运动控制系统试卷

一、填空题（每空2分，共20分）1. 运动控制系统由电动机、、控制器以及检测与反馈四个部分组成。

2. 直流调速系统稳态性能指标主要包含和静差率。

3.开环调速系统中电动机产生静态速降是因为电枢电阻压降，而加入转速负反馈的调速系统减少静态速降的实质在于。

4.闭环调速系统的静特性是指闭环系统电动机的与负载电流间的稳态关系。

5. 数字测速的三种方法中，通过测出旋转编码器两个输出脉冲之间间隔时间进行转速计算的方法是。

6. α=β配合控制有环流可逆直流调速系统采用α=β配合控制的目的是消除。

7. 逻辑控制无环流可逆调速系统中无环流逻辑控制环节（DLC）工作的依据信号有转矩极性鉴别信号和。

8. 坐标变换中3/2变换是指。

9. 异步电动机的动态数学模型由、电压方程、转矩方程和运动方程组成。

10.位置伺服系统的主要任务是。

二、选择题（每题仅有1个正确答案，每题2分，共20分）1.直流电动机调速方法中，能够实现较大范围内平滑无级调速的方法是（）A.调压调速B.弱磁调速C.电枢回路串电阻调速D.以上均不对2.转速单闭环有静差调速系统中，下列参数变化不能够被闭环系统所抑制的是( )A.放大器的放大倍数B.供电电网电压C.电动机励磁电流D.转速反馈系数3.无静差直流调速系统实现转速无静差的原因在于调节器中包含（）A.比例环节B.积分环节C.微分环节D.以上皆不对4.双闭环直流调速系统起动过程中转速调节器和电流调节器均不饱和的阶段是（）A.电流上升阶段B.恒流升速阶段C.转速调节阶段D.以上皆对5.关于转速调节器ASR作用说法错误的一项是（）A. 使转速快速跟随给定电压的变化B. 对负载变化起抗扰作用C. 对电网电压波动起抗扰作用D. 输出限幅决定电动机允许的最大电流6.关于典型Ⅰ型系统和典型Ⅱ型系统特点说法正确的是（）A.典型Ⅰ型系统跟随性能好，典型Ⅱ型系统跟随性能好；B.典型Ⅰ型系统跟随性能好，典型Ⅱ型系统抗扰性能好；C.典型Ⅰ型系统抗扰性能好，典型Ⅱ型系统抗扰性能好；D.典型Ⅰ型系统抗扰性能好，典型Ⅱ型系统跟随性能好；7.从调速过程中转差功率是被消耗还是得到利用，异步电动机变压变频调速属于（）A.转差功率消耗型B.转差功率馈送型C.转差功率不变型D.以上皆不对8.采用SPWM控制技术的电力电子变频器控制目标是（）A.正弦电压波B.正弦电流波C.圆形旋转磁场D.以上皆不对9.按转子磁链定向的矢量控制系统中应保证与转子磁链始终重合的坐标轴是（）A.α轴B.β轴C.d轴D.q轴10.与直接转矩控制系统相比，不属于矢量控制系统特点的是（）A.转矩连续控制，比较平滑B.旋转坐标变换，系统复杂C.调速范围比较宽D.转矩动态响应快，有转矩脉动三、名词解释（每题5分，共20分）1.运动控制系统2.静差率3.恒压频比4.直接转矩控制四、简答题（每题10分，共20分）1.简要回答反馈控制系统的三个基本特征。

《运动控制系统》课程试卷（A 卷）答案第1篇 直流调速系统（60分）一、填空题（每空1分，共23分）1. 运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器等构成。

2. 转矩控制是运动控制的根本问题，磁链控制与转矩控制同样重要。

3. 生产机械常见的三种负载是恒转矩负载、恒功率负载和平方率负载。

4. 某直流调速系统电动机额定转速1430/min N n r =，额定速降115/min N n r ∆=，当要求静差率30%s ≤时，允许的调速范围为5.3，若当要求静差率20%s ≤时，则调速范围为3.1，如果希望调速范围达到10，所能满足的静差率是44.6%。

