机电运动控制系统作业答案(选做)
机电系统控制试题及答案
机电系统控制试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机电系统中的执行器通常指的是什么？A. 传感器B. 控制器C. 执行机构D. 反馈装置答案：C2. 伺服系统通常用于实现哪种控制？A. 开环控制B. 闭环控制C. 线性控制D. 非线性控制答案：B3. 下列哪个不是机电系统控制中的常见干扰？A. 温度变化B. 湿度变化C. 重力D. 人为操作答案：C4. 以下哪种传感器不适合用于测量位移？A. 电位计B. 光电传感器C. 霍尔传感器D. 压力传感器答案：D5. 以下哪个不是PID控制器的组成部分？A. 比例（P）B. 积分（I）C. 微分（D）D. 增益（G）答案：D6. 伺服电机的控制方式通常包括哪两种？A. 电压控制和电流控制B. 速度控制和位置控制C. 电流控制和位置控制D. 电压控制和位置控制答案：B7. 以下哪种控制算法不适用于非线性系统？A. 线性控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 滑模控制答案：A8. 在机电系统中，以下哪种类型的传感器通常用于测量力？A. 应变片B. 光电传感器C. 温度传感器D. 压力传感器答案：A9. 以下哪种控制器不能实现自适应控制？A. PID控制器B. 模糊控制器C. 神经网络控制器D. 滑模控制器答案：A10. 以下哪种不是机电系统控制中的常见执行机构？A. 电机B. 气缸C. 电磁阀D. 传感器答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些是机电系统控制中常用的传感器类型？A. 位移传感器B. 速度传感器C. 温度传感器D. 压力传感器答案：ABCD2. 以下哪些是机电系统控制中常用的执行器类型？A. 直流电机B. 步进电机C. 伺服电机D. 液压缸答案：ABCD3. 以下哪些是机电系统控制中常用的控制方法？A. PID控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 自适应控制答案：ABCD4. 以下哪些因素会影响伺服系统的稳定性？A. 控制器参数B. 系统负载C. 电源电压D. 环境温度答案：ABCD5. 以下哪些是机电系统控制中常用的反馈形式？A. 电压反馈B. 电流反馈C. 位置反馈D. 速度反馈答案：CD三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述PID控制器的工作原理。
机电控制考试题及答案
机电控制考试题及答案一、选择题1. 机电控制系统中，PLC的全称是什么？A. Programmable Logic ControllerB. Power Line CommunicationC. Personal Learning CenterD. Product Life Cycle答案：A2. 伺服电机与步进电机相比，具有哪些优势？A. 价格更低B. 精度更高C. 体积更小D. 维护更简单答案：B3. 以下哪个不是传感器的类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 光敏传感器D. 电流传感器答案：D（电流传感器是传感器的一种，但题目中未明确指出电流传感器的类型）4. 什么是闭环控制系统？A. 只有一个反馈环节的系统B. 没有反馈环节的系统C. 有多个反馈环节的系统D. 有反馈环节，但反馈信号不参与控制的系统答案：A5. 在机电控制系统中，以下哪个不是执行元件？A. 电机B. 液压缸C. 传感器D. 气动元件答案：C二、简答题1. 简述机电控制系统的基本组成。
答案：机电控制系统通常由传感器、控制器、执行器和反馈环节组成。
传感器用于检测系统状态，控制器根据检测到的信息进行处理并发出指令，执行器根据指令执行相应的动作，而反馈环节则将执行结果反馈给控制器，形成闭环控制。
2. 描述伺服系统和步进系统的工作原理。
答案：伺服系统通过接收控制器的指令信号，控制电机的转速和方向，实现精确的位置控制。
步进系统则通过脉冲信号控制电机的步进角，通过步数的累加实现位置控制，但精度和响应速度通常不如伺服系统。
三、计算题1. 已知一个直流电机的额定功率为1kW，额定电压为220V，求其额定电流。
答案：根据功率公式 P = V * I，可得 I = P / V = 1000W / 220V ≈ 4.55A。
2. 如果一个伺服电机的控制精度为0.01mm，其控制周期为1ms，求该电机在一分钟内能移动的最大距离。
答案：一分钟内伺服电机的控制周期数为 60秒 * 1000ms/秒 = 60000个周期。
运动控制系统课后答案
习题解答（供参考）习题二系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1)nn s n rpm D s ∆==⨯⨯=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 。
某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=，且在不同转速下额定速降 不变， 统允许的静差率是多少？解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下）max 0max 1500151485N n n n =-∆=-=min 0min 15015135Nn n n =-∆=-=max min148513511D n n ===2) 静差率 01515010%N s n n =∆==直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=Ω。
相控整流器内阻Rrec=Ω。
采用降压调速。
当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。
如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？ 解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ∆==⨯+=[(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1ND n S n s =∆-=⨯⨯-=[(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33ND n S n s =∆-=⨯⨯-=某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。
