3、控制器-FJ-ZB-思考题毕
运动控制系统思考题参考答案
第二章思考题：2-1直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？1.电枢回路串电阻调速特点：电枢回路的电阻增加时，理想空载转速不变，机械特性的硬度变软。
反之机械特性的硬度变硬。
2.调节电源电压调速特点：电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降，从而达到降速的目的。
不同电源电压下的机械特性相互平行，在调速过程中机械特性的硬度不变，比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。
3.弱磁调速特点：电动机的转速随着励磁电流的减小而升高，从而达到弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进行，控制方便，能耗小，调速的平滑性也较高。
2-2简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
IGBT，电容，续流二极管，电动机。
2-3直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？直流电压2-4为什么直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统能够获得更好的动态性能？直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高，电流容易连续，谐波少，电动机损耗及发热都较小；低速性能好，稳速精度高，调速范围宽；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；电力电子开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适中时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
2-5在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流。
电路中无电流，因为电动机处已断开，构不成通路。
2-6直流PWM变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？反并联二极管是续流作用。
若没有反并联二极管，则IGBT的门极控制电压为负时，无法完成续流，导致电动机电枢电压不近似为零。
2-7直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？不是越高越好，因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了，达不到需要的输出电压。
运动控制系统思考题和课后习题答案欧阳文创编
电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅陈伯时）课后答案包括思考题和课后习题第2章2-1 直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。
答：直流 PWM 变换器基本结构如图，包括 IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流 PWM 变换器，通过改变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流 PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3 直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么？答：脉动直流电压。
2=4 为什么直流 PWM 变换器-电动机系统比 V-M 系统能够获得更好的动态性能？答：直流 PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流 PWM 变换器的时间常数 Ts 等于其 IGBT 控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数 Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。
因 fc 通常为 kHz 级，而 f 通常为工频（50 或 60Hz）为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过 20，故直流 PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流 PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流 PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？答：为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？答：不是。
因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。
运动控制系统思考题和课后习题答案
电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅陈伯时）课后答案包括思考题和课后习题第2章2-1 直流电动机有哪几种调速方法各有哪些特点答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。
答：直流 PWM 变换器基本结构如图，包括 IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流 PWM 变换器，通过改变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流 PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3 直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么答：脉动直流电压。
