浙大远程最新机电运动控制系统作业必做答案
运动控制参考答案

运动控制参考答案运动控制参考答案运动控制是指通过控制系统对机械设备或工业机器人的运动进行精确控制的过程。
在现代工业中,运动控制技术被广泛应用于各种自动化设备和生产线中,以提高生产效率和质量。
本文将介绍一些常见的运动控制问题,并给出相应的参考答案。
一、速度控制问题速度控制是运动控制中的基本问题之一。
在实际应用中,常常需要根据特定的要求对机械设备进行速度调节。
例如,生产线上的传送带需要根据生产节奏来调整速度,以确保产品的顺利运输。
在这种情况下,可以采用PID控制算法来实现速度控制。
PID控制算法是一种经典的控制方法,通过不断调整控制器的输出信号,使得被控对象的输出值与期望值尽可能接近。
二、位置控制问题位置控制是指对机械设备的位置进行准确控制。
在很多应用中,需要将机械设备移动到特定的位置,以完成一系列操作。
例如,工业机器人需要准确地抓取和放置物体,这就需要对机器人的位置进行控制。
在这种情况下,可以采用闭环控制方法来实现位置控制。
闭环控制是指通过不断测量被控对象的输出值,并与期望值进行比较,从而调整控制器的输出信号,使得被控对象的输出值逐渐接近期望值。
三、力控制问题力控制是指对机械设备施加特定的力或压力进行控制。
在某些应用中,需要对机械设备施加特定的力或压力,以保证操作的安全性和稳定性。
例如,自动化装配线上的螺栓拧紧机需要根据螺栓的规格和要求施加特定的扭矩力。
在这种情况下,可以采用力传感器来测量施加在机械设备上的力,并通过闭环控制方法来实现力控制。
四、轨迹规划问题轨迹规划是指对机械设备的运动轨迹进行规划和控制。
在某些应用中,需要将机械设备按照特定的轨迹进行移动,以完成复杂的操作。
例如,自动化焊接机器人需要按照预定的轨迹进行焊接操作。
在这种情况下,可以采用插补控制方法来实现轨迹规划。
插补控制是指通过对机械设备的位置进行插值计算,从而实现平滑的运动轨迹。
总结:运动控制是现代工业中的重要技术之一。
通过对机械设备的速度、位置、力和轨迹进行精确控制,可以提高生产效率和质量。
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。
16秋浙大《机电运动控制系统》在线作业

25. 双馈调速系统在大容量、宽调速、对动态性能高的场合获得广泛应用。
A. 错误
B. 正确
正确答案:
26. 双馈调速系统中定、转子的功率流向不可以双向控制。
A. 错误
B. 正确
正确答案:
27. 直流电机一般采用碳石墨电刷, 只有在低压电机中才用黄铜石墨电刷或青铜石墨电刷
C. 噪音增大
D. 轴向电压升高等问题
正确答案:
4. 直流电动机的转子包括( )。
A. 电枢铁芯
B. 电枢绕组
C. 换向器
D. 轴和风扇
正确答案:
5. 以下关于变频调速原理,说法正确的是()。
A. 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
浙江大学17春16秋浙大《机电运动控制系统》在线作业
一、单选题(共 10 道试题,共 20 分。)
1. 反应式同步电动机产生反应转矩必须具备的条件是转子上正交的两个方向应具有不同的( )
A. 磁阻
B. 电阻
C. 磁场
D. 电场
正确答案:
2. 调节可控整流器的移相角,改变其输出( )就可以调节电机的转速。
A. 椭圆形旋转磁场
B. 脉振磁场
C. 圆形旋转磁场
D. 等幅脉振磁场
正确答案:
浙大《机电运动控制系统》在线作业
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二、多选题(共 5 道试题,共 10 分。)
1. 晶闸管供电会对直流电动机换向产生影响,由于电流中含有较大的波纹,常会引起()。
A. 换向恶化
B. 温度上升
7. 低效调速方法是节能的调速方法。
浙大远程机电运动在线作业答案