已知直流电动机，主电路总电阻R=Ω,Ce=•min/r,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ∆为多少？（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？（3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落Nn ∆又为多少?解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R r ∆=⨯=⨯= (2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+= (3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压*8.8u U V =、比例调节器放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统课后参考答案第三四章
3-1在恒流起动过程中，电枢电流能否达到最大值I dm为什么答：不能达到最大值，因为在恒流升速阶段，电流闭环调节的扰动是电动机的反电动势，它正是一个线性渐增的斜坡扰动量，所以系统做不到无静差，而是I d 略低于I dm 。
3-2 由于机械原因，造成转轴堵死，分析双闭环直流调速系统的工作状态。
答：转轴堵死，则n=0,比较大,导致比较大,也比较大,然后输出电压较大，最终可能导致电机烧坏。
3-3双闭环直流调速系统中，给定电压Un*不变，增加转速负反馈系数a,系统稳定后转速反馈电压Un 和实际转速n 是增加、减小还是不变答：反馈系数增加使得增大，减小，减小，减小，输出电压减小，转速n 减小，然后会有所减小，但是由于a增大了，总体还是增大的。
3-4 双闭环直流调速系统调试时，遇到下列情况会出现什么现象答：（1）转速一直上升，ASR不会饱和，转速调节有静差。
（2）转速上升时，电流不能维持恒值，有静差。
3-5某双闭环调速系统，ASR 均采用PI调节器，ACR调试中怎样才能做到Uim*=6V时，ldm=20A 如欲使Un*=10V时，n=1000rpm,应调什么参数答：前者应调节，后者应调节。
3-6 在转速、电流双闭环直流调速系统中，若要改变电动机的转速，应调节什么参数改变转速调节器的放大倍数Kn 行不行改变电力电子变换器的放大倍数Ks 行不行改变转速反馈系数a行不行若要改变电动机的堵转电流，应调节系统中的什么参数答：转速n 是由给定电压决定的，若要改变电动机转速，应调节给定电压。
改变Kn和Ks不行。
改变转速反馈系数a行。
若要改变电动机的堵转电流，应调节或者。
3-7 转速电流双闭环直流调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少为什么答：均为零。
因为双闭环调速系统在稳态工作中，当两个调节器都不饱和时，PI 调节器工作在线性调节状态，作用是使输入偏差电压在稳态时为零。
各变量之间关系如下：3-8 在双闭环系统中，若速度调节器改为比例调节器，或电流调节器改为比例调节器，对系统的稳态性能影响如何答：稳态运行时有静差，不能实现无静差。
最新电机与运动控制系统(第二版)罗应立课后答案
2-1安培环路定律P11，磁路的欧姆定律P12，电磁感应定律P19不一定可以，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。
2-2磁阻和磁导与磁路的磁导率、长度和截面积有关，其中磁导率取决于磁路的饱和程度，即磁通密度的大小。
2-3Φ2＞Φ1 B2=B1Φ2=Φ1 B1>B22-4 （1）如果工作时进入磁饱和区，设备发热加剧，影响设备正常运行。
P15 P16（2）2-5 P242-6（1）P23（2）2-7 P242-8 （1）瞬态值（2）平均值2-9无功功率铁心损耗P372-10（1）P35 P39（2）P422-11 P39 重置前后磁动势不变P402-12 P37 大好2-13 因素:①铁芯材质，磁路结构②磁感应强度③原边和副边的绕线方式，顺序④线圈结构2-142-15 增大2-16 P422-172-18E1=-j4*44fW1ΦmE2 =-j4*44fW2Φm2-192-20 N1=W1 N2=W23-1（1）换向器在直流电机中起什么作用?答:在直流发电机中, 换向器起整流作用, 即把电枢绕组里的交流电整流为直流电, 在正、负电刷两端输出。
在直流电动机中,换向器起逆变作用, 即把电刷外电路中的直流电经换向器逆变为交流电输入电枢元件中。
（2）直流电机的主磁路由哪几部分组成？磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一部分上？答：直流电机的主磁路由以下路径构成: 主磁极N 经定、转子间的空气隙进入电枢铁心, 再从电枢铁心出来经定、转子间的空气隙进入相邻的主磁极S, 经定子铁心磁轭到达主磁极N, 构成闭合路径。
励磁磁通势主要消耗在空气隙上。
3-2直流电机的铭牌上的额定功率是指什么功率？答：对于直流发电机，是指输出的电功率；对于直流电动机，是指输出的机械功率。
3-33-4直流发电机的损耗主要有哪些? 铁损耗存在于哪一部分, 它随负载变化吗? 电枢铜损耗随负载变化吗?答：直流发电机的损耗主要有: (1 ) 励磁绕组铜损耗; ( 2 ) 机械摩擦损耗; ( 3) 铁损耗; ( 4 )电枢铜损耗; ( 5 ) 电刷损耗; ( 6 ) 附加损耗。
浙大远程机电运动控制系统作业必做答案完整版
浙大远程机电运动控制系统作业必做答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】机电运动控制系统(习题集)必做作业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 φφe a a a e C I R U C E n -== , 有 (1) 电枢电压 U a 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 R a 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。
机电自动控制课后习题答案
机电自动控制课后习题答案机电自动控制课后习题答案机电自动控制是一门综合性的学科，涵盖了机械、电子、自动化等多个领域的知识。
在学习过程中，课后习题是巩固知识、提高能力的重要途径。
下面将为大家提供一些机电自动控制课后习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。
第一章：基础知识1. 什么是自动控制系统？答案：自动控制系统是由传感器、执行器、控制器和反馈回路组成的系统，用于实现对某个物理过程或工业过程的自动控制。