5. 数字测速中，T 法测速适用于低速，M 法测速适用于 高速 。

6. 生产机械对调速系统转速控制的要求有 调速 、稳速和加减速 三个方面。

7、直流电机调速的三种方法是：调压调速、串电阻调速和弱磁调速。

8、双闭环直流调速系统的起动过程分为电流上升阶段、恒流升速阶段和 转速调节三个阶段。

9. 单闭环比例控制直流调速系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应的改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降的变化。

二、选择题（每题1分，共5分）1、双闭环直流调速系统，ASR 、ACR 均采用PI 调节器，其中ACR 所起的作用为（ D ）。

A 、实现转速无静差B 、对负载变化起抗扰作用C 、输出限幅值决定电动机允许的最大电流D 、对电网电压波动起及时抗扰作用2、典型I 型系统与典型II 型系统相比，（ C ）。

A 、前者跟随性能和抗扰性能均优于后者B 、前者跟随性能和抗扰性能不如后者C 、前者跟随性能好，抗扰性能差D 、前者跟随性能差，抗扰性能好3、转速单闭环调速系统对下列哪些扰动无克服能力，（ D ）。

A 、电枢电阻B 、负载转矩C 、电网电压D 、速度反馈电位器4、下述调节器能消除被控制量稳态误差的为（ C ）。

运动控制系统一．填空题1.运动控制系统的概念：以机械运动的驱动设备—电动机为控制对象;以控制器为核心;以电力电子功率变换器为驱动;在控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统..2.直流调速系统常用的可控直流电源：1旋转变流机组 2静止可控整流器3直流斩波器或脉宽调制变换器3.反馈控制规律：（1）比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统；（2）反馈控制系统的作用是：抵抗扰动;服从给定；（3）系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度..4.比例积分控制的无静差直流调速系统..5.微机数字控制的两个特点：信号的离散化、数字化..6.引入电流负反馈的目的：解决系统起动和堵转时电流过大的问题..7. 典型I型系统在跟随性能上可以做到超调小;但抗扰性能差..典型II型系统的超调量相对较大;但抗扰性能却比较好..8.无环流逻辑控制环节DLC工作的依据信号：（1）电流给定极性转矩极性鉴别信号（2）零电流检测零电流检测信号二．简答题1.旋转编码器的数字测速方法有哪几种各自的特点是什么答：1M法—脉冲直接计数方法..M法测速是记取一个采样周期内Tc旋转编码器发出的脉冲个数M1来算出转速的方法.. 特点：在高速段分辨率强..2T 法—脉冲时间计数方法..T法测速是测出旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔时间来计算转速的方法.. 特点：在低速段分辨率强..3M/T法—脉冲时间混合计数方法..M/T法测速是将两种测速方法相结合;既检测Tc 时间内旋转编码器输出的脉冲个数M1;又检测同一时间间隔的高频时钟脉冲个数M2;用来计算转速的方法.. 特点：在高速段;与M法测速的分辨率完全相同..在低速段;M1＝1;M2随转速变化;分辨率与T法测速完全相同..M/T法测速无论是在高速还是在低速都有较强的分辨能力..2.转速单闭环调速系统有哪些特点改变给定电压能否改变电动机的转速为什么如果给定电压不变;调节转速反馈系数是否能够改变转速为什么如果测速发电机的励磁发生了变化;系统有无克服这种干扰的能力答：1转速单闭环调速系统增加了转速反馈环节;可获得比开环调速系统硬得多的稳态特性;从而保证在一定静差率下;能够提高调速范围..2改变给定电压可以改变电动机的转速;服从给定..3能改变转速;因为对于反馈通道上的扰动作用;调速系统无抵抗能力..4无克服这种干扰的能力;对于对于反馈通道上的扰动作用;调速系统无抵抗能力..3.