2=4 为什么直流 PWM 变换器-电动机系统比 V-M 系统能够获得更好的动态性能答：直流 PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流 PWM 变换器的时间常数 Ts 等于其 IGBT 控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数 Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。
因 fc 通常为 kHz 级，而 f 通常为工频（50 或60Hz）为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过 20，故直流 PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压电路中是否还有电流为什么答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流 PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流 PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用如果二极管断路会产生什么后果答：为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好为什么答：不是。
因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。
运动控制系统思考题课后习题答案完整版
思考题答案1.1直流电动机有哪几种调速方式？各有那些特点？答：a改变电枢回路电阻调速法外加电阻Radd的阻值越大，机械特性的斜率就越大，相同转矩下电动机的转速越低b减弱磁通调速法减弱磁通只能在额定转速以上的范围内调节转速c调节电枢电压调速法调节电枢电压调速所得的人为机械特性与电动机的固有机械特性平行，转速的稳定性好，能在基速以下实现平滑调速。
1.2为什么直流PWM变换器-电动机系统比相控整流器-电动机系统能够获得更好的动态性能？答：a PWM变换器简单来讲调节的是脉冲串的宽度，直流成分没有受到破坏，也就是说其最大值=峰值是不变的，变的是平均值； b 相控整流，是由交流整流得到的直流，虽然也是平均值在变，但是其最大值、峰值也是随着导通角的大小时刻在变，且导通角越小波形的畸变越严重。
从而影响了电机的输出特性。
答：直流PWM变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM变换器的时间常数Ts 等于其IGBT控制脉冲周期（1/fc），晶闸管整流装置的时间常数Ts通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。
因fc通常为kHz级，而f通常为工频（50或60Hz）为一周内），m整流电压的脉波数，通常也不会超过20直流PWM变换器间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
1.4简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
答：直流PWM 变换器基本结构如图，包括IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM 变换器，通过改变直流PWM 变换器中IGBT的控制脉冲占空比，来调节直流PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
1.5答：不会1.7静差率s与调速范围D有什么关系？静差率与机械特性硬度是一回事吗？答：关系见书上公式。
静差率与机械特性硬度是不同的概念，硬度是指机械特性的斜率，一般说硬度大静差率也大；但同样硬度的机械特性，随着起理想空载转速的降低，其静差率会随之增大。
液压控制系统课后思考题
液压控制系统课后思考题第⼆章1、为什么把液压控制阀称为液压放⼤元件？答：因为液压控制阀将输⼊的机械信号（位移）转换为液压信号（压⼒、流量）输出，并⾏功率放⼤，移动阀芯所需要的信号功率很⼩，⽽系统的输出功率却可以很⼤。
2、什么是理想滑阀?什么是实际滑阀？理想滑阀：径向间隙为零，节流⼯作边锐利的滑阀实际滑阀：存在径向间隙，节流⼯作边有圆⾓的滑阀3、什么是三通阀、四通阀?什么是双边滑阀、四边滑阀?它们之间有什么关系?“⼆通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管相连的油道接⼝，不同油道之间只能通过阀芯移位时阀⼝的开关来沟通。
“双边滑阀”、“四边滑阀”是指换向阀有两个、四个可控的节流⼝。
⼀般情况下，三通阀是双边滑阀，四通阀是四通阀。
4、什么叫阀的⼯作点？零位⼯作点的条件是什么?阀的⼯作点是阀的压⼒—流量曲线上的点。
零位⼯作点即曲线的原点，⼜称零位阀系数。
零位⼯作点的条件是0===v L L x p q 。
5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时应如何选定阀的系数？为什么？流量增益q q =x L VK ??，为放⼤倍数，直接影响系统的开环增益。
流量-压⼒系数c q =-p L L K ??，直接影响阀控执⾏元件的阻尼⽐和速度刚度。
压⼒增益p p =x L VK ??，表⽰阀控执⾏元件组合启动⼤惯量或⼤摩擦⼒负载的能⼒当各系数增⼤时对系统的影响如下表所⽰。
7、径向间隙对零开⼝滑阀的静态特性有什么影响，为什么要研究实际实际零开⼝滑阀的泄漏特性?答：理想零开⼝滑阀c0=0K ，p0=K ∞，⽽实际零开⼝滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏流量2c c0r =32W K πµ，p0c =K ，两者相差很⼤。
理想零开⼝滑阀实际零开⼝滑阀因有径向间隙和⼯作边的⼩圆⾓，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，⽤泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失⼤⼩，⽤中位泄漏流量曲线来判断阀的加⼯配合质量。
