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1、1 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 课程运动控制系统班级学号姓名成绩一填空（ 20 ）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，分别是和。2. 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和性能。3. 通常电机测速方法有三种，分别是、和。4. 数字 PI 调节器有两种算式：和。5. 对于异步电动机调速系统，在精度要求不高的场合，采用转速开环的和转速闭环的。6. 在 SVPWM的实现过程中，通常以和为原则，安排基本矢量和零矢量的作用顺序。有两种常
2、用的SVPWM 实现方法，分别是和。7. 异步电动机具有非线性、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。8. 3|2 变换的原则是和。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采用转速控制，请说明理由。2. 反馈控制有哪三大基本特征，请详细说明？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，为什么要进行低频补偿和电流补偿？答： 低频时，定子电阻和漏磁感抗压降所占的份量比较显著，可以人为地把定子电压抬高一些，以便近似地补偿定子阻抗压降，称作低频补偿，也可称
3、作低频转矩提升。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。本试卷适应范围自动化 81-84 电气 81-83 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 2 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
4、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/Ke 方法有： 1。调节电枢供电电压U；2。减弱励磁磁通；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
5、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
6、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2K的
7、作用是什么？（3）在下图中bR的作用是什么？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3 （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？1。驱动电路的作用是将微机控制电路产生的pwm 信号经功率放大后，控制电力电子器件的开通或关断，起到弱电控制强电的作用。2。k.2 的作用： 延时后经开关k.2 将 R.0 短路，以免长期接入R.0 时影响变频器的正常工作，并产生附加损耗。3。
8、R.b 作用：限流，消耗电能，保护I.G.B.T 器件 V.T.b。4。利用不可控整流的交-直-交变频器，能量不能从直流侧回馈至电网，当交流电动机工作在发电制动状态时，能量从电动机侧回馈至电流侧，将导致直流电压上升，称为泵升电压。若电动机储存的动能较大，制动时间较短或电动机长时间工作在发电制动状态时，泵升电压很高，严重时将损坏变频器。为了限制泵升电压，采取下述两种方法：1 在直流侧并入一个制动电阻，当泵升电压达到一定值时，开通与制动电阻相串联的功率器件，通过制动电阻释放电能，以降低泵升电压。2在直流侧并入一组晶闸管有源逆变器或采用p.w.m 可控整流，当泵升电压升高时，将能量回馈至电网，以限制
9、泵升电压。1K2K2R故障综合1R1CbRbVT电流检测温度检测电压检测其他外设上位机键盘显示M单片微机PWM生成I/O故障保护A/D通信接口泵升限制中央处理器 0R+V驱动电路名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 4 2. 下图是三相电流闭环控制的矢量控制系统结构图，请解说此图的工作原理。教研室主任出卷人CiBiAir电流跟随 PWM控制逆旋转变换VR-12/3变换*Ai*Bi*Ci*si*si*smi*sti*rMASRFBSRA转子磁链计算名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 5 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -