《运动控制系统》(A)卷及答案

1、网络教育学院201侬（秋）期末试卷2012-2013学年第二学期课程名称：运动控制系统（A）题号一一三四五六七八九十合计题分专业：姓名:学号:学习中心:一、简述下列问题（每题10分）1.在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速，应调节什么参数?4 .伺服系统的给定误差和扰动误差与那些因素有关?、采用电压空间矢量PW肺制方法，若直流电压Ud恒定，如何协调输 出电压与输出频率的关系？ （ 15分）2 .哪些因素造成逻辑无环流系统要比配合控制的有环流系统的切换过程长?3.从电压频率协调控制而言，同步电动机与异步电动机的调速有何差异?、分析比较按转子磁链定向和按定子磁链定向异步电动机动态数学

2、模 型的特征，指出它们的相同和不同之处。（15分）四、 论述同步电动机按气隙磁链定向和按转子磁链定向矢量控制系统的工作原理，并与异步电动机矢量控制系统作比较。（15分）五、试比较矢量控制系统和直接转矩控制系统的特点和性能。（15分）运动控制系统试卷(A)答案一、简答题- - 、 * -、一、1、答：若调节电动机转速，应改变给定电压，Un,不能改变Kn,Ks2、答：影响因素有：逻辑切换条件的判断，封锁延时时间，开放延时 时间。3、答：同步电机存在失步问题，可以根据转子位置直接控制变压变频装置换相时刻，进行自控变频调速。4、答：给定误差与系统的开环增益 K和前向通道中所有积分环节的总 数p+q有关

3、扰动误差则只与扰动作用点以前部分的增益K 1和积分环 节个数p有关。有效的方法是插入零矢量，使有效工作矢量的工作时间仅为ti t ,其余的时间tot ti用零矢量来补。则有s(k) |s(k) |Us(k)| ti 5 ti在直流电压Ud不变的条件下，要保持I s(k)恒定，只要使ti为常 数即可。零矢量的插入有效的解决了定子磁链矢量幅值与旋转速度的矛 盾，也即在直流电压包定时很好的协调了输出电压与输出频率的关系。按转子磁链定向同步旋转坐标系 mt中的数学模型与直流电动机的 数学模型完全一致。通过坐标系旋转角速度的选取，简化了数学模型， 通过按转子磁链定向，将定子电流分解为励磁分量ism和转矩

4、分量ist,使 转子磁链仅由定子电流励磁分量ism产生，而电磁转矩Te正比于转子 磁链和定子电流转矩分量的乘积ist.，实现了定子电流两个分量的解 耦。而按定子磁链定向将定子电压分解为两个分量 Usd和Usq , Usd控制定 子磁链幅值的变化率，Usq控制定子磁量矢量旋转角速度，再通过转差频 率控制定子电流的转矩分量isq,最后控制转矩。但两者均受到定子电流 两个分量isd和isq的影响，使受电流扰动的电压控制型。四、答：定义mt坐标系，使m轴与气隙磁场合成矢量重合，t轴与m轴正 交，再将定子三相电流合成矢量is沿m,t轴分解为励磁分量ism和转矩分 量ist,同样将励磁电流矢量If分解成i

5、fm和ift,按气隙磁链定向后，得到同 步电动机电磁转矩Te表达式：Te=np gmist ,则只有保证气隙磁链 gm包 定控制定子电流的转矩分量ist，就可以方便地控制电磁转矩，将同步电 动机等效成直流电动机进行控制。定义d,q坐标系，使d轴与转子磁链矢量重合，d轴与q轴正交， 在基频以下包转矩工作区中，令定子电流矢量落在q轴上，即isd=0；isq=is, 再按转子磁链定向后得到电磁转矩方程：Te=np旦 也由于f恒定，电磁转矩与定子电流的幅值成正比，控制定子电流加值就能很好的控制 电磁转矩和直流电动机完全一样。相同：基本原理与异步电动机相似，都是通过坐标变换转换成直流 电动机，再按直流电动机的控制方法进行控制。不同：同步电动机的主磁链由转子的励磁电流和定子的励磁电流分量共 同产生，异步电动机的主磁链由定子的励磁分量产生，同步电机需由转 子位置检测器检测出角，才能准确地按气隙磁链定向，而异步电动机直接由转速定向性能与特点1U J 1 U 八、直接转矩控制系统矢量控制系统磁链控制定于磁链闭环控制转子磁链闭环控制， 间接定向时是开环控制转矩控制双位式控制，有转矩脉动连续控制，比较平