工程机械电气与自动控制课程复习思考题及作业题
工程机械电气与自动控制课程复习思考题及作业题第一章蓄电池及绪论复习思考题：1、工程机械电气与自动控制装置由哪几部分组成？2、铅蓄电池由哪几部分组成？充电状态时正负极板上的活性物质各是什么？写出其总化学反应方程式并指出各部分的位置。
3、安装隔板时应注意什么？为什么？4、蓄电池的型号是如何规定的？5、恒流充电及放电过程中，蓄电池的端电压及电解液密度是如何变化的？如此变化的原因是什么？判断充电结束及放电终了的依据是什么？6、何谓极板硫化及自行放电？故障原因是什么？7、初充电、补充充电及去硫充电的目的是什么？充电工艺各是怎样的？铅蓄电池出现哪些现象时需要及时进行补充充电？8、蓄电池保养的内容有哪些？放电程度如何检查？如何得知放电多少？作业题：1、影响蓄电池容量的因素有哪些？分析是如何影响的？2、何谓干荷电蓄电池？其制造工艺有何特点？第二章交流发电机充电系复习思考题：1、交流发电机与直流发电机相比有何优点？2、发电机后端盖及散热板上的二极管的名称是什么？各有何特点？3、交流发电机的输出特性及外特性各是怎样的（画曲线说明）？4、双级电磁振动式及单级带灭弧系统的电压调节器的工作原理是怎样的（画简图说明）？5、晶体管调节器是如何进行电压调节器的？其有何优点？6、磁场继电器的作用及原理是怎样的？充电指示灯的控制方法有哪些？原理是怎样的？7、如何用万用表判断正负极管及其质量的好坏？8、发电机解体后，磁场及定子绕组的检查内容有哪些？如何检查？作业题：1、充电系不充电的原因有哪些？如何诊断？2、分析温度补偿电阻烧断，双级式调节器“+”与“F”接反后的结果。
第三章起动系复习思考题：1、起动机由哪几部分组成？作用各是什么？2、起动机为什么采用直流串激式电动机？3、滚柱式、弹簧式及摩擦片式单向离合器是如何工作的？如何调整摩擦片式单向离合器所传递的最大扭矩？4、QD124型起动机是如何工作的？5、起动机驱动保护电路的作用是什么？以带组合继电器的起动机电路为例说明其工作原理。
运动控制系统思考题和课后习题答案之欧阳索引创编
电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅陈伯时）课后答案包括思考题和课后习题欧阳家百（2021.03.07）第2章2-1 直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2-2 简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
答：直流PWM 变换器基本结构如图，包括IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM 变换器，通过改变直流PWM 变换器中IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3 直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？答：脉动直流电压。
2=4 为什么直流PWM 变换器-电动机系统比V-M 系统能够获得更好的动态性能？答：直流PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM 变换器的时间常数Ts 等于其IGBT 控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。
因fc 通常为kHz 级，而f 通常为工频（50 或60Hz）为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过20，故直流PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？答：为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7 直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？答：不是。
因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。
运动控制系统思考题参考答案阮毅_陈伯时新编
第二章思考题：2-1直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？1.电枢回路串电阻调速特点：电枢回路的电阻增加时，理想空载转速不变，机械特性的硬度变软。
反之机械特性的硬度变硬。
2.调节电源电压调速特点：电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降，从而达到降速的目的。
不同电源电压下的机械特性相互平行，在调速过程中机械特性的硬度不变，比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。
3.弱磁调速特点：电动机的转速随着励磁电流的减小而升高，从而达到弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进行，控制方便，能耗小，调速的平滑性也较高。
2-2简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。
IGBT，电容，续流二极管，电动机。
2-3直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么？直流电压2-4为什么直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统能够获得更好的动态性能？直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高，电流容易连续，谐波少，电动机损耗及发热都较小；低速性能好，稳速精度高，调速范围宽；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；电力电子开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适中时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