2. 什么是反馈控制？答案：反馈控制是指通过对被控对象输出的信息进行测量，并与期望输出进行比较，然后根据比较结果调整控制器的输出，以实现对被控对象的控制。
3. 什么是传感器？答案：传感器是一种能够将被测量物理量转换为电信号或其他形式的能量输出的装置。
4. 什么是执行器？答案：执行器是一种能够接受控制信号，并将其转换为相应的动作或输出的装置。
第二章：传感器与执行器1. 常见的传感器有哪些？答案：常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、光电传感器、接近传感器等。
2. 常见的执行器有哪些？答案：常见的执行器包括电机、气缸、液压马达等。
3. 传感器的工作原理是什么？答案：传感器的工作原理基于物理量与电信号之间的相互转换。
常见的工作原理包括电阻、电容、电感、光电、压力等。
4. 执行器的工作原理是什么？答案：执行器的工作原理根据不同的类型而有所不同。
例如，电机的工作原理是利用电磁感应产生转矩，从而实现机械运动。
第三章：控制器1. 常见的控制器有哪些？答案：常见的控制器包括PID控制器、PLC控制器、单片机控制器等。
2. PID控制器的工作原理是什么？答案：PID控制器根据当前的误差、误差的变化率和误差的积分值，计算出控制器的输出信号。
其工作原理是通过比例、积分和微分三个部分的组合，实现对被控对象的控制。
3. PLC控制器的工作原理是什么？答案：PLC控制器通过输入模块获取外部信号，经过逻辑运算、计算和控制输出模块，实现对被控对象的控制。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统习题解答第4、5章
习题四4.1双闭环调速系统的ASR 和ACR 均为PI 调节器，设系统最大给定电压*nmU =15V ，转速调节器限幅值为*im U =15V ， n N =1500r/min ，N I =20A ，电流过载倍数为2，电枢回路总电阻R =2Ω，s K =20，e C =0.127V·min/r ，求：（1）当系统稳定运行在*n U =5V ，dL I =10A 时，系统的n 、n U 、*i U 、i U 和c U 各为多少？（2）当电动机负载过大而堵转时，*i U 和c U 各为多少？解： （1）150.01min/1500/minnm N U VV r n r α=== 5500/min 0.01min/nU Vn r V rα===*150.375/40im dm U V V A I Aβ===*0.37510 3.75i d U I V β==⨯= 0.37510 3.75i d U I V β==⨯=0.1275001024.17520e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== （2）堵转时，V I U dm i 15*==β， 0.1270402420e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== 4.2 在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR ，ACR 均采用PI 调节器。
已知参数：电动机：N P =3.7kW ，N U =220V ，N I =20A ，N n =1000 r/min ,电枢回路总电阻R =1.5Ω,设cm im nmU U U ==** =8V ，电枢回路最大电流dm I =40A,电力电子变换器的放大系数s K =40。
试求：（1）电流反馈系数β和转速反馈系数α。
（2）当电动机在最高转速发生堵转时的,0d U c i i U U U ,,*值。
解:1）*80.32/40im dm U VV A I Aβ===80.008min/1000/minnm N U VV r n r α=== 2) 040 1.560d d dm U E I R I R V ∑∑=+⨯=⨯=⨯=这时： *8,0n n U V U ==，ASR 处于饱和，输出最大电流给定。
机电控制考试题及答案
机电控制考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机电控制系统中，以下哪个不是执行元件？A. 电机B. 传感器C. 液压缸D. 气缸答案：B2. 在机电控制系统中，以下哪个不是传感器的主要功能？A. 检测B. 转换C. 放大D. 执行答案：D3. 以下哪个不是机电控制系统中的常用传动方式？A. 齿轮传动B. 链条传动C. 皮带传动D. 电子传动答案：D4. 伺服电机的控制方式不包括以下哪一项？A. 开环控制B. 闭环控制C. 半闭环控制D. 无反馈控制答案：D5. PLC编程语言中，以下哪个不是常用的编程语言？A. 梯形图B. 功能块图C. 顺序功能图D. 汇编语言答案：D6. 在机电控制系统中，以下哪个不是常用的传感器类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 速度传感器D. 声音传感器答案：D7. 以下哪个不是机电控制系统中的常用执行元件？A. 电机B. 液压缸C. 气缸D. 变压器答案：D8. 以下哪个不是机电控制系统中的常用控制方式？A. PID控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 机械控制答案：D9. 在机电控制系统中，以下哪个不是常用的检测元件？A. 编码器B. 传感器C. 显示器D. 继电器答案：C10. 以下哪个不是机电控制系统中的常用接口？A. 串行接口B. 并行接口C. USB接口D. 无线接口答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 以下哪些是机电控制系统中常用的传感器？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 速度传感器D. 声音传感器E. 湿度传感器答案：ABCE12. 以下哪些是机电控制系统中常用的执行元件？A. 电机B. 液压缸C. 气缸D. 变压器E. 电磁阀答案：ABCE13. 以下哪些是机电控制系统中常用的控制方式？A. PID控制B. 模糊控制C. 神经网络控制E. 自适应控制答案：ABCE14. 以下哪些是机电控制系统中常用的编程语言？A. 梯形图B. 功能块图C. 顺序功能图D. 汇编语言E. 结构化文本答案：ABCE15. 以下哪些是机电控制系统中常用的接口？A. 串行接口B. 并行接口C. USB接口E. 以太网接口答案：ABCE三、判断题（每题2分，共20分）16. 机电控制系统中的传感器只能检测物理量，不能进行转换。
机电运动控制系统作业答案(选做)答案.
