡量调速系统的性能指标是哪些？①调速范围 D=n max/n min=n nom/n min②静差率 S=△n nom/n0*100%对转差率要求高.同时要求调速范围大（D 大 S 小）时.只能用闭环调速系统。
③和负载匹配情况：一般要求：恒功率负载用恒功率调速.恒转矩负载用恒转矩调速。
问题1-3：请比较直流调速系统、交流调速系统的优缺点.并说明今后电力传动系统的发展的趋势.* 直流电机调速系统优点：调速范围广.易于实现平滑调速.起动、制动性能好.过载转矩大.可靠性高.动态性能良好。
缺点：有机械整流器和电刷.噪声大.维护困难；换向产生火花.使用环境受限；结构复杂.容量、转速、电压受限。
* 交流电机调速系统（正好与直流电机调速系统相反）优点：异步电动机结构简单、坚固耐用、维护方便、造价低廉.使用环境广.运行可靠.便于制造大容量、高转速、高电压电机。
大量被用来拖动转速基本不变的生产机械。
缺点：调速性能比直流电机差。
《运动控制系统》复习及试题
一（20分）问答题1）请说明调速系统和随动系统的区别。
你了解运动控制系统的应用吗？请简略说明。
2）现假设某公司请你设计一关节式机器人的关节驱动系统，要求能够驱动一定的负载、且精确定位、 运行平稳，请你给出该伺服系统的设计过程。
3） 简述位置随动系统的基本组成，并说明每个基本组成的作用。
4） 简述数字式――相位控制位置随动系统、数字式――脉冲控制位置随动系统、 数字式――编码控制位置随动系统的工作原理，并比较三者之间的异同。
二（10分）在转速单闭环调速系统中，若已知电动机参数为：，，，，整流装置内阻，晶闸管触发整流装置的放大倍数，当时电动机工作在额定状态。
现要求调速范围，静差率，试计算闭环系统允许的稳态速降和系统的开环放大倍数，并画出系统静态结构图。
三 (12分) 已知某调速系统原理图如图1所示:(1)当移相控制电压为正时，在原理图上标注信号的极性和的极性。
(2)系统起动主要分几个阶段？简要说明每个阶段电流和转速反馈信号各有什么特点。
(3)某原因引起交流电网电压降低，简述系统的调节过程，并回答系统稳定后，各有什么变化？ 四 (12分)在图2中画出了双极式可逆PWM 变换器的主回路。
设电动机的负载较重，回答以下问题：1) 画出（电枢两端电压）及波形；2) 计算平均电压及占空比； 3) 如何控制电动机的转速和转向？ 4) 如何防止上下两晶体管直通？五（10分）为什么现代交流调速系统的主流是变频调速？在变频调速系统中，为什么要进行电压频率协 调控制？通常选用哪两种压频控制方式？当频率变化时，对机械特性有什么影响（用图表示）？ 它们各适用于什么类型负载？kw5.2=nom P V 220=nom U A6.15=nom I Ω==5.1min,/r 1500a nom R n Ω=1rec R 40=S K V 15*=n U 30=D %10=s ctU ii n n U U U U ,,*,*tggdU U,d I n U cti U U n ,,*ABb b b UU U U ,,,432di d U ρ七(10分)自整角机位置随动系统静态结构图如下所示，其中：Kbs=1.15，Kph ·Ks=185，ed=0.45度，i=50， 电枢回路总电阻R=4.5Ω，实际负载转矩为20N ·m ；电机型号参数：115V ，3.1A ，300W ，Ra=3.1Ω，2100r/min 试求：①输入轴转速为120度/秒时的稳态误差；②输入轴位置为60度时的稳态误差； ③输入轴加速度为10度/秒2时的稳态误差。
《运动控制系统》综合复习题及答案.docx
一、单项选择题1.只能实现有级调速调速方式为（C ）2.调速系统的静差率指标，应以（D ）3.某直流调速系统电动机额定转速nN=1430r/min，额定速降A n N=115r/min,当要求静差率sW30%时，允许的调速范围是（C ）4.对自动调速系统来说，主要的扰动量是（B ）5.如果要改变双闭环无静差V-M系统的转速，可调节（C ）6.转速电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，控制电压不取决于（D）7.不是跟随性能指标是（D ）8.在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型I型系统，是因为电流环（A ）9.