运动控制系统的组成
按照伺服机构的能源供给方式来划分，运动控制系统可以分为电动控制
系统、气动控制系统和液压控制系统三种。其中，液压伺服机构和气动伺服机
构适用于要求防爆且输出力矩较大，控制精度要求较低的场合。近年来，随着
大功率力矩电机的出现，电动伺服机构的应用范围得到了进一步的拓展。
按照被控制量的性质来划分，运动控制系统可以分为位置控制系统、速度
控制系统、加速度控制系统、同步控制系统、力矩控制系统等类型。
位置控制是将负载从某一确定的空间位置按照一定的轨迹移动到另一空间
的位置，例如数控机床、搬运机械手和工业机器人。
速度控制和加速度控制是使负载按照某一确定的速度曲线进行运动，例如
电梯通过速度和加速度调节实现平稳升降和平层。很多速度控制系统的控制目
标也包括位置，例如电梯控制系统，因此，速度控制在很多情况下是与位置控
制等相互配合来工作的。
力矩控制系统是通过转矩的反馈来使输出转矩保持恒定或按某一规律变
化，应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中，例如饶线装
置或拉光纤设备，转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的
受力不会随着缠绕半径的变化而改变。
典型的运动控制系统如下图所示：
典型的运动控制系统结构图
根据伺服机构和机械装置运行情况是否反馈至控制器，运动控制系统又可
一、 单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确序号填在题中的括号内。每小题１分，共２５分。）
１． 在电机调速控制系统中，对于（ ）的扰动，系统是无能为力的。
Ａ、运算放大器的参数的变化
Ｂ、电机励磁电压的变化
Ｃ、转速反馈参数的变化
Ｄ、电网电压的变化
２．带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（ ）
Ａ、零
Ｂ、大于零的定值
Ｃ、小于零的定值
Ｄ、保持原先的值不变
３． 在单闭环调速成系统中，为了实施限流保护，可以引进（ ）环节。
Ａ、电流截止正反馈
Ｂ、电流截止负反馈
Ｃ、电压截止正反馈
Ｄ、电压截止负反馈
４． 无静差调速系统的ＰＩ调节器中Ｐ部份的作用是（ ）
Ａ、消除稳态误差
Ｂ、加快动态响应
Ｃ、既消除稳态误差又加快动态响应
Ｄ、不能消除稳态误差也不能加快动态响应
５． 电流正反馈可以作为调速系统的补偿控制，在实际系统中应用的是电流正反馈的（ ） Ａ、欠补偿
Ｂ、全补偿
Ｃ、过补偿
Ｄ、临界补偿
６． 双闭环调速系统在稳定时，控制电压Ｕct的大小取决于（ ）。
Ａ、转速n
Ｂ、负载电流Idl
Ｃ、转速n和负载电流Idl
Ｄ、电流反馈系数β
７． 转速电流双闭环调速系统在起动的恒流升速阶段中，两个调节器的关系为（ ）
Ａ、ＡＳＲ和ＡＣＲ均饱和限幅输出
Ｂ、ＡＳＲ不饱和，ＡＣＲ饱的限幅输出
Ｃ、ＡＳＲ饱和限幅输出，ＡＣＲ不饱和
Ｄ、ＡＳＲ和ＡＣＲ均不饱和
８． 在α=β配合控制可逆调速系统中当αf=60。时，αr= （ )。
Ａ、６０。
Ｂ、１２０。
Ｃ、１８０。
Ｄ、２４０。
９．α=β配合控制有环流可逆调速系统中存在的是（ ）环流。
A、 直流
B、 动态
C、 平均 D、 脉动
１０． 逻辑控制的无环流可逆调速系统中逻辑装置的转矩极性信号采样于（ ）
Ａ、转速给定电压Ｕn＊
Ｂ、转速反馈电压Ｕn
Ｃ、电流给定电压ＵI＊
运动控制系统课程论文
1
本科生课程论文
课程名称 运动控制系统
学 院 机电工程及其自动化学院
专 业 电气工程及其自动化专业
学 号
学生姓名
指导教师
分 数 运动控制系统课程论文
2
题目：
对异步电动机进行矢量控制的仿真研究。电机参数如下：1.115sR， 1.083rR，0.005974slLH，0.005974lrLH，0.2037mLH，20.02Kg.mJ，2pn，380NUV，50NfHz，额定频率50Hz，额定转速1460转/分，逆变器采用SVPWM控制，开关频率为5KHz。
仿真条件如下：转速给定信号为阶跃给定，0.1s时转速给定为120rad/s，0.7s时转速降为80rad/s；电机空载起动，0.3s加载5N.m，0.5s减载为2N.m。仿真时间为1s，仿真步长0.02ms，
（1） 利用电机、SVPWM、ASR、转子磁链计算等基本模块搭建异步电动机矢量控制的仿真平台。
仿真：
（2） 给出定子三相电流、转子三相电流、转速、电磁转矩仿真波形。
定子三相电流波形： 运动控制系统课程论文
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转子三相电流：
转速：
电磁：
（3） 给出定子AB线间电压波形和经过低通滤波后的电压波形，并进行对比分析。低通滤波器的截止频率1KHz。
定子AB线间电压波形：
运动控制系统课程论文
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低通滤波后的电压波形：
（4） 给出电机负载，转速，定子q轴电流给定，定子q轴电流、电磁转矩仿真波形，仿照直流电动机的启动过程分析异步电动机起动、加载过程中q轴电流、电磁转矩、转速的变化规律。说明q轴电流对电磁转矩的控制规律。说明起动过程中电机是否会过流，修改哪个量可以改变电机最大起动转矩。
电机负载给定：
转速给定：
定子q轴电流给定：
运动控制系统课程论文
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电磁：
（5） 给出电机转子磁链，转子磁链幅值和角度及定子电流d轴分量仿真波形，说明矢量控制中转子磁链与d轴电流的关系，说明转子磁链的控制规律。
第1页 共6页 考试方式：（开卷）
河北联合大学2012～2013 学年 秋 季学期考试试卷
开课学院：电气工程学院 课程号：801118 课程名称： 运动控制系统
年级：09级
专业：自动化 试卷类型： A 卷
系主任签字： 教学院长签字：
考试时间：100分钟
题号 一 二 三 四 合计
分数
阅卷人
一、单选题（每题2分，共20分）
1当系统的机械特性硬度一定时，如要求的静差率s越小，调速范围D（ ）
A越小 B越大 C不变 D可大可小
2转速负反馈单闭环调速系统中，调节电动机转速可调节（ ）
AsnKK和 B和nU CnnUK和 D和sK
3转速、电流双闭环系统中，下列参数变化不会影响到转速的是（ ）
A供电电网电压波动 B电枢电阻变化
C电机励磁电流波动 D转速负反馈系数变化
4 无静差调速系统的PI调节器中P部分的作用（ ）
Ａ消除稳态误差
Ｂ不能消除稳态误差也不能加快动态响应
Ｃ既能消除稳态误差又能加快动态响应
Ｄ加快动态响应
5带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（ ）
Ａ零 Ｂ大于零的定植
Ｃ小于零的定值 Ｄ保持原来的值不变
6双闭环直流调速系统起动过程中，当系统处于恒流升速阶段，ASR处于的工作状态为（ ）