机电运动控制系统 选做作业1. 晶闸管可控整流器供电直流电机调压调速的机械特性有何特点? 画出三相半波可控整流器供电直流电机机械特性并说明之。
答:与直流发电机-电动机组机械特性相比, 不同之处是: (1) 分电流连续与电流断续二个区域;(2) 电流连续区因可控整流器内阻大 (特别有换流重迭压降引入的等效电阻) 而使机械特性软； 电流断续区则因电流不连续致使机械特性更软而无法负载工作。
三相半波可控整流器供电直流电机机械特性如图所示: 时，整流器工作在整流状态，电机工作在电动状态； 时，整流器工作在逆变状态，电机工作在制动状态。
2. 可控整流器供电直流电机调速系统主回路中为何要釆用平波电抗器?其电感量应按什么要求来设计? 答:由于可控整流器供电直流电机调速系统负载轻时电流断续, 机械特性软, 调速特性差，无静差度可言。
解决办法：串接平波电抗器L ，增大晶闸管导通角以使电流连续。
平波电抗器电感量计算原则是: 能确保轻载下最小电流 时电流仍连续。
一般规律是I dmin 越小，要求平波电抗器电感量越大。
3．在转速、电流双闭环调速系统中，出现电网电压波动与负载扰动时，各是哪个调节器起主要调节作用？ 答：(1) 电网电压波动：影响整流电压U d ，整流电流I d ，反映到控制信号即u fi ，它从电流环介入，故电流调节器起主要作用。
(2)负载扰动：负载T L 的变化将影响转矩平衡关系，继而影响转速ωr ，n ，反映到控制信号即u fn ，它从速度环介入，故速度调节器起主要作用00α<00α>d min (5~10)%20%NNI I I ⎧=⎨⎩4. 双闭环调速系统稳态运行时，两个PI 调节器的输入偏差(给定与反馈之差)是多少？它们的输出电压应对应于何种状态的值？为什么？ 答：(1) 根据PI 调节器的特性，稳态时能实现无差调节，使反馈等于给定，即： △u n ＝ 0 或△u i ＝ 0 ，两个PI 调节器的输入偏差为零。
运动控制系统课后答案
习题解答（供参考）习题二2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1)nn s n rpm D s ∆==⨯⨯=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 。
2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=，且在不同转速下额定速降 不变， 统允许的静差率是多少？解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下）max 0max 1500151485N n n n =-∆=-=min 0min 15015135Nn n n =-∆=-=max min148513511D n n ===2) 静差率 01515010%N s n n =∆==2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。
相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。
采用降压调速。
当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。
如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ∆==⨯+=[(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1ND n S n s =∆-=⨯⨯-=[(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33ND n S n s =∆-=⨯⨯-=2.5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。
已知直流电动机，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V •min/r,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ∆为多少？（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？（3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ∆又为多少?解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R Ce r ∆=⨯=⨯=(2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+= (3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=2.6 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压*8.8u U V =、比例调节器放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=0.7。
机电运动控制系统作业(必做2)答案
1．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＿正弦调制波频率＿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。
