2010华南农业大学运动控制系统试卷

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1、2010年华南农业大学期末考试课程一运动控制系统班级学号姓名成绩一.填空（2（r）1.在直流调速系统中，为了进行定量分析，定义了两个稳定性能指标，分别是调速范围.和O2.对于直流调速系统，双闭环系统和单闭环系统的差别仅在于多了一个电流反馈环和电流调节器，其他均相同。对于调速系统，最主要的抗扰性能是指—抗负载扰动和抗电网电压扰动性能。3.通常电机测速方法有三种，分别是M法测速、T法测速和M/T法测速。4.数字PI调节器有两种算式：_位置式和o5.对于异步电动机调速系统，在精度要求不高的场合，采用转速开环的变压变频调速系统和转速闭环的o6.在SVPWM的实现过

2、程中，通常以和谐波分量较小为原则，安排基本矢量和零矢量的作用顺序。有两种常用的SVPWM实现方法，分别是零矢量集中的实现方法和o7.异步电动机具有非线性、强耦合、多变量、高阶的性质，要获得良好的调速性能，必须从动态模型出发。和是两种基于动态模型的高性能的交流电动机调速系统。&3

3、2变换的原则是一产牛的磁动势相等和。二.简答（20'）1.转矩控制是运动控制的根本问题，因此电机转矩非常重要，但为什么在实际应用中却釆用转速控制，请说明理由。L答：根据运动控制•系统的运动方程式dcoj——--r-jdt可知，要控制转速和转角，唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩，便

4、转速变化率按人们期望的规律变化。因此，转矩控制是运动控制的根木问题。但是7；检测起來非常不容易，即便RJ以检测，成木也非常高，但是相比之卜转速检测起來就非常容易，因此，在实际应用过程中采用的是转速控制。2.反馈控制有哪三大基本特征，请详细说明?2.答：（1）只有比例放大黠的反馈控制系统，其被调呈仍是有静差的°Aw=c.（HK：1-只有K=no,才能使山口=0,而这是不可能的■过大的K值也会导致系统的不稳定.（2）反馈控制•系统的作用是：抵抗扰动，服从给定-一方面能够有效地抑制一切被包含在负反馈坏内前向通道上的扰动作用：另一方而则能紧呉跟随右给定作用，对给定

5、倍号的任何变化都是唯命是从。<3）系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度°反馈控制系统无法鉴别是给定佢号的正常调廿还是外界的电圧波动n反馈通道上有一个测速反馈系数，它同样存在•着因扰动而发生的波动，由于它不是在被反•馈坏包围的前向通逍上，因此也不能被抑制。另一种描述：（1）具有比例放大器的单闭环调速系统是有静差的。（2）闭环系统具有较强的抗干扰性能,反馈闭环系统具有很好的抗扰性能，对于作用在被负反馈所包围的前向通道上的一切扰动都能有效的抑制。（3）闭环系统对给定信号和检测装置中的扰动无能为力3.在基于稳态模型的异步电动机调速系统中，基频以下调速时，为什么要进

6、行低频补偿和电流补偿？1.答：低频时，定子电阻和漏磁感抗床降所占的份呈比较显著，可以人为地把定子电斥抬高一些，以便近似地补偿定子阻抗斥降，称作低频补偿，也可称作低频转矩提升.基频以卜运行时，采用恒床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迪的改变，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床，可保持腕通恒定，从而解决了负载改变的扰动问题。2.变频能节能，请说明原因。2.答：(1)交流电动机的转差功率中转子铜损部分的消耗是不可避免的，采用变频调速方式时，无论电动机转速高低，转差功率的消耗基木不变，系统效率是各种交流调速方式中最高的，

7、因此采用变频调速具有显著的节能效果°(2)在变频调速系统中，设备能够根据负载的大小实时调*电动机的转速，半负载减小时，转速减小，频率随之减小，恒斥频比调速时，电斥减小，电流随电斥的减小浙减小，因此功率减小，所以变频能节能.一.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?可以用强磁的方式來调速吗，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？二二二二_「•知识领域

8、i信号检测与飒州处理技术!

9、ij控制器：控制整个系统的T作。功率放大与变换装迓:对控制器输出的佶号进行功率放大与变换，从而驱动电动机的转动°电动机及负载：运动控制系统的控制对線是电动机，通过电动机带动负载运动.倍号处理：对传感器输出的倍号进行处理，输出反馈信号。卜面以电动门行车为例进行说明：晟左边是把于•上的开关，给出给定信号，控制器是一个微处理器，里面育一小段P1D控制程序，它输出的佶号很弱，不能直接驱动电动机，所以耍加一个功率放大与变换装宜，把调整后的信号输给电动机，驱动电动机转-电动机再带动负栽(乍轮)转动「用传感器检测仁轮的转速，经过忙号处理Z后将反馈倍号送到开关处的比较弱八

10、从而毓I电动自梯繭运动过程.K£①K调速方法：(1)改变电枢回路电