運動控制系統(tǒng)考試資料

運動控制系統(tǒng)考試資料運動控制系統(tǒng)考試資料運動控制系統(tǒng)考試資料運動控制系統(tǒng)考試資料編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:問答題部分1、試述交流調(diào)速系統(tǒng)要獲得工業(yè)應(yīng)用的條件，為什么？條件：（1）使用高轉(zhuǎn)子電阻電動機（2）系統(tǒng)工作點只是沿著極限開環(huán)特性變化原因：能夠在恒轉(zhuǎn)矩負載下擴大調(diào)整范圍，并使電動機能夠在較低轉(zhuǎn)速下運行而不致過熱。2、簡述交流軟啟動器的作用。定義：軟啟動器是一種集軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電極之間的三相反并聯(lián)晶閘管及其電子控制電路。作用：防止電動機啟動電流過大損壞電機，或造成電網(wǎng)電壓下降過大，使電機無法正常啟動。3、簡述恒壓頻比控制方式。繞組中的感應(yīng)電動勢是難以直接控制的，當電動勢較高時，可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，而認為定子相電壓，則得：這是恒壓頻比的控制方式。但是，在低頻時和都比較小，定子阻抗壓降所占的分量就比較顯著，不再能忽略。這時，需要人為地把電壓抬高一些，以便近似地補償定子壓降。4、交流電機矢量控制的基本思想是什么？基本思路：將異步電動機經(jīng)過坐標變換等效在直流電動機，模仿直流電動機的控制策略，得到直流電動機的控制量，再經(jīng)過相應(yīng)的坐標反變換，控制異步電機。（關(guān)鍵詞：坐標變換）5、試分析矢量控制系統(tǒng)與直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點。VC系統(tǒng)強調(diào)與的解耦，有利于分別設(shè)計轉(zhuǎn)速與磁鏈調(diào)節(jié)器，實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)，可以獲得較寬的調(diào)速范圍，但是按定向受電動機轉(zhuǎn)子參數(shù)的影響，降低了系統(tǒng)的魯棒性。DTC系統(tǒng)則實行與的砰-砰控制，避開了旋轉(zhuǎn)坐標變換，簡化了控制結(jié)構(gòu)，控制定子磁鏈而不是轉(zhuǎn)子磁鏈，不受轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響，但不可避免的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動，低速性能較差，調(diào)速范圍受到限制。6、試分析什么是轉(zhuǎn)差頻率控制轉(zhuǎn)差頻率控制的規(guī)律是什么（P188、189）定義：控制轉(zhuǎn)差頻率就代表控制轉(zhuǎn)矩，這就是轉(zhuǎn)差頻率控制的基本概念?？刂埔?guī)律：（1）在的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩基本上與成正比，條件是氣隙磁通不變。（2）在不同的定子電流值時，按下圖的函數(shù)關(guān)系控制定子電壓和頻率，就能保持氣隙磁通恒定。7、DTC系統(tǒng)調(diào)速范圍受到限制的主要原因是什么（P216）原因：（1）由于采用砰-砰控制，實際轉(zhuǎn)矩必然在上下限內(nèi)脈動，而不是完全恒定的。（2）由于磁鏈計算采用了帶積分環(huán)節(jié)的電壓模型，積分初值、累積誤差和定子電阻的變化都會影響磁鏈計算的準確度。8、為什么變頻調(diào)速時必須要進行電壓和頻率的協(xié)調(diào)控制？在進行電動機調(diào)速時，希望保持電動機中每極磁通量保持為額定值不變，因為磁通太弱，沒有充分利用電機鐵芯，過分增大，又會使得鐵心飽和從而導(dǎo)致過大的勵磁電流，嚴重時可能會因為繞組過熱而損壞電機。對于三相異步電機，每相電動勢，控制好與便可以達到控制磁通恒定的目的。9、異步電動機矢量控制為什么按轉(zhuǎn)子磁鏈定向磁鏈定向的精度受到哪些參數(shù)影響

目的：將定子電流分解成轉(zhuǎn)矩和磁鏈分量，以實現(xiàn)與的解耦，有利于設(shè)計轉(zhuǎn)速和磁鏈調(diào)節(jié)器，更好實行系統(tǒng)的連續(xù)控制而獲得較寬的調(diào)速范圍。影響因素有：積分初值、累積誤差和定子電阻的變化。10、直接轉(zhuǎn)矩和磁鏈閉環(huán)控制的矢量控制系統(tǒng)在控制方法上有什么異同？同：兩個系統(tǒng)均采用磁鏈和轉(zhuǎn)矩控制方法異：直接轉(zhuǎn)矩磁鏈閉環(huán)采用定子磁鏈控制采用轉(zhuǎn)子磁鏈控制轉(zhuǎn)矩用砰-砰控制轉(zhuǎn)矩用連續(xù)控制采用靜止坐標變換采用旋轉(zhuǎn)坐標變換11、畫出異步電動機變壓變頻調(diào)速的控制特性，并說明其控制特點。(P159)控制特點：在基頻以下，磁通恒定時轉(zhuǎn)矩也恒定，屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”性質(zhì)。而在基頻以上，轉(zhuǎn)速升高時轉(zhuǎn)矩降低，基本上屬于“恒功率調(diào)速”。特性如下圖所示：12、異步電動機矢量控制的關(guān)鍵技術(shù)是什么？通過坐標變換和轉(zhuǎn)子磁場定向來簡化數(shù)學模型，減少耦合來實現(xiàn)解耦。13、異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)為什么比矢量控制系統(tǒng)響應(yīng)快？（1）轉(zhuǎn)矩和磁鏈的控制采用雙位式砰-砰控制器，并在PWM逆變器中直接用這兩個控制信號產(chǎn)生電壓的SVPWM波形，從而避開了將定子電流分解成轉(zhuǎn)矩的磁鏈分量，省去了旋轉(zhuǎn)變換的和電流控制，簡化了控制器的結(jié)構(gòu)。（2）選自定子磁鏈作為被控量，而不像VC系統(tǒng)中那樣選擇轉(zhuǎn)子磁鏈；計算磁鏈的模型可以不受轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響，提高了控制系統(tǒng)的魯棒性。（3）由于采用直接轉(zhuǎn)矩控制，在加減速或負載變化的動態(tài)過程中，可以獲得快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)計算題部分一、（1）不帶電流負反饋①系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖：②開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降和調(diào)速指標允許的穩(wěn)態(tài)速降③電動機運行于額定轉(zhuǎn)速是的給定電壓，計算轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)④計算滿足穩(wěn)態(tài)性能指標要求所需的放大器的放大倍數(shù)其中，K是閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)，由此求出放大器放大倍數(shù)⑤該系統(tǒng)添加電流截止負反饋以后的靜特性曲線：上右圖（2）帶電流反饋與轉(zhuǎn)速反饋①畫出系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖：（P29）右下圖②靜態(tài)方程：穩(wěn)態(tài)工作時，電流截止負反饋不參與作用。(運行段特性)當系統(tǒng)在動態(tài)過程中：（堵轉(zhuǎn)特性）二、（P56） ②求ASR和ACR的輸入和輸出電壓ASR輸入電壓：輸出電壓ACR輸入電壓：輸出電壓③速度調(diào)節(jié)器：（P81）速度開環(huán)傳遞函數(shù)：由求出，從而求出求出；求出；求出④電流調(diào)節(jié)器：（P772-23c）典型I型系統(tǒng)開環(huán)傳函：取而從而求得數(shù)