2．变流器非正弦供电对电机运行性能有何影响？答：变流器非正弦供电对电机运行性能的影响有:(1) 磁路工作点: 使六阶梯波电压源供电电机气隙磁密比正弦波供电时大10%, 磁路将饱和，使力能指标η↓，cosΦ↓设计非正弦电压源供电电机时，其磁路设计和空载试验须提高电压10%，以计及谐波磁场的饱和效应(2)电流中的谐波将使槽电流增大（1.1倍），槽磁势增大，漏磁路饱和，使定子漏抗减小（15~20）%(3)转子参数:谐波滑差S k = 1 ，转子频率f2= S k f1 = f1为高频，转子集肤效应严重。
转子电阻增大；转子电流挤向槽口，分布不均，槽漏抗减小。
(4)功率因数: 电流谐波→增大电流有效值→提高磁路饱和程度→增加励磁电流→cosφ降低(5)损耗与效率: 变频器非正弦供电时，谐波电流增加了损耗、降低了效率。
但变化趋势与变频器型有关:①电压源型逆变器供电时, 谐波电流大小及产生的谐波损耗Δp不随负载Ρ2变化而恒定,造成: 轻载时，η↓多；满载时，η↓少（2%）②电流源型逆变器供电时, 电流中各次谐波含量比例确定，大小随负载变,造成: 满载时，损耗增大，η、cosΦ↓多；轻载时，损耗较小，η、cosΦ↓少。
(6) 谐波转矩①恒定谐波转矩气隙磁通中谐波磁通与在转子中感应出同次谐波电流相互作用产生的异步性质谐波转矩,）,影响可忽略。
其值恒定但很小（1%TN②脉动转矩不同次数谐波磁场(主要是幅值最大的5、7次)与基波磁场的相互作用产生出六倍频谐波转矩.其性质为脉振转矩,平均值为零。
机电传动控制课后习题答案完整版
PN=UNIaNηN Uf= RfIfN
2200=110*IaN*0.8 IfN=110/82.7 =1.33A
IaN=25A
③ Pf= UfIfN =146.3W ④额定转矩 TN=9.55 PN/ nN =14Nm ⑤ 额定电流时的反电势 EN=UN-INRa=110V-0.4*25=100V ⑥ 直接启动时的启动电流 Ist=UN/Ra =110/0.4=275A ⑦ 启动电阻 2IN> UN/ (Ra+Rst) Rst>1.68Ω 启动转矩 Ia= UN/ (Ra+Rst) =52.9A Keφ=(UN-INRa)/nN =0.066 T=KtIaφ =9.55*0.066*52.9 =33.341500r/min, η
试求该电机的额定电流和转矩。 PN=UNINηN 7500W=220V*IN*0.885 IN=38.5A
TN=9.55PN/nN=47.75Nm 3.7 一台他励直流电动机： PN=15KW, U N=220V, I N=63.5A, 载特性为： U 0/ V I f/A 115 0.442 184 0.802 230 1.2 253 1.686 265 2.10 n N=2850r/min,Ra =0.25Ω， 其空
异步电动机的转子没有直流电流励磁它所需要的全部磁动势均由定子电流产生所以一部电动机必须从三相交流电源吸取滞后电流来建立电动机运行时所需要的旋转磁场它的功率因数总是小于1的同步电动机所需要的磁动势由定子和转子共同产生的当外加三相交流电源的电压一定时总的磁通不变在转子励磁绕组中通以直流电流后同一空气隙中又出现一个大小和极性固定极对数与电枢旋转磁场相同的直流励磁磁场这两个磁场的相互作用使转子北电枢旋转磁场拖动着一同步转速一起转动
《电力拖动自动控制系统-运动控制系统》课后习题答案
第一章闭环控制的直流调速系统1－1为什么PWM—电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM—电动机系统在很多方面有较大的优越性：（1）主电路线路简单，需用的功率器件少。
（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。
（3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1：10000 左右。
（4）若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。
（5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高。
（6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
1－2试分析有制动通路的不可逆PWM 变换器进行制动时，两个VT 是如何工作的。
答：在制动状态中，为负值，i VT就发挥作用了。
这种情况发生在电动运行过程中需要降d 2速的时候。
这时，先减小控制电压，使U g1 的正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压U d降低。
但是，由于机电惯性，转速和反电动势还来不及变化，因而造成E U d，很快使电流i d反向，VD2截止，在t on≤ t＜Ｔ时，U g2 变正，于是VT2导通，反向电流沿回路3 流通，产生能耗制动作用。
在T t≤＜Ｔ+ t时，VT关断，−i d沿回路4 经VD续流，向on 2 1电源回馈制动，与此同时，VD1两端压降钳住VT1使它不能导通。
在制动状态中，VT2和VT1轮流导通，而VT始终是关断的。
1在轻载电动状态，这时平均电流较小，以致在VT1关断后i d经VD2续流时，还没有达到周期Ｔ，电流已经衰减到零，这时VD2两端电压也降为零，VT2便提前导通了，使电流反向，产生局部时间的制动作用。
１－３调速范围和静差率的定义是什么？调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关系？为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了”？答：生产机械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，用字母Ｄ表示，即D= nmax其中，n和n一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速，对于少数负n min max min载很轻的机械，可以用实际负载时的最高和最低转速。