您的本次作业分数为:100分单选题1.【全部章节】双闭环直流调速系统起动过程中,属于什么控制。
• A 开环• B 单闭环• C 双闭环• D 开环+限幅•单选题2.【全部章节】按电压与频率协调控制的实现方式区分,交—直—交变频器的结构形式有。
• A 可控整流器调压+逆变器变频• B 不控整流器整流+斩波器调压+逆变器变频• C 不控整流器整流+PWM逆变器调压/变频• D 以上全部•3.【全部章节】调节什么可实现逆变器输出电压大小的调节。
• A 正弦调制波的频率• B 三角载波的频率• C 正弦调制波的幅值• D 三角载波的幅值•单选题4.【全部章节】双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统中,如果要改变转速,应调节什么参数?• A 速度给定• B 速度调节器输出限幅• C 速度调节器参数• D 电流调节器参数•5.【全部章节】双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中,两调节器均为哪型调节器?• A P• B PI• C PID• D PD•单选题6.【全部章节】恒____/频率比控制时, 异步电机变频调速控制系统机械特性为一直线;不同频率下,为一族平行线——并激直流电机特性。
• A 转子电势• B 定子电压• C 气隙电势• D 转子电压单选题7.【全部章节】调节什么可实现逆变器输出频率的调节。
• A 正弦调制波的频率• B 三角载波的频率• C 正弦调制波的幅值• D 三角载波的幅值•单选题8.【全部章节】双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中,调速系统能实现快速动态调节是由于节器具有什么功能?• A 比例• B 积分• C 微分• D 限幅单选题9.【全部章节】在设计及选用电压源型变流器供电时,因变频器输出____谐波含量确定,要设计或选用漏抗____的电机来限制谐波____的产生恶果。
• A 电压;大;电流• B 电压;小;电流• C 电流;大;电压• D 电流;小;电压•单选题10.【全部章节】双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统中,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?• A 速度给定• B 速度调节器输出限幅• C 速度调节器参数• D 电流调节器参数单选题11.【全部章节】在设计及选用电流源型变流器供电时,因变频器输出____谐波含量确定,要设计或选用漏抗____的电机来限制谐波____的产生及恶果。
机电运动控制系统作业答案(选做)

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。
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。
运动控制试题及答案

运动控制试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 在运动控制中,下列哪个不是位移传感器的类型?A. 光电编码器B. 超声波传感器C. 霍尔传感器D. 温度传感器答案:D2. 运动控制系统中,PID控制器的“P”代表什么?A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例-积分答案:A3. 伺服电机的控制方式中,哪种方式可以实现精确的位置控制?A. 开环控制B. 闭环控制C. 半闭环控制D. 无反馈控制答案:B4. 以下哪种传动方式不属于直线运动控制?A. 滚珠丝杠B. 皮带传动C. 齿轮传动D. 直线电机答案:C5. 在运动控制中,下列哪个参数不是伺服驱动器的指标?A. 电流B. 电压C. 功率D. 频率答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 下列哪些因素会影响伺服电机的性能?A. 电机的额定功率B. 控制器的响应速度C. 编码器的分辨率D. 电源的电压稳定性答案:ABCD2. 在运动控制系统中,以下哪些属于闭环控制的优点?A. 精度高B. 响应快C. 抗干扰能力强D. 系统结构简单答案:ABC3. 伺服电机的驱动器可以提供哪些控制信号?A. 脉冲信号B. 模拟电压信号C. 模拟电流信号D. 通信信号答案:ABCD4. 以下哪些是运动控制中常用的传感器?A. 光电编码器B. 霍尔传感器C. 超声波传感器D. 温度传感器答案:ABC5. 伺服电机在运动控制中可以实现哪些功能?A. 速度控制B. 位置控制C. 加速度控制D. 力矩控制答案:ABCD三、判断题(每题2分,共10分)1. 伺服电机的转速与负载无关。
(错误)2. 伺服电机的精度比步进电机高。
(正确)3. 运动控制中的开环系统不需要反馈信号。
(正确)4. PID控制器中的积分项可以消除稳态误差。
(正确)5. 伺服电机的编码器分辨率越高,其控制精度越低。
(错误)四、简答题(每题5分,共20分)1. 简述伺服电机与步进电机在运动控制中的主要区别。
浙大远程控制理论在线作业答案