2-5在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流。
电路中无电流，因为电动机处已断开，构不成通路。
2-6直流PWM变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？反并联二极管是续流作用。
若没有反并联二极管，则IGBT的门极控制电压为负时，无法完成续流，导致电动机电枢电压不近似为零。
2-7直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？不是越高越好，因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了，达不到需要的输出电压。
运动控制系统思考题和课后习题答案之欧阳理创编
电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅陈伯时）课后答案包括思考题和课后习题第2章2-1 直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2-2 简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
答：直流PWM 变换器基本结构如图，包括IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM 变换器，通过改变直流PWM 变换器中IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3 直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？答：脉动直流电压。
2=4 为什么直流PWM 变换器-电动机系统比V-M 系统能够获得更好的动态性能？答：直流PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM 变换器的时间常数Ts 等于其IGBT 控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。
因fc 通常为kHz 级，而f 通常为工频（50 或60Hz）为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过20，故直流PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？答：为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7 直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？答：不是。
因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。
运动控制系统思考题和课后习题答案之欧阳育创编
电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅陈伯时）课后答案包括思考题和课后习题第2章2-1 直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2-2 简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
答：直流PWM 变换器基本结构如图，包括IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM 变换器，通过改变直流PWM 变换器中IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3 直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？答：脉动直流电压。
2=4 为什么直流PWM 变换器-电动机系统比V-M 系统能够获得更好的动态性能？答：直流PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM 变换器的时间常数Ts 等于其IGBT 控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。
因fc 通常为kHz 级，而f 通常为工频（50 或60Hz）为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过20，故直流PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？答：为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7 直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？答：不是。
因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。
《过程控制系统》思考题答案
《过程控制系统》思考题1．什么叫串级控制系统？绘制其结构方框图。
串级控制系统是由两个控制器的串接组成，一个控制器的输出做为另一个控制器的设定值，两个控制器有各自独立的测量输入，有一个控制器的给定由外部设定。
2．与单回路控制系统相比，串级控制系统有哪些主要特点？多了一个副回路，形成双闭环。
特点：主控制器输出改变副控制器的设定值，故副回路构成的是随动系统，设定值是变化的。
在串级控制系统中，由于引入了一个副回路，不仅能及早克服进入副回路的扰动，而且又能改善过程特性。
副调节器具有“粗调”的作用，主调节器具有“细调”的作用，从而使其控制品质得到进一步提高。
3．为什么说串级控制系统由于存在一个副回路而具有较强的抑制扰动的能力？①副回路的快速作用，对于进入副回路的干扰快速地克服，减小了干扰对主变量的影响；②引入副回路，改善了副对象的特性(减小副对象的相位滞后)，提高了主回路的响应速度，提高了干扰的抑制能力；③副回路可以按照主回路的要求对副变量进行精确控制；④串级系统提高了控制系统的鲁棒性。