两组晶闸管装置反并联的可逆V-M系统在一定控制角下稳定工作时出现的环流叫做（A ）10.在配合无环流可逆系统中，可采用配合控制的触发移相方法对其进行控制，但需将两组晶闸管装置的触发脉冲的初始相位都整定在（C ）11.在两组晶闸管反并联的可逆V-M系统中，当正组的控制角小于反组的逆变角时，将会产生（B ）12.交-直-交PWM变压变频器中，逆变器起作用是（A ）13.当交流电动机由常规的六拍阶梯波逆变器供电时，磁链轨迹是一个（A ）14.不是异步电动机动态数学模型的特点为（B ）15.不是直接转矩控制的特点为（A ）16.采用旋转编码器的数字测速方法不包括（D ）17.交流电动机带恒转矩负载作调压调速时，其转差功率与转差率（A ）18.在低频输出时采用异步调制方式，高频输出时切换到同步调制方式为（D ）19.不是异步电动机动态数学模型的特点。
（D ）20.电流跟踪PWM控制时，当环宽选得较大时（A ）21.只能实现有级调速调速方式为（C ）22.调速系统的静差率指标，应以（D ）23.某直流调速系统电动机额定转速n N=1430r/min,额定速降A n N=115r/min,当要求静差率sW30%时，允许的调速范围是（C ）24.对自动调速系统来说，主要的扰动量是（B ）25.如果要改变双闭环无静差V-M系统的转速，可调节（C ）26.转速电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，控制电压不取决于（B ）27.不是跟随性能指标是（D ）28.在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型I型系统，是因为电流环（A ）29.两组晶闸管装置反并联的可逆V-M系统在一定控制角下稳定工作时出现的环流叫做（A ）30.在配合无环流可逆系统中，可采用配合控制的触发移相方法对其进行控制，但需将两组晶闸管装置的触发脉冲的初始相位都整定在（C ）31.不适合使用矢量控制方式是（B ）32.PMW变压变频器，通过它可同时调节电压和频率，其可控的是（B ）。
运动控制期末复习
一、填充题：1. 运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器等构成。
2. 转矩控制是运动控制的根本问题，磁链控制与转矩控制同样重要。
3. 生产机械常见的三种负载是恒转矩负载、恒功率负载和平方率负载。
4. 某直流调速系统电动机额定转速1430/min N n r =，额定速降115/minN n r ∆=，当要求静差率30%s ≤时，允许的调速范围为5.3，若当要求静差率20%s ≤时，则调速范围为3.1，如果希望调速范围达到10，所能满足的静差率是44.6%。
5. 数字测速中，T 法测速适用于 低速，M 法测速适用于高速 。
6. 生产机械对调速系统转速控制的要求有 调速 、稳速和加减速 三个方面。
7.直流电机调速的三种方法是：调压调速、串电阻调速和弱磁调速。
8.双闭环直流调速系统的起动过程分为 电流上升阶段、恒流升速阶段和 转速调节 三个阶段。
9.单闭环比例控制直流调速系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应的 改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降的变化。
1．恒压频比控制方式是指给异步电动机供电的电压和 频率 之比为常数。
10.异步电机基于稳态模型的控制方法有调压调速和变压变频调速；基于动态数学模型的高性能控制方法有FOC 和DTC 。
11.异步电动机变压变频调速控制特性曲线中，基频以下调速称为恒 转矩 调速，基频以上调速称为恒功率调速。
12.控制变频器逆变部分的常见的脉冲宽度调制技术有（1）以追求电压正弦为目的的SPWM 控制技术，（2）以追求电流正弦为目的的CFPWM 控制技术，（3）以追求磁链正弦为目的的SVPWM 控制技术。
13.转差频率控制的两个基本特点是：（1）定子电压和频率比协调控制保持空隙磁通恒定，（2）气隙磁通不变时，电磁转矩与转差频率成正比。
14.电磁耦合是机电能量转换的必要条件，电流与磁通的乘积产生转矩，转速与磁通的乘积产生感应电动势。