机电传动控制第五版课后答案--最全版
机电传动控制第五版课后答案--最全版机电传动控制第五版课后答案最全版机电传动控制是一门涉及电机、电气控制、自动化等多个领域的重要课程。
对于学习这门课程的同学来说，课后答案的准确性和完整性至关重要。
以下是为大家整理的机电传动控制第五版的课后答案，希望能对大家的学习有所帮助。
一、第一章绪论1、机电传动控制的目的是什么？答：机电传动控制的目的是将电能转换为机械能，实现生产机械的启动、停止、调速、反转和制动等动作，以满足生产工艺的要求，提高生产效率和产品质量。
2、机电传动系统的发展经历了哪几个阶段？答：机电传动系统的发展经历了成组拖动、单电机拖动和多电机拖动三个阶段。
3、机电传动系统的运动方程式中，各物理量的含义是什么？答：T 为电动机产生的电磁转矩，T L 为负载转矩，J 为转动惯量，ω 为角速度。
当 T＞T L 时，系统加速；当 T＜T L 时，系统减速；当T ＝ T L 时，系统匀速运转。
二、第二章机电传动系统的动力学基础1、转动惯量的物理意义是什么？它与哪些因素有关？答：转动惯量是物体转动时惯性的度量，反映了物体抵抗转动状态变化的能力。
其大小与物体的质量、质量分布以及转轴的位置有关。
2、飞轮转矩的概念是什么？它与转动惯量有何关系？答：飞轮转矩 G D 2 是指转动惯量 J 与角速度ω平方的乘积。
飞轮转矩越大，系统储存的动能越大，系统的稳定性越好。
3、如何根据机电传动系统的运动方程式判断系统的运行状态？答：当 T T L ＞ 0 时，系统加速；当 T T L ＜ 0 时，系统减速；当T T L ＝ 0 时，系统匀速运行。
三、第三章直流电机的工作原理及特性1、直流电机的工作原理是什么？答：直流电机是基于电磁感应定律和电磁力定律工作的。
通过电刷和换向器的作用，使电枢绕组中的电流方向交替变化，从而在磁场中产生持续的电磁转矩，驱动电机旋转。
2、直流电机的励磁方式有哪几种？答：直流电机的励磁方式有他励、并励、串励和复励四种。
机电控制考试题及答案
机电控制考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 电动机的转速与电源频率的关系是：A. 无关B. 成正比C. 成反比D. 成正弦关系答案：B2. 以下哪个不是直流电机的组成部分？A. 转子B. 定子C. 换向器D. 电刷答案：C3. 伺服电机的控制方式是：A. 开环控制B. 闭环控制C. 半闭环控制D. 以上都是答案：B4. PLC编程语言中，梯形图属于：A. 汇编语言B. 机器语言C. 高级语言D. 流程图语言答案：D5. 以下哪个不是传感器的类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 声音传感器D. 颜色传感器答案：C6. 以下哪个不是电气控制线路的组成部分？A. 电源B. 负载C. 导线D. 电阻答案：D7. 电磁阀的工作原理是：A. 通过电磁铁吸引或释放阀芯B. 通过压缩空气控制阀芯C. 通过液压控制阀芯D. 通过机械力控制阀芯答案：A8. 在PLC中，输出继电器的缩写是：A. I/OB. O/PC. I/PD. M/R答案：B9. 以下哪个不是步进电机的特点？A. 精确控制B. 可变速C. 需要反馈D. 响应速度快答案：C10. 伺服电机和步进电机的主要区别在于：A. 价格B. 控制精度C. 应用领域D. 以上都是答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些是PLC的特点？A. 可靠性高B. 编程简单C. 灵活性强D. 体积大答案：ABC2. 传感器的作用包括：A. 检测B. 转换C. 放大D. 控制答案：AB3. 以下哪些是直流电机的控制方式？A. 电压控制B. 电流控制C. 速度控制D. 位置控制答案：ABC4. 以下哪些是伺服电机的优点？A. 高精度B. 高响应速度C. 高扭矩D. 低噪音答案：ABCD5. 以下哪些是电磁阀的常见故障？A. 线圈烧坏B. 阀芯卡死C. 密封圈老化D. 电源不稳定答案：ABC三、判断题（每题2分，共10分）1. 直流电机的转速可以通过改变电源电压来调整。
《机电设备运动控制技术》学习通超星期末考试答案章节答案2024年
《机电设备运动控制技术》学习通超星期末考试章节答案2024年1.简述直流电动机的工作原理？答案:直流电动机的工作原理是将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体有电流流过。
电机内部有磁场存在，载流的转子（即电枢）导体将受到电磁力 f 的作用 f=Blia （左手定则）。
所有导体产生的电磁力作用于转子，使转子以n(转/分)旋转，以使拖动机械负载。
2.他励直流电动机降低电源电压调速与减小磁通调速都可以做到无极调速。
答案:对3.启动直流电动机时，励磁回路应与电枢回路同时接入电源。
答案:对4.他励直流电动机在固有特性上弱磁调速，只要负载不变，电动机转速升高。
答案:对5.他励直流电动机常用的调速方法有哪些？答案:电枢回路串电阻调速;降低电枢电压调速;弱磁调速6.简述三相异步电动机的转动原理。
答案:三相异步电动机的工作原理是根据电磁感应原理而工作的，当定子绕组通过三相对称交流电，则在定子与转子间产生旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，在转子回路中产生感应电动势和电流，转子导体的电流在旋转磁场的作用下，受到力的作用而使转子旋转。