4．串级控制系统在副参数的选择和副回路的设计中应遵循哪些主要原则？①将主要干扰包括在副回路；②副回路尽量包含多的干扰；③为保证副回路的快速响应，副对象的滞后不能太长；④为提高系统的鲁棒性，将具有非线性时变部分包含于副对象中；⑤需要对流量实现精确的跟踪时，将流量选为副对象。
5．串级控制系统通常可用在哪些场合？* 应用于容量滞后较大的过程* 应用于纯时延较大的过程* 应用于扰动变化激烈而且幅度大的过程* 应用于参数互相关联的过程* 应用于非线性过程6．前馈控制与反馈控制各有什么特点？绘制前馈控制系统结构方框图。
前馈：基于扰动来消除扰动对被控量的影响；♦动作“及时” ；♦只要系统中各环节是稳定的，则控制系统必然稳定；♦具有指定性补偿的局限性；♦ 控制规律取决于被控对象的特性。
♦ 反馈：基于偏差来消除偏差； ♦ “不及时”的控制 ； ♦ 存在稳定性问题；♦ 对各种扰动均有校正作用；♦ 控制规律通常是P 、PI 、PD 或PID 等典型规律。
电气控制与PLC应用习题与思考题参考解答
第2 章电气控制线路的基本原则和基本环节习题与思考题1.自锁环节怎样组成？它起什么作用？并具有什么功能？答：在连续控制中，将接触器的常开辅助触头QA与自复位启动按钮SF并联，即可形成自锁环节。
当启动按钮SF松开后，接触器QA的线圈通过其辅助常开触头的闭合仍继续保持通电，从而保证电动机的连续运行。
这种依靠接触器自身辅助常开触头而使线圈保持通电的控制方式，称自锁或自保。
起到自锁作用的辅助常开触头称自锁触头。
所以自锁环节的功能就是在启动按钮松开后，能够保持接触器线圈一直通电，使电动机连续运行。
2.什么是互锁环节？它起到什么作用？答：控制线路要求QA1与QA2不能同时通电时，为此要求线路设置必要的联锁环节。
将其中一个接触器的常闭触头串入另一个接触器线圈电路中，则任何一个接触器先通电后，即使按下相反方向的启动按钮，另一个接触器也无法通电，这种利用两个接触器的辅助常闭触头互相控制的方式，叫电气互锁，或叫电气联锁。
起互锁作用的常闭触头叫互锁触头。
复合按钮的常闭触头同样也可起到互锁的作用，这样的互锁叫机械互锁。
利用成对使用的机械联锁接触器，加上电气互锁，可形成机械、电气双重互锁。
互锁环节的作用就是防止QA1与QA2同时通电造成电源短路等危险。
3.分析如图2-50 所示线路中，哪种线路能实现电动机正常连续运行和停止？哪种不能？为什么？（f）答：（c）和（门能实现电动机正常连续运行和停止，因为按下SB1,接触器KM线圈通电并自锁，电动机连续运行；按下SB, KM线圈断电，电动机停止。
其他则不能，因为图（a）接触器KM线圈不能得电，故不能启动；图（b）能启动连续运行，但不能切断接触器线圈供电，即不能停止；图（d）会引起电源短路；图（e）线圈不能保持连续通电。
（图中，SB1为启动按钮开关，SB为停止按钮开关。
）4.试采用按钮、刀开关、接触器和中间继电器，画出异步电动机点动、连续运行的混合控制电路。
答：设计的控制电路图见答案图5所示。
运动控制系统思考题课后习题答案完整版
思考题答案1.1 直流电动机有哪几种调速方式？各有那些特点？答：a改变电枢回路电阻调速法外加电阻Radd 的阻值越大，机械特性的斜率就越大，相同转矩下电动机的转速越低b 减弱磁通调速法减弱磁通只能在额定转速以上的范围内调节转速c 调节电枢电压调速法调节电枢电压调速所得的人为机械特性与电动机的固有机械特性平行，转速的稳定性好，能在基速以下实现平滑调速。
1.2 为什么直流PWM变换器-电动机系统比相控整流器- 电动机系统能够获得更好的动态性能？答：a PWM 变换器简单来讲调节的是脉冲串的宽度，直流成分没有受到破坏，也就是说其最大值=峰值是不变的，变的是平均值； b 相控整流，是由交流整流得到的直流，虽然也是平均值在变，但是其最大值、峰值也是随着导通角的大小时刻在变，且导通角越小波形的畸变越严重。
从而影响了电机的输出特性。
答：直流PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM 变换器的时间常数Ts 等于其IGBT 控制脉冲周期（1/fc ），晶闸管整流装置的时间常数Ts通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf ）。
因fc 通常为kHz 级，而f 通常为工频（50 或60Hz ）为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过20 直流PWM 变换器间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
1.4 简述直流PWM变换器电路的基本结构。
答：直流PWM 变换器基本结构如图，包括IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM 变换器，通过改变直流PWM 变换器中IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
1.5答：不会1.7 静差率s 与调速范围D 有什么关系？静差率与机械特性硬度是一回事吗？答：关系见书上公式。
静差率与机械特性硬度是不同的概念，硬度是指机械特性的斜率，一般说硬度大静差率也大；但同样硬度的机械特性，随着起理想空载转速的降低，其静差率会随之增大。
数控机床电器控制复习思考题
数控机床电器控制第三章复习思考题1、简述数控装置的组成及其工作过程组成：目前的数控装置都是基于微型计算机的硬件与软件来实现其功能，它一方面具有一般微型计算机的根本构造，另一方面。
必须编写相应的系统软件来指挥与协调硬件的工作，两者缺一不可。
CNC装置的软件由管理软件与控制软件两局部组成。
工作过程：CNC装置在硬件环境的支持下，执行软件的控制逻辑的全过程。
其工作过程主要是对输入、译码处理、数据处理、插补运算、位置控制、I/O处理、现实与诊断等方面进展控制。
2、试简述数控装置的作用与特点作用：计算机数控系统由输入/输出设备、数控装置、伺服系统、机床电器逻辑控制装置与位置检测装置组成。
机床数控装置是数控系统的指挥中心，其主要功能是正确识别与解释数控加工程序，并完成零件的自动加工。