.【全部章节】1惯性环节2积分环节3比例积分环节4比例积分微分环节, 其中属于典型环节的是:• A 13• B 234• C 123• D 1234•单选题2.【全部章节】理想运算放大器的满足条件不包括:• A 放大倍数为无限大• B 开环输入阻抗为0,输出阻抗无限大• C 通频带无限大• D 输入输出呈线性特性•3.【全部章节】下列不属于测试控制系统频率特性的方法的是:• A 劳斯判据• B 输人输出曲线直接记录法• C 李沙育图形法• D 补偿法•单选题4.【全部章节】控制系统性能分析,一般不包括:• A 快速性• B 准确性• C 稳定性• D 可实现性•5.【全部章节】利用matlab进行控制系统实验属于:• A 物理仿真• B 半物理仿真• C 数字仿真• D 实物验证•单选题6.【全部章节】伺服电机由于要克服摩擦和负载转矩,需要有一定的启动电压,这反映了电机的:• A 齐次性• B 饱和特性• C 继电器特性• D 死区特性•7.【全部章节】不属于非线性特性的是:• A 齐次性• B 饱和特性• C 继电器特性• D 死区特性•判断题8.【全部章节】系统的非线性特性只有坏处。
•正确错误•判断题9.【全部章节】微分方程模拟的基本原理就是采用逐项微分法。
•正确错误•判断题10.【全部章节】输入信号为单位冲激函数时,求出系统的输出响应,称为单位阶跃响应。
•正确错误•判断题11.【全部章节】随动系统又称伺服系统或伺服机构。
•正确错误•判断题12.【全部章节】齐次性和叠加性是系统的非线性特征。
•正确错误•判断题13.【全部章节】在MATLAB命令窗口内输入a=10:5:20,则a的值是 [10 15 20]。
•正确错误•判断题14.【全部章节】Simulink是对动态系统进行建模、仿真和分析的一个软件包。
•正确错误•判断题15.【全部章节】Bode图、Nyquist曲线都是分析系统频率响应的工具。
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。
智慧树答案运动控制系统知到课后答案章节测试2022年

第一章1.运动控制系统的控制对象是()。
答案:电动机2.运动控制系统中,通常需要检测的信号有:()。
答案:电压信号;位置信号;电流信号;转速信号3.下面与运动控制技术联系紧密的学科有()。
答案:信号检测预处理技术;计算机控制技术;电力电子技术;控制理论;电机学4.恒功率负载是负载转矩与转速成正比,功率为常数。
()答案:错5.典型的负载转矩特性有恒转矩负载、恒功率负载和风机、泵类负载。
()答案:对6.一般情况下,运动控制系统由控制器、功率放大与变换装置、电机与负载、传感器以及相应的信号处理这几部分构成。
()答案:对7.从大类分,电动机可以分为直流电动机和交流电动机,相对来说,直流电动机控制复杂,控制性能差。
()答案:错8.高性能的运动控制系统需要通过转速的闭环控制来实现。
()答案:对9.交流电动机动态数学模型具有非线性多变量强耦合的性质,但是结构比直流电机简单。
()答案:错10.对运动控制系统而言,生产机械的负载转矩是一个必然存在的不可控扰动输入。
()答案:对第二章1.在直流调速系统中若保持电枢电压与励磁磁通恒定,当增加电枢回路总电阻,系统机械特性变硬 ( )。
答案:错2.在直流调速系统中若直流电机电枢电压为额定电压,电枢回路总电阻恒定为Ra,当励磁磁通越小,机械特性曲线越来越陡。
( )答案:对3.在直流调速系统中若直流电机励磁磁通为额定值,电枢回路总电阻恒定为Ra, 调节直流电机的电枢电压,机械特性曲线为一簇平行直线。
( )答案:对4.4、下图所示的直流调速系统简称为G-M系统。
( )答案:错5.静差率是用来衡量调速系统在负载变化下转速的稳定度。
( )答案:对6.调速系统的静差率指标应以最高速时所能达到的数值为准。
( )答案:错7.直流调速系统中开环系统机械特性比闭环系统机械特性硬。
()答案:错8.直流调速系统中闭环系统的静差率要比开环系统小得多。
( )答案:对9.某一调速系统,在额定负载下,最高转速为=1500r/min,最低转速为=150r/min,带额定负载时的速度降落=15r/min,且在不同转速下额定速降不变,则系统调速范围()。
最新机电传动控制课后习题答案讲解学习