运动控制系统期末复习题(直流部分)
运动控制系统期末复习题(直流部分)运动控制直流部分复习题一、填空：1. 调速系统的稳态性能指标主要是指和静差率。
2. 采纳V-M系统，当系统处于深调速状态时，功率因数将较。
3. 直流调速系统中，晶闸管触发和整流装置的传递函数可近似成环节，时光常数称为。
4. 晶闸管-电动机转速、电流双闭环调速系统中，环为内环，环为外环。
5. 双惯性环节校正成典型Ⅰ型系统，引入的调整器是调整器。
6 直流调速的办法包括转变电枢回路电阻调速、调速和削弱磁通调速。
7．闭环调速系统对于_ 的扰动具有抑制作用，而对于_ _的扰动则无能为力。
8．转速、电流双闭环调速系统中，调整_ _的限幅值可以调整系统最大电流；调整_ _的限幅值可以调整UPE的最大输出电压。
9．双极性直流PWM变换器的占空比，当初，输出平均电压为正，要使输出平均电压为负，应使。
二、挑选题第1页/共10页1.下列说法正确的是（）A 积分调整器的输出打算于输入偏差量的历史过程。
B 比例控制可以使系统在偏差电压为零时保持恒速运行。
C 比例调整器可以实现无静差。
D 采纳积分调整器动态相应快。
2.双闭环调速系统中电流调整器具备的作用为（）A 对负载变化起抗扰作用。
B 对电网电压波动起准时抗扰作用。
C 输出限幅打算允许的最大电流。
D 使转速尾随转速给定电压变化。
3.双闭环调速系统中转速调整器不具备的作用为（）A 对负载变化起抗扰作用。
B 对电网电压波动起准时抗扰作用。
C 输出限幅打算允许的最大电流。
D 使转速尾随给定电压变化。
4.在工程设计中，假如将系统校正成典型Ⅰ型系统的过程，KT 值取为（）时为无超调。
A B C D5. 采纳工程设计法的双闭环直流调速系统中，电流环设计成典型（）型系统，引入的电流调整器为（）调整器。
A ⅠPIB ⅠPIC ⅠPD ⅠP6. G-M直流调速系统中的G指的是哪一种直流电源（）。
A 直流发电机；B 静止整流器；C 脉宽调制电源；D 以上状况均可能。
运动控制系统复习考试
运动控制整理一判断题1弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖动恒转矩负载。
（Ⅹ）2采用光电式旋转编码器的数字测速方法中，M法适用于测高速，T法适用于测低速。
（√）3只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位能式负载下能实现制动。
（√）4直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。
（√）5静差率和机械特性硬度是一回事。
（Ⅹ）6带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。
（Ⅹ）7电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk 的大小并非仅取决于速度定Ug*的大小。
（√）89101112α=131415161718192021.交—22.普通23.水平。
25.26.27.（√）28.（√）2930.同步电动机只需改变定子频率就可调节转速，不必采用VVVF控制。
（Ⅹ）31.SVPWM以圆形旋转磁场为控制目标，而SPWM以正弦电压为控制目标。
（√）32.SVPWM输出电压比SPWM高出15%，即直流电压的利用率高。
（√）串级调速系统能够实现电气制动。
（Ⅹ）33.转差频率矢量控制系统没有转子磁链闭环。
（Ⅹ）34.异步电动机的状态方程至少是一个5阶系统。
（√）35.异步电动机VVVF调速系统中速度给定信号可以是阶跃信号。
（Ⅹ）36.气隙磁链是定子、转子通过气隙相互交链的那部分磁链。
（√）计算转子磁链的电压模型更适合于中、高速范围，而电流模型能适应低速。
37.在串级调速系统故障时，可短接转子在额定转速下运行，可靠高。
（√）二选择题1直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时，（A ）。