它接收数字化了的零件图样与工艺要求等信息，按着一定的数学模型进展插补运算，用运算结果实时地对机床的各运动坐标进展速度与位置控制，从而完成零件的加工。
特点：〔1〕具有灵活性〔2〕具有通用性〔3〕具有丰富的数控功能〔4〕系统的可靠性高〔5〕使用维修方便〔6〕具有基于PC平台的CNC特点3、简述数控装置硬件构造的分类及其主要特点数控装置的硬件构造类型；数控装置是整个数控系统的核心，其硬件构造按CNC装置中各印刷电路板的插接方式可以分为大板式构造与功能模块式构造；按CNC装置硬件的制造方式，可以分为专用型构造与个人计算机式构造；按CNC装置中微处理的个数可以分为单微处理器构造与多微处理器构造。
主要特点：大板式构造的特点是：数控装置构造以一块大板为主，称为主板。
主板上装有主CPU与各轴的位置控制电路,而其他具有一定功能的子板，如程序存储器ROM 板、数据存储器RAM板与可编程序控制器PLC板都插在主板上面。
大板式构造的数控装置的优点是构造紧凑，体积小，可靠性高，有很高的性能价格比。
大板式构造的缺点是硬件功能不易变动，柔性低。
功能模块式构造的特点：在采用功能模块构造的数控装置中，将整个数控装置按功能划分为模块，硬件与软件的设计都采用模块化设计方法，就是，每一个功能模块做成尺寸一样的印刷电路板〔称功能模板〕，相应功能模块的控制软件也模块化。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统思考题和课后习题答案
电力拖动自动控制系统 - 运动控制系统（ 阮毅 陈伯时）课后答案包括思考题和课后习题2- 1 直流电动机有哪几种调速方法各有哪些特点 答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2- 2简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
答：直流PWM 变换器基本结构如图，包括IGBT 和续流二极管。
三相交流电经 过整流滤波后送往直流PWM 变换器，通过改变直流 PWM 变换器中IGBT 的控 制脉冲占空比，来调节直流 PWM 变换 器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3直流PWM 变换器输出电压的特征是什么答：脉动直流电压。
2=4为什么直流PWM 变换器-电动机系统比V-M 系统能够获得更好的动态性能 答:直流PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM 变换器的时 间常数Ts 等于其IGBT 控制脉冲周期（1/fc ），而晶闸管整流装 置的时间常数Ts 通常取其最大 失控时间的一半（1/（ 2mf ）。
因fc 通常为kHz 级，而 f 通常为工频（ 50 或 60Hz ） 为一周内 ） ， m 整流电压的脉波数，通 常也不会超过20,故直流PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时 间常 数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中， 当电动机停止不动时， 电枢两端是否还有电压电 路中是否还有电 流为什么答：电枢两端还有电压， 因为在直流脉宽调速系统中， 电动机电枢两端电压仅取 决于直流PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻 的存在。
2-6直流PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用如果二极管断路会产生什么后果答：为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为 零时产生过电 压。
2-7直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好为什么 答：不是。
因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢 电流还未上升 至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负 载电流，电机无法运转。
制冷装置自动化思考题
-----WORD格式--可编辑--专业资料--制冷装置自动化思考题1.画出闭环控制回路方框图，并简要说明每个部件的作用。
答：闭环控制回路方框图如下：受控参数是工艺过程中的某个需要加以控制的工艺参数，发信器检测受控参数的变化并与给定值相比较，向控制器输入偏差信号。
控制器根据偏差信号，按照一定的控制规律运算，给出控制操作指令传递到执行器，执行器按控制器的指令完成调节动作。
受控过程受到调节作用而影响受控参数。
2.概括比例调节/积分调节及微分调节的作用。
答：比例调节器是一种按比例调节规律变化的调节器，即调节器的输出信号与它的输入信号成比例。
比例调节系统是不可能没有偏差的系统，调节过程最终存在静态偏差。
比例调节器的比例带6越大，调节器放大倍数越小，灵敏度越低，调节过程越容易稳定，但比例带大，调节过程的静态偏差大；反之，比例带6越小，调节器放大倍数越大，而灵敏度越高，调节过程的静态偏差越小，但调节过程往往容易不稳定。
积分调节器的调节规律是输出的变化速率与输入成正比，积分调节器可以消除静态偏差，但是易使调节过程出现过调现象，从而引起被调量振荡。
微分调节器的输出信号和输入信号变化速率成正比。
微分调节器根据偏差的变化速度进行调节，故它的动作快于比例调节器，且比积分调节器动作更快。
这种超前和加强的调节作用，使被调参数的动态偏差大为减小。
3.列举反应控制品质的指标，并根据飞升曲线列举描述受控对象响应的特性参数及其意义。
答：反应控制品质的指标：控制器偏差干扰I f(t)受控参数J——!由£)衰减比n = M，它是反映控制响应稳定性的指标，它等于过渡响应的衰减振荡曲线M，上，第一个第一个波峰与第二个波峰之比，用n判断振荡是否衰减和衰减程度：n>1时，系统稳定；n=1等幅振荡；n<1增幅振荡；静态偏差C过渡过程终了时，受控参数稳定在给定值附近，稳定值与给定值之差叫做静态偏差。
=0时，为无静差，|。
|。
运动控制系统思考题参考答案之欧阳美创编