在转速负反馈单闭环有静差调速系统中;当下列参数发生变化时系统是否有调节作用为什么1放大器的放大系数Kp..2供电电网电压Ud..3电枢电阻Ra..4电动机励磁电流 If..5转速反馈系数α..答：1234变化时系统有调节作用;5转速反馈系数α变化时系统无调节作用；根据反馈控制系统的作用“服从给定;抵抗扰动”即可得出结论..4.单闭环系统存在什么问题为什么要引入双闭环系统答：1单闭环系统存在的问题：只有转速负反馈的调速系统不能限制起动电流和堵转电流；带电流截止负反馈的转速负反馈系统;过渡过程中电流变化规律不理想;时间长；同时将转速、电流反馈引入一个调节器的输入端;不能使两个被控量的过渡过程都理想..2为了实现理想的过渡过程;从而引入双闭环直流调速系统..5.在转速电流双闭环直流调速系统中;若要改变电动机的转速;应调节什么参数改变转速调节器的放大倍数Kn 行不行改变电力电子变换器的放大倍数Ks行不行改变转速反馈系数α行不行若要改变电动机的堵转电流;应调节系统中的什么参数答：1Un=αn;应调节转速反馈系数α和电流给定电压Ui..2不行3不行4行5Ui=βId;应调节电流反馈系数β和电流给定电压Ui..6.形成环流的原因及抑制方法答：形成环流的原因：在两组晶闸管反并联的可逆V-M系统;如果两组装置的整流电压同时出现;便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流;称作环流..抑制方法：对于直流平均环流;可采用α≧β配合控制的方法进行抑制；对于瞬时脉动环流;可在环流回路中串入环流电抗器进行抑制..7.伺服系统的任务以及与调速系统的区别答：系统的主要任务是使输出量快速而准确地复现给定量的变化..区别：1调速系统的给定量是恒值;希望输出能够稳定;具有较好的抗干扰性能；位置伺服系统中位置的指令是一个随机变量;要求输出量准确跟随系统给定量的变化;具有较好的跟随性..（2）伺服系统在结构上：在转速电流双闭环的基础上再增加一个位置环..（3）调速系统被控量为转速;位置伺服系统被控量是被控对象的角位移或线位移..三．分析题1.起动过程分析起动过程分三个阶段：第I阶段0 ～t1电流上升阶段：ASR很快进入饱和状态;而ACR一般不饱和..第II阶段t1～t2恒流升速阶段：为主要阶段;ASR调节器始终保持在饱和状态;ACR 不饱和..第III阶段t2以后转速调节阶段：ASR退出饱和;ASR和ACR都不饱和..2.制动过程分析系统制动过程分三个阶段：（1）本组逆变阶段：电动机正向电流衰减;VF组处于逆变状态;VR组处于待整流状态;ASR和ACR均饱和..（2）它组整流阶段：电动机反向电流建立阶段;VR组处于整流状态;VF组处于待逆变状态;ASR和ACR均布饱和..（3）它组逆变阶段：电动机恒值电流制动阶段;VR处于逆变状态;VF处于待整流状态;SAR和SCR均退出饱和..。

运动控制300道题一选择题（单选题）1、下述调整器能消退被控量稳态误差的为（C ）。

A比例调整器 B 微分调整器 C PI调整器 D PD调整器2、双闭环直流调速系统，ASR、ACR均采纳PI调整器，期中ACR 所起的作用为（D ）。

A 实现转速无静差B对负载变化起抗扰作用C输出限幅值打算电动机允许的最大电流D对电网电压波动起准时抗扰作用3、采纳PI调整器的转速、电流双闭环调速系统，若要转变电动机的转速，应调整（B ）。

A调整器放大系数B给定电压C负载D以上说法都不对4、某闭环调速系统的调速范围是1500～150r/min，要求系统的静差率s?2%，那么系统允许的静态速降是（ A ）。