AACR 抑制电网电压波动，ASR 抑制转矩波动 B ACR 抑制转矩波动，ASR 抑制电压波动 CACR 放大转矩波动，ASR 抑制电压波动 DACR 放大电网电压波动，ASR 抑制转矩波动2桥式可逆PWM 变换器给直流电动机供电时采用双极性控制方式，其输出平均电压d U 等于（B ）。
运动控制考试复习题及答案(完整版)
运动控制考试复习题及答案(完整版)一、填空题1、控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标，而调速系统的动态指标通常以抗扰性能指标为主2、直流电机调速方法有变压调速、电枢串电阻调速和弱磁调速。
异步电动机调速方式常见有6种分别是：降压调速、差离合调速、转子串电阻调速、串级调速和双馈电动机调速、变级调速、变压变频调速。
其中转差率不变型有：变级调速、变压变频调速，只有变压变频应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统。
同步电动机按频率控制方式不同分为：他控式变频调速和自控式变频调速。
（变电阻调速：有级调速。
变转差率调速：无级调速。
调压调速：调节供电电压进行调速）按按转差功率可以怎么划分电动机:转差功率消耗型、转差功率不变型、转差功率馈送型3、对于异步电动机变压变频调速，在基频以下，希望维持气隙磁通不变，需按比例同时控制定子电压和定子频率，低频时还应当抬高电压以补偿阻抗压降，基频以下调速属于恒转矩调速；而基频以上，由于电压无法升高，只好仅提高定子频率而迫使磁通减弱，相当直流电动机弱磁升速情况，基频以上调速属于恒功率调速。
4、对于SPWM型逆变器，SPWM的含义为正弦波脉宽调制，以正弦波作为逆变器输出的期望波形，SPWM波调制时，调制波为频率和期望波相同的正弦波，载波为频率比期望波高得多的等腰三角波，SPWM型逆变器控制方式有同步调制、异步调制、混合调制。
SPWM型逆变器的输出的基波频率取决于正弦波。
SPWM控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。
5、调速系统的稳定性能指标包括调速范围和静差率6、供变压调速使用的可控直流电源有：旋转交流机组（G-M系统）、静止式可控整流器（V-M系统）与直流斩波器（PWM-M系统）或脉宽调制变换器。
7、典型I型系统与典型II型系统相比,前者跟随性能好、超调小，但抗扰性能差。
典型I型系统和典型Ⅱ型系统在稳态误差和动态性能上有什么区别？答：稳态误差：对于典型I型系统，在阶跃输入下，稳态时是无差的；但在斜坡输入下则有恒值稳态误差，且与K值成反比；在加速度输入下稳态误差为∞。
运动控制系统开卷考试总复习
简答题复习
简述数控加工机床对伺服系统的要求 ？P83 基于PC运动控制和基于PLC运动控制伺服系 统的区别与比较？P143 简述CAN总线分布式运动控制系统构成 ？ CAN P168 简述DSP运动控制伺服系统的设计步骤 ？ P205
三、例题分析复习
填空题： 1 在闭环控制系统中，检测环节起到两个作用，一个 是 ，另一个作用是把 转换成可与 进行比较的物理量，从而构成 。 答案：检测出被测信号的大小，被测信号，指令信号，反馈通 道 2一般来讲，位置检测的内容 有： 、 、 、角位移。 答案：长度，角度，位移 判断题： 4从系统具有抗扰性能好的角度出发，最大动态速降和恢复时 间应该是越大越好。当调节对象的时间常数越大，则输出响应 的最大动态变化越大，而恢复时间越短。N 5 给定量与反馈量的比较就是直接脉冲比较，由此构成的伺服 系统就称为脉冲比较伺服系统，简称脉冲比较系统。Y
四、简答题复习（所有作业题）
简述现代交流伺服运动控制技术有那些？伺服系统 的分类？以及伺服系统的主要特点及要求？P2-4 简述传感器和敏感元件的不同。 P14 简述新型传感器件定义说出2种新型传感器件 P20 用于交流伺服系统的典型检测元件有哪些？ P2743 简述 虚拟仪器检测技术 P26-27 简述运动控制卡的主要特征 P48 简单分析交流伺服电机的运行特性 P51
运动控制系统Βιβλιοθήκη 复习资料一、试卷题型一、填空题（本题共15小题，36分，每空1分） 二、判断题（本题共10小题，20分，每题2分） 三、简答题（本大题有6小题，共44分）
二、填空题复习