第二章思考题：2-1直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？1.电枢回路串电阻调速特点：电枢回路的电阻增加时，理想空载转速不变，机械特性的硬度变软。
反之机械特性的硬度变硬。
2.调节电源电压调速特点：电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降，从而达到降速的目的。
不同电源电压下的机械特性相互平行，在调速过程中机械特性的硬度不变，比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。
3.弱磁调速特点：电动机的转速随着励磁电流的减小而升高，从而达到弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进行，控制方便，能耗小，调速的平滑性也较高。
2-2简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。
欧阳美创编2021.01.01 欧阳美创编IGBT，电容，续流二极管，电动机。
2-3直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么？直流电压2-4为什么直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统能够获得更好的动态性能？直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高，电流容易连续，谐波少，电动机损耗及发热都较小；低速性能好，稳速精度高，调速范围宽；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；电力电子开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适中时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
2-5在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流。
电路中无电流，因为电动机处已断开，构不成通路。
2-6直流PWM变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果欧阳美创编2021.01.01 欧阳美创编二极管断路会产生什么后果？反并联二极管是续流作用。
若没有反并联二极管，则IGBT 的门极控制电压为负时，无法完成续流，导致电动机电枢电压不近似为零。
2-7直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？不是越高越好，因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了，达不到需要的输出电压。
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故障诊断策略 故障码编制 故障指示灯及其 硬件设计 诊断工具的开发
标定软件设计 通讯软件设计 通讯协议 硬件接口设计
6
ECU系统的 型开发流程 系统的V型开发流程 系统的
Байду номын сангаас
7
ECU的硬件结构图－共轨系统例 的硬件结构图－ 的硬件结构图
8
ECU的硬件结构图－共轨系统例 的硬件结构图－ 的硬件结构图
10
DCR控制器 控制器ECU 控制器
控制器软件主要功能： 控制器软件主要功能：
喷油量控制 喷油器散差控制 （C3I） 喷油器泄漏控制 预喷油量自学习控制 减速断油控制 喷油正时控制 主喷正时 预喷正时 正时补偿 轨压控制 正常和快速轨压控制 供油不足轨压控制 轨压建立和超压保护 轨内气泡监测 喷油器泄压控制 扭矩控制 瞬态扭矩 加速扭矩 低速扭矩补偿 最大扭矩控制 短期超载控制 瞬态冒烟控制 增压器保护控制
管脚技术参数——曲轴转速传感器 曲轴转速传感器 管脚技术参数
20
管脚技术参数——增压压力及温度 管脚技术参数
21
管脚技术参数——冷却水温 冷却水温 管脚技术参数
22
管脚技术参数——电子油门 电子油门 管脚技术参数
23
YC4W-30控制器 控制器ECU外围线束图 控制器 外围线束图
24
第三章目录
思考题： 思考题： 1、柴油机控制器硬件可以分成哪几部分？ 、柴油机控制器硬件可以分成哪几部分？ 2、列出柴油机控制器的几种常见功能。 、列出柴油机控制器的几种常见功能。
12
控制器ECU功能 整车部分） 功能(整车部分 控制器 功能 整车部分）
档位计算 根据车速和发动机转速计算档位 用于挂档怠速控制， 用于挂档怠速控制，改善驾驶性 车速计算及输出——供仪表和最高车速限制使用 车速计算及输出 供仪表和最高车速限制使用 怠速和驱动怠速控制 挂档时发动机负载加大，采用驱动怠速控制可以实现分档控制 挂档时发动机负载加大，采用驱动怠速控制可以实现分档控制 此时PID参数和指令怠速转速均发生变化 此时 参数和指令怠速转速均发生变化 巡航控制——暂时不用 巡航控制 暂时不用 防抖(ASD)控制 改善车辆在挂档起步、 防抖(ASD)控制 ——改善车辆在挂档起步、急加速和急减速过程的平顺性 改善车辆在挂档起步 空调控制 根据空调负载调节发动机怠速转速 根据车辆对动力性的需求和发动机的工作状况对空调压缩机进行开/关控制 根据车辆对动力性的需求和发动机的工作状况对空调压缩机进行开 关控制 风扇控制 ——电风扇驱动控制 电风扇驱动控制 故障诊断 ——在线诊断并存储 / 输出故障码，具有 在线诊断并存储 输出故障码，具有Limp－home功能 － 功能 CAN通讯 通讯——整车其它控制器和仪表之间的通讯 CAN通讯 整车其它控制器和仪表之间的通讯 离合器开关 ——改善驾驶性 改善驾驶性 制动开关 油门合理性判断 巡航控制关键使能条件
传感器
曲轴转速 信
电
控
单
元 执行机构
喷油器/油泵电 磁阀 驱动 模块 PCV 驱动 模块
（高压共轨）
微控制器
凸轮轴相位 车速 油门位置 共轨油压（高压共轨） 进气压力 理 大气压力 模 冷却水温 块 燃油温度 电源模块 进气温度 低压 号
喷油器/油泵 总成
模块
采 集 与 处 (MC68376)
压力 控制阀