解:设卷筒速度为n2
n0 nM 950r/min
n1
n0
1 4
950
1 4
237.5r
/
min
n2
n1
1 4
59.375r
/
min
v
n2
Dj2
59.375r/min3.140.24m 260
0.375m/
s
折算到电机轴上的静态转矩TL:
JM M
T’L JL ωL
ωM T
(a) 旋转运动
J1ω1
习题与思考
2.7 如图2.3(b)所示,电动机转速nM=950r/min,齿轮减速箱的传动比j1=j2=4卷筒直径
D=0.24m,滑轮的减速比j3=2,起重负荷力F=100N,电动机的飞轮转矩GDM2=1.05N
•㎡,齿轮、滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试求提升速度V和折算到电机轴上的静
解:(1)设能耗制动电阻为R1, 反接制动电阻为R2
2
0
(e)
T
不是平衡点
例 3.1 一台Z2系列的他激直流电动机, PN =22KW, UN =220V, IN.=116A nN =1500r/min,试计算并绘制: (1)固有机械特性 (2)电枢回路串Rad =0.4Ω电阻的人为机械特性; (3)电源电压降至为100V时人为特性 (4)弱磁至Φ=0.8 ΦN 时的人为特性
T
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1667 1.18T
在直角坐标系标出理想空载点和额定工作点,连接直线,如 图3.8中1所示 (2)串入Rad的人为特性:
n n 0 9 .5 R 5 a ( K e R a d N ) 2 T 1 6 6 7 9 0 .5 .1 5 9 6 0 .1 0 3 .2 4 2 T 1 6 6 7 3 .5 8 T 其人为特性曲线如图2所示
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。
浙大远程机电运动控制系统模拟卷_答案

《机电运动控制系统》模拟卷答案一、双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图如下:(1)指出两闭环连接上的特点及相互关系。
(2)如果要改变转速,应调节什么参数?为什么?(3)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?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。
(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菜作用,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。
二.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?二、 异步电机调速方法可按其速度公式来分类:(1) 变同步速调速 , 具体有① 变频调速。
可采用直一交变换的逆变器戓交一交变频器改变电机供电频率f l 。
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,采用不控整流器一有源逆变器装置。
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。
三. 异步电机变频调速当频率变化时,电机端电压是否要变化?如要变,按什么规律变?画出端电压随频率变化的曲线,再说清为什么会是这么一种函数关系曲线。
(1)s n -s n =160s f n p =三、异步电机变频调速当频率变化时,电机端电压U1要随运行频率f1变化,以保持电机磁路工作点φm不变或按要求规律变。
浙大远程控制理论离线作业答案

浙江大学远程教育学院《控制理论》课程作业姓名:学号:年级:学习中心:—————————————————————————————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,I增大,发电机的输出电压会升高,从而使偏经减速器带动电刷,使发电机F的激磁电流j差电压减小,直至偏差电压为零时,电机才停止转动。
《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()。
机电控制考试题目和答案