在自动控制系统中，把输出量能够以一定准确度跟随 输入量的变化而变化的系统称为随动系统，亦称伺服 系统。P2 伺服系统由伺服驱动装置和驱动元件组成，高性能的 伺服系统还有检测装置，反馈实际的输出状态。 P2 根据检测装置实现信息反馈的原理不同，伺服系统反 馈比较的方法也不相同。目前常用的有脉冲比较、相 位比较和幅值比较三种。 P3
运动控制系统试题
一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确序号填在题中的括号内。
每小题１分，共２５分。
）１．在电机调速控制系统中，对于（）的扰动，系统是无能为力的。
Ａ、运算放大器的参数的变化Ｂ、电机励磁电压的变化Ｃ、转速反馈参数的变化Ｄ、电网电压的变化２．带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（）Ａ、零Ｂ、大于零的定值Ｃ、小于零的定值Ｄ、保持原先的值不变３．在单闭环调速成系统中，为了实施限流保护，可以引进（）环节。
Ａ、电流截止正反馈Ｂ、电流截止负反馈Ｃ、电压截止正反馈Ｄ、电压截止负反馈４．无静差调速系统的ＰＩ调节器中Ｐ部份的作用是（）Ａ、消除稳态误差Ｂ、加快动态响应Ｃ、既消除稳态误差又加快动态响应Ｄ、不能消除稳态误差也不能加快动态响应５．电流正反馈可以作为调速系统的补偿控制，在实际系统中应用的是电流正反馈的（）Ａ、欠补偿Ｂ、全补偿Ｃ、过补偿Ｄ、临界补偿６．双闭环调速系统在稳定时，控制电压Ｕct的大小取决于（）。
Ａ、转速nＢ、负载电流IdlＣ、转速n和负载电流IdlＤ、电流反馈系数β７．转速电流双闭环调速系统在起动的恒流升速阶段中，两个调节器的关系为（）Ａ、ＡＳＲ和ＡＣＲ均饱和限幅输出Ｂ、ＡＳＲ不饱和，ＡＣＲ饱的限幅输出Ｃ、ＡＳＲ饱和限幅输出，ＡＣＲ不饱和Ｄ、ＡＳＲ和ＡＣＲ均不饱和８．在α=β配合控制可逆调速系统中当αf=60。
时，αr= （ )。
Ａ、６０。
Ｂ、１２０。
Ｃ、１８０。
Ｄ、２４０。
９．α=β配合控制有环流可逆调速系统中存在的是（）环流。
A、直流B、动态C、平均D、脉动１０．逻辑控制的无环流可逆调速系统中逻辑装置的转矩极性信号采样于（）Ａ、转速给定电压Ｕn＊Ｂ、转速反馈电压ＵnＣ、电流给定电压ＵI＊Ｄ、电流反馈电压Ｕi１１．配合控制可逆调速系统运行在第二象限，整流装置的输出电压方向与电机反电势方向相反，此时是（）状态。
Ａ、正组待整流，反组逆变，电机电动Ｂ、正组待逆变，反组整流，电机反接制动Ｃ、正组待整流，反组逆变，电机回馈制动Ｄ、正级待逆变，反组整流，电机回馈制动１２．在单极性可逆ＰＷＭ变换器中，随着负载的减小，电流将（）。
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异步电动机调压调速的机械特性
异步电动机
变压变频调速
中没有附加的损耗，效率最高。
须配置与电动机容量相当的变压变频器，设备 成本最高。
变极对数调速也是转差功率不变型调速系统， 属于有级调速。
同步电动机调速
同步电动机没有转差，也就没有转差功率，所以
同步电动机调速系统只能是转差功率不变型。
同步电动机转子极对数是固定的，只能靠变压变 频调速。
同步电动机调速
绪论 内 容 提 要
运动控制系统及其组成 运动控制系统转矩控制规律
生产机械的负载转矩特性
运动控制系统及其组成
电机学 电力电子技术 微电子技术 计算机控制技术 控制理论 信号检测与处理技 术
图1-1运动控制及其相关学科
运动控制系统及其组成
图1-2 运动控制系统及其组成
运动控制系统的转矩控制规律
运动控制系统的基本运动方程式
d m J Te TL D m K m dt d m m dt
运动控制系统的转矩控制规律
忽略阻尼转矩和扭转弹性转矩，运
动控制系统的简化运动方程式
d m J Te TL dt d m m dt
生产机械的负载转矩特性
图 异步电动机的机械特性
有特性或自然特性。
异步电动机
异步电动机的调速方法
所谓调速，就是人为地改变机械特性的参数，
使电动机的稳定工作点偏离固有特性，工作在
人为机械特性上，以达到调速的目的。 能够改变的参数可分为3类： 电动机参数、电源电压和电源频率（或角频率）
异步电动机
调压调速：
保持电源频率为额定频率，只改变定子电压的调 速方法称作调压调速。
结构简单，设备成本少，还有一定的应用价值。
转差功率馈送型（绕线电机串行调速）
转差功率一部分被消耗掉，大部分则通过变流装