控制器ECU功能 发动机部分） 功能(发动机部分 控制器 功能 发动机部分）
喷油方式控制 高达4次喷射（现只用2 高达4次喷射（现只用2次） 喷油量控制 预喷油量自学习控制 减速断油控制 喷油正时控制 主喷正时 预喷正时 正时补偿 轨压控制 正常和快速轨压控制 轨压建立和超压保护 喷油器泄压控制 扭矩控制 瞬态扭矩 加速扭矩 低速扭矩补偿 最大扭矩控制 最大扭矩控制 瞬态冒烟控制 增压器保护控制 过热保护 各缸平衡控制 EGR 控制 VGT 控制 辅助起动控制(电机和预热塞) 辅助起动控制(电机和预热塞) 系统状态管理 电源管理 故障诊断
（高压共轨）
继电器 控制模块
继电器 保险丝
标定通信 大气温度 模块 蓄电池电压 各种开关信号 高压 电源模块 故障诊断
标定监 测工具
诊断仪 模块
9
DCR控制器 控制器ECU 控制器
结构和特性参数： 结构和特性参数：
DCM3.2 结构紧凑、 结构紧凑、兼容性好 低功耗，稳定的I/O 低功耗，稳定的 功能强大的微处理器， 功能强大的微处理器，容量大 工作环境： 工作环境： -30 - 85 ºC 工作电压： ～ 工作电压：10～16V（起动阶段 ～10V ） （起动阶段6～ 密封： 密封：IP55 接插件： 接插件：154Pins（96+58） （ ） 尺寸： 尺寸：190x 170x 38.5mm3 安装在驾驶室内，保持良好的防水、 安装在驾驶室内，保持良好的防水、抗振 振动小 经过热冲击、低温、防水、化学、盐腐蚀、振动、机械冲击、 经过热冲击、低温、防水、化学、盐腐蚀、振动、机械冲击、 EMC试验 试验 ECU壳体要求与车身绝缘良好 壳体要求与车身绝缘良好 ECU的4个固定螺栓扭矩：10~20Nm 个固定螺栓扭矩： 的 个固定螺栓扭矩
13
第三章目录
第一章 柴油机电控的一般原理 第二章 传感器 第三章 控制器 控制器概述 控制器输入输出 控制软件结构 控制器的数据写入EOL 控制器的数据写入 第四章 电控单体泵EUP系统 电控单体泵EUP EUP系统 第五章 电控高压共轨系统 第六章 ECU的控制策略 ECU的控制策略 第七章 故障自诊断与诊断码 第八章 电控系统的系统开发与标定
柴油机电子控制
第三章：控制器ECU 第三章：控制器ECU
2006.10
1
第三章目录
第一章 柴油机电控的一般原理 第二章 传感器 第三章 控制器 控制器概述 控制器输入输出 控制软件结构 控制器的数据写入EOL 控制器的数据写入 第四章 电控单体泵EUP系统 电控单体泵EUP EUP系统 第五章 电控高压共轨系统 第六章 ECU的控制策略 ECU的控制策略 第七章 故障自诊断与诊断码 第八章 电控系统的系统开发与标定
5
ECU的开发工作 的开发工作
电控单元ECU 电控单元ECU 的开发工作
硬件系统的开发
软件系统的开发
诊断系统的开发
标定和通讯系统 的开发
电源设计 信号采集 驱动电路 EMC设计 EMC设计 可靠性设计 壳体设计
操作系统设计 固定程序设计 应用程序设计： 应用程序设计： •油量控制 油量控制 •油压控制 油压控制 •喷射控制 喷射控制 •功能控制 功能控制
控制器软件主要功能： 控制器软件主要功能：
过热保护 各缸平衡控制 EGR 控制 VGT 控制 辅助启动控制(电机和预热塞) 辅助启动控制(电机和预热塞) 系统状态管理 电源管理 故障诊断 整车控制 档位计算 车速计算及输出 怠速和驱动怠速控制 防颤(AOS)控制 踏板过滤(驾驶性)控制 空调控制 高、低速风扇控制 故障诊断 线束电阻补偿 仪表盘 离合器开关 制动开关 11
58-way整车接插件（X2）引脚定义（DCR） 整车接插件（ ）引脚定义（ 整车接插件 ）
18
58-way整车接插件（X2）引脚定义（DCR） 整车接插件（ ）引脚定义（ 整车接插件 ）
ECU引脚定义 引脚定义 201 203 205 202 204 206 210 213 214 224 225 226 219 222 217 227 223 信号描述 主继电器电源 主继电器电源 主继电器电源 蓄电池负极 蓄电池负极 蓄电池负极 2#油门传感器，5V 油门传感器， 油门传感器 2#油门传感器，信号 油门传感器， 油门传感器 2#油门传感器，地 油门传感器， 油门传感器 1#油门传感器，5V 油门传感器， 油门传感器 1#油门传感器，信号 油门传感器， 油门传感器 1#油门传感器，地 油门传感器， 油门传感器 点火开关信号 空调请求开关信号 电气负载开关信号 离合器开关信号 刹车开关信号 ECU引脚定义 引脚定义 244 208 209 245 243 246 218 258 255 256 229 251 230 231 253 254 240 信号描述 主继电器控制 预热指示灯 油水分离开关指示灯 发动机检测灯 发动机转速输出 水温高指示灯 车速输出 空调继电器控制 高速风扇控制 低速风扇控制 空调压力传感器， 空调压力传感器，5V 空调压力传感器， 空调压力传感器，信号 空调压力传感器， 空调压力传感器，地 K-Line诊断接口 诊断接口 CAN通讯高端 通讯高端 CAN通讯底端 通讯底端 MIL指示灯 指示灯 19
Software release
PostProject Review
System validation
Software architecture design Software detailed design Software coding & Static analysis
第一章 柴油机电控的一般原理 第二章 传感器 第三章 控制器 控制器概述 控制器输入输出 控制软件结构 控制器的数据写入EOL 控制器的数据写入 第四章 电控单体泵EUP系统 电控单体泵EUP EUP系统 第五章 电控高压共轨系统 第六章 ECU的控制策略 ECU的控制策略 第七章 故障自诊断与诊断码 第八章 电控系统的系统开发与标定
25
软件开发流程对比
26
ECU软件的开发过程 软件的开发过程
Systems requirement definition System design
Hardware requirements Software requirements definition Architecture model
Re-usable Work Products
14
ECU接插件（DCR） 接插件（ 接插件 ）