《运动控制系统》(A)卷及答案

网络教化学院2011级（网络教化学院2011级（秋）期末试卷2012-2013学年其次学期课程名称:运动限制系统（A）专业：姓名:学号:学习中心:题号一二三四五六七八九十合计题分一、简述下列问题（每题10分）1．在转速、电流双闭环调速系统中，若要变更电动机的转速，应调整什么参数？2．哪些因素造成逻辑无环流系统要比协作限制的有环流系统的切换过程长？3．从电压频率协调限制而言，同步电动机与异步电动机的调速有何差异？4．伺服系统的给定误差和扰动误差与那些因素有关？二、采纳电压空间矢量PWM限制方法，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）三、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限制系统的工作原理，并与异步电动机矢量限制系统作比较。（15分）五、试比较矢量限制系统和干脆转矩限制系统的特点和性能。（15分）运动限制系统试卷(A)答案一、简答题答：若调整电动机转速，应变更给定电压，不能变更。2、答：影响因素有：逻辑切换条件的推断，封锁延时时间，开放延时时间。3、答：同步电机存在失步问题，可以依据转子位置干脆限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和前向通道中全部积分环节的总数p+q

有关扰动误差则只与扰动作用点以前部分的增益Ｋ１和积分环节个数ｐ

有关。二、答：

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，其余的时间用零矢量来补。则有在直流电压不变的条件下，要保持恒定，只要使为常数即可。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冲突，也即在直流电压恒定时很好的协调了输出电压与输出频率的关系。三、答：

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样。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重量和转矩重量，使转子磁链仅由定子电流励磁重量产生，而电磁转矩正比于转子磁链和定子电流转矩重量的乘积，实现了定子电流两个重量的解耦。而按定子磁链定向将定子电压分解为两个重量和，限制定子磁链幅值的变更率，限制定子磁量矢量旋转角速度，再通过转差频率限制定子电流的转矩重量，最终限制转矩。但两者均受到定子电流两个重量和的影响，使受电流扰动的电压限制型。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轴分解为励磁重量ism和转矩重量ist,同样将励磁电流矢量If分解成ifm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=,则只有保证气隙磁链恒定限制定子电流的转矩重量ist,就可以便利地限制电磁转矩，将同步电动机等效成直流电动机进行限制。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，在基频以下恒转矩工作区中，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=由于恒定，电磁转矩与定子电流的幅值成正比，限制定子电流幅值就能很好的限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像，都是通过坐标变换转换成直流电动机，再按直流电动机的限制方法进行限制。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重量共同产生，异步电动机的主磁链由定子的励磁重量产生，同步电机需由转子位置检测器检测出角，才能精确地按气隙磁链定向，而异步电动机干脆由转速定向。

不够快较快不够快较快转矩动态响应比较宽不够宽调速范围按转子磁链定向需知道定子磁链矢量的位置，但无须定向磁链定向旋转坐标变换，较困难静止坐标变换，较简洁坐标变换闭环