机电控制考试题目和答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 机电控制系统中,PLC的全称是()。
A. 可编程逻辑控制器B. 可编程控制器C. 可编程逻辑处理器D. 可编程控制单元答案:A2. 伺服电机的控制方式不包括()。
A. 开环控制B. 闭环控制C. 半闭环控制D. 非线性控制答案:D3. 以下哪种传感器不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. 湿度传感器答案:D4. 在机电控制系统中,以下哪种元件不是执行元件()。
A. 电机B. 气缸C. 传感器D. 液压缸答案:C5. 以下哪种控制方式不属于自动控制()。
A. 开环控制B. 闭环控制C. 手动控制D. 半闭环控制答案:C6. 以下哪种设备不是机电控制系统中常用的传动设备()。
A. 齿轮B. 皮带C. 链条D. 弹簧答案:D7. 在机电控制系统中,以下哪种元件不是传感器()。
A. 光电开关B. 接近开关C. 继电器D. 温度传感器答案:C8. 以下哪种控制方式不适用于机电控制系统()。
A. PID控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 量子控制答案:D9. 以下哪种材料不适合作为机电控制系统中的导线材料()。
A. 铜B. 铝C. 铁D. 银答案:C10. 在机电控制系统中,以下哪种设备不是测量设备()。
A. 位移传感器B. 力矩传感器C. 速度传感器D. 电机答案: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类型()。
A. 光电传感器B. 超声波传感器C. 光纤传感器D. 压力传感器答案:ABCD12. 以下哪些是机电控制系统中常用的执行元件()。
A. 电机B. 气缸C. 液压缸D. 电磁阀答案:ABC13. 以下哪些是机电控制系统中常用的控制方式()。
A. 开环控制B. 闭环控制C. 模糊控制D. 自适应控制答案:ABCD14. 以下哪些是机电控制系统中常用的传动设备()。
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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 ae 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?,因为它是速度答: (1) 改变转速时只能改变速度调节器的输入ug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。
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,做到静态无差;②机械特性硬,满足负载要求。
速度调节器输出限幅值应按调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u g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,u fn= 0,使△u n=u g-u fn=u g很大,速度调节器饱和限幅输出,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并带负载功能为依据,详细解释下图所示从静止起动至给定转速ng表示)的过程,即说明(1)、(2)、(3) 阶段转速n、(以负载电流IL电枢电流i的变化规律。
d答:(1) 起动特征:① i d 由 max 0d I ↑→(限幅值)② ST、LT 全部饱和限幅,蜕化为限幅器,系统实为速度、电流双开环过程① 电机静止,0=fn u ,给定 u g 突加,g n u u =∆ 很大,ST 饱和,u n 输出限幅,无PI 调节作用;② 电流给定u n 为限幅值→ 对应电流指令max d I ;但电流未建立,0=fi u , LT 输入n i u u =∆, LT 饱和,输出u k 限幅,推min αα= ,至使↑→→→n T I U d d 加速max max max 。
③ 因转子惯性,n< u g(2) 加速特征① 恒定(电流调节结果,非限幅) ② ST 饱和限幅,LT 作PI 调节,实为电流单闭环系统。
过程① 很大→ST 仍饱和限幅,无调节作用。
② ST 输出 为限幅值→使LT 以 为指令值→电流闭环不断调节整流触发角 →动态地保持 ,维持与给定无差——“动态平衡”③ 动态平衡过程:随 并维持不变④ 电机以恒定 加 速, dmax d I I=g fn g n g fn n n u u u u u<→<<→∆=-n u dmaxI αdmax d I I =LT PI ,dmax u I I k d α→↑→↓→=经调节后dmax maxI T 、n ↑(3) PI 调节至稳定特征① 转速稳定至 ,电流稳定至 (对应 ); ② ST、LT 均作PI 调节,真正速度、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A .速度:上阶段末加速至 输入 ;但PI 型ST 的积分(记忆)作用使ST 输出 → 仍暂作饱和输出→电流指令为 。