7.下列关于交流电动机调速方法中，正确的有（）。
答案:变频调速;定子串电阻调速8.目前应用最为广泛的三相异步电动机的调速方式为（）。
答案:变频调速9.三相异步电动机正在运行时，转子突然卡住，这时电动机的电流会（）。
答案:增大10.三相异步电动机的转向有（）决定。
答案:电源的相序11.目前变频器应用于哪类负载节能效果最明显？答案:变频器调速系统在节能方面有很大的优势，是目前公认的交流电动机最理想、最有前途的调速技术。
其中以风机、泵类负载的节能效果最为显著，节电率可达到20%-60%。
12.在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频器具有（）功能。
答案:电压补偿；转矩提升13.变频调速时，基频以下的调速属于（）调速，基频以上的调速属于（）调速。
答案:恒磁通；恒转矩;恒功率；恒电压14.正弦波脉冲宽度调制的英文缩写是（）。
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机电运动控制系统(习题集)选做作业 参考答案1．答:与直流发电机-电动机组机械特性相比, 不同之处是: (1) 分电流连续与电流断续二个区域;(2) 电流连续区因可控整流器内阻大 (特别有换流重迭压降引入的等效电阻) 而使机械特性软； 电流断续区则因电流不连续致使机械特性更软而无法负载工作。
三相半波可控整流器供电直流电机机械特性如图所示: 时，整流器工作在整流状态，电机工作在电动状态； 时，整流器工作在逆变状态，电机工作在制动状态。
2. 答:由于可控整流器供电直流电机调速系统负载轻时电流断续, 机械特性软, 调速特性差，无静差度可言。
解决办法：串接平波电抗器L ，增大晶闸管导通角以使电流连续。
平波电抗器电感量计算原则是: 能确保轻载下最小电流 时电流仍连续。
一般规律是I dmin 越小，要求平波电抗器电感量越大。
3．答：(1) 电网电压波动：影响整流电压U d ，整流电流I d ，反映到控制信号即u fi ，它从电流环介入，故电流调节器起主要作用。
(2)负载扰动：负载T L 的变化将影响转矩平衡关系，继而影响转速ωr ，n ，反映到控制信号即u fn ，它从速度环介入，故速度调节器起主要作用 4. 答：(1) 根据PI 调节器的特性，稳态时能实现无差调节，使反馈等于给定，即： △u n ＝ 0或00α<00α>dmin (5~10)%20%NNI I I ⎧=⎨⎩△u i ＝ 0 ，两个PI 调节器的输入偏差为零。
(2) 它们的输出电压应对应于第一次进入△u n ＝ 0 或△u i ＝ 0 时的输出状态值(如 u n ， u i ，α，U d ，I d ，T )。
这是由于PI 调节器有积分、记忆功能，对过去出现过的误差信号有记忆作用。
当 时， ，调节器输入为零，但由于PI 调节器的积分作用，对过去出现过的误差有记忆，则积分输出不为零，维持第一次出现时 的输出值 ，进而维持 （无差）5．答：两桥反并联且同时整流时, 产生的整流电压 会不经直流电机而顺串短路，因无电阻限流，会形成巨大环流。
限制环流的有效办法(对策)是: (1) 要求直流电压：● 极性互顶：一桥整流、一桥逆变。
如图所示● 大小相等 ， 即这样可以消除平均环流, 因为 ① 平均环流 整流平均电压 ，消除了平均环流g fn u u =0n u ∆=0n n ∆=0n u ≠g fn u u =p KE E桥I 桥II I I ()αβII II ()αβII αββα∏∏=⎧⎨=⎩'d d U U ='d d U U 、cos cos I E E αβ∏=I Iαββα∏∏=⎧⎨=⎩'d d U U =但不能消除瞬吋环流, 因为：② 瞬时环流 一桥整流、一桥逆变时整流平均电压相等，但瞬时电压波形不同，瞬时电压差将引起瞬时环流，控制上要求必须同时控制平均及瞬时环流。
因此环流控制策略有: （1）有环流系统● 原则： 无平均环流，限制瞬时环流 ● 做法：● 一桥整流、一桥逆变， ；● 电抗器L 、L ，（非平波电抗器L ）限制瞬时环流（2）无环流系统● 原则：一桥工作（整流或逆变），一桥封锁（不工作）● 采用逻辑电路保证两桥切换的安全——逻辑无环流晶闸管直流电机可逆调速系统6．答:可控整流器-直流电动机调速系统釆用开关速度慢(300Hz)的晶闸管作开关元件, 使换流死区(晶闸管不立即响应触发信号的时间)平均为3.33 – 6.66m S. 而脉宽调制(PWM)型直流调速系统釆用自关断器件(GTR, IGBT, MOSFET 等), 其开关频率在几k Hz – 几百k Hz, 换流死区时间降至几十n S – 几百n S, 快上了几百、上千倍, 致使电机电压、电流、转矩、速度响应时间大大缩短, 即有了更好的动态特性。
7．答:根据电机学原理, 当异步电机端电压变化时, 机械特性发生如图改变, 即:故隨端电压Ｕ1下降时, 最大转矩Ｔm 平方下降, 但发生最大转矩的位置S m 不变, 致使机械特性变软, 与负载特性的交点即运行点的滑差S 增大,速度 n 降低, 实现了调压调速。
实现调压调速的电力电子技术装置是交流固态调压器, 是用双向晶闸管或两只反并联的晶闸管构成。
8．答:由于电机转子侧釆用了不控整流器使转子频率滑差功率P s 变成直流功率, 可以简单釆用有源逆变器的直流电势U β来吸收, 但釆用不控整流器只能使滑差功率P s 从电机向电网方I I αββα∏∏=⎧⎨=⎩21212 m m T U R S x x σσ⎧∞⎪'⎨=⎪'+⎩最大转矩临界转差向传送,即增大转子P s , 增大S , 实现从同步速向下降低 n , 故为亚同步串级调速系统。