A 3.06r/minB 4r/minC 4.13r/min D以上结果都不对5、在可逆运行系统当中，抑制瞬时脉动环流措施为（ A ）。

A 采纳均衡电抗器B 采纳平波电抗器C采纳α=β协作掌握D以上说法都不对6、适用于高速段数字测速的方法为（ A ）。

A M法B T法C M/T法D F法7、在桥式可逆直流脉宽调速系统当中，镇流电阻的作用是（C ）。

A 限流 B 分压 C 抑制泵升电压 D 以上说法都不对8、在伯德图上，截止频率越高，则系统的（ B ）。

A 稳定性越好B 快速性越好C 稳态精度越高D 以上说法都不对11、不属于抑制电流脉动的措施的是（D ）。

A 增加整流电路相数B采纳多重化技术C设置平波电抗器D 以上说法都不对12、输入为零时输出也为零的调整器是（A ）。

A P调整器B I调整器C PI调整器D PID 调整器13、在同样的负载扰动下，闭环系统的转速降落ncl与开环下的nop 之比为（D ）。

A 1B 0C 1+K （K为开环放大倍数）D 1/（1+K）（K为开环放大倍数）14、简洁不行逆PWM变换器-直流电动机系统原理图如下，其输出平均电压Ud等于（C ）。

A UdC Ud?15、采纳比例积分调整器的闭环调速系统肯定属于（A）。

目录㈠直流调速系统（复习）P4 ㈡交流调速系统（回顾）P9 ㈢交流异步电动机变频调速的理论基础P13 ㈣交流异步电动机矢量变换控制P17 ㈤交流异步电动机直接转矩控制P20 ㈥PWM 和 SPWM P31 ㈦双馈调速和内反馈P36 ㈧绕线转子异步电动机串级调速系统P42 ㈨无速度传感器调速系统P46 ㈩同步电机变频调速系统P52 (十一) 开关磁阻电动机调速控制技术P56 (十二) 双定子电机调速系统P75 (十三) 直线电机调速系统P82一、复习：直流调速系统问题1-1：电机的分类？①发电机（其他能→电能）直流发电机3交流发电机②电动机（电能→其他能）直流电动机：有换向器直流电动机（串励、并励、复励、他励）无换向器直流电动机（又属于一种特殊的同步电动机）交流电动机：同步电动机异步电动机：鼠笼式绕线式：伺服电机旋转变压器控制电机自整角机力矩电机测速电机步进电机（反应式、永磁式、混合式）问题1-2：衡量调速系统的性能指标是哪些？①调速范围 D=n max/n min=n nom/n min②静差率 S=△n nom/n0*100%对转差率要求高.同时要求调速范围大（D 大 S 小）时.只能用闭环调速系统。

③和负载匹配情况：一般要求：恒功率负载用恒功率调速.恒转矩负载用恒转矩调速。

问题1-3：请比较直流调速系统、交流调速系统的优缺点.并说明今后电力传动系统的发展的趋势.* 直流电机调速系统优点：调速范围广.易于实现平滑调速.起动、制动性能好.过载转矩大.可靠性高.动态性能良好。

缺点：有机械整流器和电刷.噪声大.维护困难；换向产生火花.使用环境受限；结构复杂.容量、转速、电压受限。

* 交流电机调速系统（正好与直流电机调速系统相反）优点：异步电动机结构简单、坚固耐用、维护方便、造价低廉.使用环境广.运行可靠.便于制造大容量、高转速、高电压电机。

大量被用来拖动转速基本不变的生产机械。

缺点：调速性能比直流电机差。

一、选择填空: ( 每空2分、共20分)1、一个调速系统的调速范围, 是指在时还能满足所需静差率的转速可调范围。

答案: ( 1 ) １)最低速; ２)最高速;３)平均速; ４)不能确定;2、闭环调速系统能够获得比开环调速系统的稳态特性。

答案: ( 2 )１) 硬得不多; ２) 硬得多;３) 软得多; ４) 软得不多;3、无静差调速系统的最高转速n max, 最高给定电压U*nmax其速度反馈系数为。