B .电流:上阶段末 ,与指令相同 PI 型LT 的积分(记忆)作用使LT 输出 →迫使 移至能产生 的位置。
②故以 进入(3),会用 驱动而加速过头,出现 ——转速超调③超调时 调节器反向积分→ST 退出饱和,进入PI 调节命令 输出其中 时, (超调)最大,以后 。
④ 由于电磁惯性, 可能达 电机进入制动 回升, 重新回到g n n =(平衡) ⑤ 经几次振荡,PI 调节达平衡 虽 ,但PI 调节器积分记忆功能使 → 推 至适当位置 → 产生合适 U d 、I d 、T →保证系统静态无差运行。
g n n =d L I I =L TST g fn g n n u u =→=→0n u ∆=0n u ≠dmax d I I =dmax d I I =f i n u u →=0i u →∆=→0k u ≠αdmaxd I I =dmax d I I =max T T =g n n >0PIg n g fn n n u u u >→∆=-<→n u →↓→dmax d I I LT <→k d d u U I T α↓→↑→↓→↓→↓d L I I =n n ↓d I ↓d L L I I T T <→<→d d U E n E I R ∑-→↓→↓→=↑→→0k u ≠α8. 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,以实现四象限运行单桥只能提供单一方向电枢电流→产生单一方向电磁转矩;双桥反并联 才能提供两个方向电枢电流,产生两个方向电磁转矩,构成可逆系统主电路。
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 ~ VT 4 基极控制信号u bl ~ u b4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( )电机电压U A > 0(B →A );负半周( )电机电压U A < 0(A →B ) 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 t 1 位置(占空比 γ),方便: VTl ~ VT4 基极信号u bl ~ u b4及电机端电压U a 波形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11/2,0/2,0A A t T U t T U >>→⎫⎬<<→⎭平均值电机正转平均值电机反转10t t ≤<1t t T≤<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。
答:工作过程(设 )(1) 在 作用下,形成电流路径Ⅰ→ 反向→电机作电动运行(2)→ VT1、VT4断,切断电源 ; →应VT2、VT3通,→ 但电枢电感自感电势 作用 维持电流方向不能突变→VD2、VD3通→续流→VT2、VT3反偏,断→形成电流路径Ⅱ→ 与 反向→电机仍作电动运行→使 很快衰减为零,为 换向创造条件(设在 时刻断流)(3)时刻路径Ⅱ断流→VD2、VD3断 →VT2、VT3反偏消失,通→在( 形成电流路径III→ 同向→电机作反接制动至下周期s a U E >10t t≤<1,4142,3230,0,b b u VT VT u VT VT >→⎫⎬<→⎭通断()0s a U E ->,a a I E 1,40b u <2,30b u >/a Ldi dts Ua I a I a E /a Ldi dt a I 12t t T<<2t t T ≤<2t s a U E +,a a I E( )时刻(4) →但在 续流及反电势 共同作用下电流方向不变→VD1、VD4通→形成电流路径Ⅳ→同向→再生制动(能量回馈电源 ) →直至( ) ,路径Ⅳ断流→VT1、VT4得以导通,进入下一周期输出电压一周期内瞬时电压为双极性方波,平均值负载电压系数 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 来分类:(1) 变同步速调速 , 具体有:① 变频调速。
可采用直-交变换的逆变器戓交-交变频器改变电机供电频率f l 。
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:1T t +1T t T t ≤<+/a Ldi dt a Ea a I E 、s U /a a E Ldi dt +s U ≤a I M VT1VT2VT3VT4VD1VD2VD3VD4A B S U IV a E IIIU A s U U A1t T s -U (1)s n -s n =160s f n p =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。