9. 答:系统调速控制量为逆变超前角β, 即 β 变化→ 变化变化→ s 变→ n 变。
其调节规律是： (a)当 时, 串级调速系统运行于转子短接的自然特性上→达最高速;(b) 当 时, 速度下降;(c)为防止逆变颠覆，限定 ，即达到了最低速10. 答:特点：（1）同步速 n s 随运行频率变化（2）不同频率下，特性曲线硬度相同（平行线）——恒转矩特性① 控制下，其机械特性适合调速范围不宽、转速不太低的恒转矩负载（T m 不够）；特别适合负载转矩随转速下降而减小的负载，如风机/水泵。
②低频时（ ）适当提高端电压U 1 ，以补偿定子电阻压降，可增大T m ，以适当提高带负载能力f f 2() 2.34cos 3s U E U E I ββ==→变化2s 222M 33f P I R E I sP '→=+=f f 90()0U E β=︒→==f f s M ()cos U E P sP s n ββ↓→=∞↑→=↑→↑→↓min 30ββ≥=︒11/C U f =15Hz f <11. 答: 特点是:①恒最大转矩运行——最大转矩 T m 不变， 与ω1无关。
②仍为恒转矩特性（不同ω1 下 Δn 相同），但线性段范围更宽。
③低频时起动转矩 T Q 比额定频率起动转矩 T QN 大。
● 低频起动时，11()f ω小→ 2ψ'小→转子电流有功分量（22cos I ψ''）大→产生起动转矩 Q T 大；● 额定频率起动时，11()N N f ω大→ 2ψ' 大→转子电流有功分量（22cos I ψ''）小→产生起动转矩Q N T 小。
要实现恒最大转矩运行，必须确保气隙磁通m C φ=（恒定），即 11/C E f = （恒定）。
而外部控制量为1U ，必须全频范围内恰如其分地补偿定子电阻压降。
12．答:低频时如将电压作进一步补偿，除补偿掉定子漏阻抗压降外，再补偿掉转子漏阻抗压降，最后保持转子电势E r 线性变化，实现 E r /f 1 = C 控制.这样, 在确定频率 下， 机械特性 为一直线； 不同频率 下，为一族平行线 —— 并激直流电机特性()T f s =1ω1ω13．答:这主要是变流器(变频器)非正弦电源中含有丰富的谐波电压(电流), 引起转子参数变化之故。
即对谐波而言, 谐波滑差S k = 1 ，转子频率f2 = S k f1 = f1变成了高频，转子集肤效应严重, 致转子电阻R2k增大；转子电流挤向槽口，分布不均，槽漏抗减小；槽漏抗原是限制转子电流的主要因素, 它的減小致使转子中谐波电流I2k剧增, 结果是转子谐波铜耗P2k = (I2k)2R2k远大于基波铜耗, 转子发热剧烈, 成为变频调速电机主要问题之一。
必须注意与调压调速时异步电机转子发热是由基波损耗(滑差功率)引起, 而变流器(变频器)非正弦供电电机转子容易发热是谐波效应所致, 不是基波造成的结果。
14．答:变频器非正弦供电时，谐波电流增加了损耗、降低了效率。
但变化趋势与变频器型有关:①电压源型逆变器供电时: 谐波电压大小取决于变频器输出电压波形，确定；谐波含量固定，与电机负载大小无关。
故谐波电流大小及产生的谐波损耗Δp不随负载Ρ2变化而恒定。
这样:●轻载时，Р2小，大小固定的Δp影响大，η↓多。
●满载时，Ρ2大，大小固定的Δp影响小，η↓少（2%）②电流源型逆变器供电时: 电流波形确定，即电流中各次谐波含量比例确定，而其大小随负载变。
这样:●满载时，电机电流谐波增大，损耗增大，η、cosФ↓多；●轻载时，电机电流谐波量小，损耗较小，η、cosФ↓少。
15．答:有两种形态的谐波转矩, 它们的成因及性质(特点)是:(1) 恒定谐波转矩, 其成因是:→相互作用产生的谐波转矩其性质是: ①异步转矩，转矩恒定（大小、方向确定）,②其值很小（1% T N）→影响可忽略。
(2) 脉动转矩, 其成因是:不同次数谐波磁场(主要是幅值最大的5、7次)与基波磁场的相互作用产生.其性质是: ①脉振转矩, 平均值为零, 但低频运行时单方向幅值很大,②六倍基波频谐波转矩。
16．答:电流源型逆变器釆用大电感滤波，直流母线电压U d极性允许改变, 而两桥开关元件单向导电性决定直流电流I d 流向不能变, 功率流向改变全靠改变直流母线电压极性，这是通过调节两桥变流器触发角大小来实现, 如图所示。
这样可得如表所示的两桥控制规律:17．答:（1）电压源型逆变器（VSI ）因电源内阻小，拖动多台电机工作时小值电源内阻压降不会影响端电压，适合多机群控; 但因无制动功能，不能实用要求快速加、减速的场合。
（2）电流源型逆变器（CSI ）因电源内阻大，多机运行将通过大内阻压降相互影响，只适合单机运行; 但有四象限运行能力，适合于有动态快速性要求的场合。
18. 答:(1) 异步调制：调制波频率变化时，保持载波频率恒定不变的协调控制方式。
特点：① 控制方便；② 变频运行时调制波频率变，不能确保载波比3TRf N k f载波频率 应调制波频率致使半周期脉冲数变，甚至正、负半周中的脉冲数也不相同，分解出的基波相位也变，将造成电机运行不稳定。
③ 高频运行时N 小，半周期脉少，谐波多，输出特性差。
(2) 同步调制：载波频率与调制波频率正比变化的协调控制方式。
特点：① 任何频率下，半周内脉冲数相同，输出电压波形稳定② 低频时由于必须低压，造成脉冲稀疏，谐波成分大，输出特性差。
(3) 分段同步调制：将运行频率范围分段，每段段内N 不变 （同步调制）的协调控制方式。
特点：① 低频段N 大，以增加脉冲数，减少谐波。
② 基频以上为方波(不再作PWM 调制)，以充分利用直流母线电压。
19．答：异步电机运行（恒速或变频）时, 均希望其运行性能（力能指标 cos Ф、η）保持在设计点上，其中关键是保证电机磁路工作点不变或按要求变。