运动控制系统试卷

南京农业大学试题纸

2011学年第一学期课程类型：必修试卷类型：A

基频以下运行时，采用恒压频比的控制方法具有控制简便的优点，但负载的变化将导致磁通的改变，因此采用定子电流补偿控制，根据定子电流的大小改变定子电压，可保持磁通恒定，从而解决了负载改变的扰动问题。

4. 变频能节能，请说明原因。

三．问答（40’）

1. 画出运动控制系统以及组成，并分析各个组成单元的作用？请举例说明实际项目中各个组成部分及其对应关系？

2. 直流电机的转速公式是什么？通常改变直流电机转速有哪几种方法，各有什么优缺点？

可以用强磁的方式来调速吗，为什么？对于调节电枢电压调速，为什么必须在额定电压以下进行调速？

答：

n=U-IR/KeФ

方法有：1。调节电枢供电电压U；2。减弱励磁磁通Ф；3。改变电枢回路电阻R。

对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在额定转速以上做小范围的弱磁升速。因此，自动控制的直流调速系统往往以变压调速为主。

对于调节电枢电压调速，必须在额定电压以下进行调速，因为当电枢电压大于额定电压时，电机电线的绝缘层会被烧坏

3．名词解释PWM、SPWM 、CFPWM 、SVPWM。

p.w.m。脉冲宽度调制。：控制逆变器中电力电子器件的开通或关断，输出电压为幅值相等，宽度为按一定规律变化的脉冲序列，用这样的高频脉冲序列代替期望的输出电压。

s.p.w.m。正弦脉冲调制。：以频率与期望的输出电压波形相同的正弦波作为调制波，以频率比期望高的多的等腰三角波作为载波，当调制波与载波相交时，由它们的交点确定逆变器开关器件的通断时刻，从而获得幅值相等，宽度按正弦规律变化的脉冲序

列。

c.f.p.w.m。电流跟踪p.w.m。：在原来主回路的基础上采用电流闭环控制，使实际电流快速跟随给定值，在稳态时，尽可能使实际电流接近正弦波，这就能比电压控制的s.p.w.m获得更好的性能。s.v.p.w.m。电压空间矢量p.w.m。:把逆变器和交流电机视为一体，以圆形旋转磁场为目标来控制逆变器的工作，这种控制方式称“磁链跟踪控制”，磁链轨迹的控制是通过交替使用不同的电压空间矢量实现的。

4. 通过对运动控制系统这门课程的学习，请说明直流电动机和交流电动机的区别以及直流调速系统与交流调速系统的优缺点，并说明今后电力传动系统的发展。

四．系统分析（20’）

1. 下图是数字控制通用变频器-异步电动机调速系统硬件原理图，请根据下图回答

（1）在下图中驱动电路的作用是什么？

（2）在下图中的作用是什么？

（3）在下图中的作用是什么？

（4）图中泵升限制电路是为了限制泵升电压，何为泵升电压?如何产生?实际有何危害？如何预防？

自动化81-84电气81-83

教研室主任出卷人