置回馈给电网或转化成机械能予以利用。
功率既可以从转子馈入又可以馈出的系统称作双 馈调速系统。
效率较高，只能采用绕线转子感应电动机。
转差功率不变型（变压变频调速）
变压变频调速，转子铜损基本不变，转子电路
2
s Lls L
2 2 1
' lr
2
U s 可调
电磁转矩与定子电压的平方成正比
异步电动机
调压调速的机械特性： 理想空载转速保持为同步转速不变
n0 n1N
临界转差率保持不变
sm Rr' R s2 12 ( Lls L'lr ) 2
异步电动机
在同一轴上，负载转矩和转速之间
的函数关系，称为生产机械的机械 特性。
生产机械的负载转矩特性
介绍几种典型的生产机械负载转矩特性：
负载转矩的大小恒定，称作恒转矩负载
a）反抗性恒转矩负载 b) 位能性恒转矩负载
恒功率负载 风机、泵类负载
生产机械的负载转矩特性
1．反抗转矩：又称摩擦性转矩， 其特点如下：
由于受电动机绝缘和磁路饱和的限制，定子电压 只能降低，不能升高，故又称作降压调速。
异——双向晶 闸管交流调压 器 a) 不可逆电路 b) 可逆电路
晶闸管交流调压器调速
异步电动机
调压调速的机械特性表达式
Te
3n pU s2 Rr' s
' 1 sR R s r
恒功率负载
负载转矩与转速
成反比，而功率
为常数，称作恒 功率负载
TL
m
PL
常数
m
图1-4 恒功率转矩负载
风机、泵类负载
负载转矩与转速的
平方成正比，称作
风机、泵类负载
TL n
2 m
2
图1-5 风机、泵类负载
练习题
反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么
特点？
练习题
反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么
特点？
答：反抗性恒转矩负载恒与运动方向相反。
位能性恒转矩负载作用方向恒定，与运动方向 无关。
交流调速系统
交流电动机有异步电动机和同步电动机两大类。
按转差功率将异步电动机的调速系统分成三类：
转差功率消耗型
转差功率不变型 转差功率不变型
转差功率消耗型（调压调速）
全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中。 以增加转差功率的消耗来换取转速降低（恒转 矩负载时），越到低速效率越低。
转矩大小恒定不变； 作用方向始终与速度n的方 向相反， 当n的方向发生变化时，它的作用方 向也随之发生变化，恒与运动方向相 图1-3 恒转矩负载
反，即总是阻碍运动的。
生产机械的负载转矩特性
2．位能转矩 , 其特点为：
转矩大小恒定不变；
作用方向不变，与运动方向无关，
即在某一方向阻碍运动而在另一 方向促进运动。
从频率控制的方式来看，同步电动机调速可分为
他控变频调速和自控变频调速两类。
自控变频调速利用转子磁极位置检测信号来控制 变压变频装置换相，又称作无换向器电动机调速， 或无刷直流电动机调速。
异步电动机
稳态等效电路：
假定条件： ①忽略空间和时间谐波， ②忽略磁饱和，③忽略铁 损 忽略励磁电流
异步电动机
最大转矩，又称临界转矩
Tem
21 Rs Rs2 12 ( Lls L'lr ) 2
3n pU s2
临界转差率：对应最大转矩的转差率
sm
' Rr 2 Rs
2 1 ( Lls
' 2 Llr )
异步电动机
当s很小时，忽略分母中含s各项
Te
3npU s
1R
2 s ' r
s
转矩近似与s成正比，机械特性近似为直线
异步电动机
当s较大时，忽略分母中s的一次项和零次项
1 Te 2 2 2 ' s 1s Rs 1 Lls Llr
3n pU R
2 s
' r
转矩近似与s成反比，机械特性是一段双曲线
异步电动机
机械特性
异步电动机由额定 电压、额定频率供 电，且无外加电阻 和电抗时的机械特 性方程式，称作固
调压调速的机械特性
临界转矩
Tem
21 Rs R ( Lls L )
2 s 2 1
3n pU
2 s ' 2 lr
随定子电压的减小而成平方比地下降
异步电动机
调压调速的机械特性
调速范围有限，图中A、 B、C为恒转矩负载在 不同电压时的稳定工作 点。 带风机类负载运行，调 速范围可以稍大一些， 图中D、E、F为风机 类负载在不同电压时的 稳定工作点。