答案: ( 2 ) １) n max/U*nmax２) U*nmax/n max３) n max×U*nmax４) 不确定4、反并联无环流配合控制的条件是答案: ( 4 ) １) α＋β＝240o２) α＋β＝300o３) α＋β＝360o 4) α＋β＝180o5、无环流逻辑环节切换到正组晶闸管工作时, 。

答案:( 4 )１) 正、反组同时封锁; ２) 封锁正组开放反组;３) 正、反组同时开放; ４) 封锁反组开放正组;6、在理想情况下电压型逆变器直流环节采用大电容滤波, 它是一个内阻为零的恒压源, 输出交流电压波形是。

答案: ( 3 ) １) 锯齿波; ２) 正弦波３) 矩形波; ４) 不能确定;7、在理想情况下电流型逆变器直流环节采用电感滤波, 它是一个相当于一个恒流源, 输出交流电流波形是。

答案: ( 1 ) １) 矩形波; ２) 正弦波３) 锯齿波; ４) 不能确定;8、 SPWM变频器中, 如果在正弦调制波的半个周期内, 三角载波只在正或负的一种极性范围内变化, 所得到的SPWM波也只处于一个极性的范围内, 叫做方式。

答: ( 3 )１) 多极性控制; ２) 双极性控制;３) 单极性控制; ４) 没用定义9、调速系统的动态性能就是控制的能力。

答案: ( 2 ) １) 磁场; ２) 转矩;３) 转速; ４) 转差率;10、矢量控制系统是控制系统。

答案: ( 2 )１) 静止坐标; ２) 旋转坐标;３) 极坐标; ４) 不能确定;二、什么是有静差闭环调速系统? 怎样减少静差? 什么是无静差闭环调速系统? 怎样实现? ( 12分)答: 系统在稳态时, 需要一定的速度偏差来维持的速度控制系统为有静差调速系统。

运动控制基础试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 运动控制中，以下哪个不是基本的控制方式？A. 开环控制B. 闭环控制C. 半闭环控制D. 线性控制答案：D2. 伺服电机的控制信号通常是什么类型的信号？A. 模拟信号B. 数字信号C. 脉冲信号D. 交流信号答案：C3. 在运动控制中，以下哪个参数是不需要考虑的？A. 加速度B. 速度C. 位置D. 温度答案：D4. 运动控制中，PID控制器的三个参数分别代表什么？A. 比例、积分、微分B. 比例、微分、积分C. 积分、微分、比例D. 微分、比例、积分答案：A5. 以下哪个不是运动控制中常用的传感器？A. 编码器B. 光电开关C. 温度传感器D. 力矩传感器答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 运动控制中，以下哪些因素会影响系统的稳定性？A. 控制器设计B. 系统参数C. 环境温度D. 负载变化答案：A、B、D2. 伺服电机的哪些特性是运动控制中需要考虑的？A. 扭矩B. 转速C. 精度D. 功率答案：A、B、C3. 在运动控制中，以下哪些是开环控制系统的特点？A. 结构简单B. 成本较低C. 对环境变化敏感D. 无需反馈信号答案：A、B、D4. 以下哪些是闭环控制系统的优点？A. 精度高B. 抗干扰能力强C. 系统复杂D. 成本高答案：A、B5. 运动控制中，以下哪些是实现精确位置控制的方法？A. 使用高精度编码器B. 增加系统的刚性C. 使用伺服电机D. 采用开环控制答案：A、B、C三、判断题（每题2分，共10分）1. 运动控制中的开环控制不需要反馈信号。

（对）2. 闭环控制系统总是比开环控制系统更稳定。

（错）3. PID控制器中的积分项可以消除稳态误差。

（对）4. 伺服电机的响应速度比步进电机慢。

（错）5. 运动控制中的加速度越大，系统的动态响应越快。

（对）四、简答题（每题5分，共20分）1. 简述运动控制中开环控制和闭环控制的主要区别。

《运动控制系统》试卷姓名: 班级: 学号: 成绩:一、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置、（控制器）与相应的（传感器）构成。

2.一般负载分为恒转矩负载、（恒功率）和（风机）、泵类负载，其中恒转矩负载还分为（反抗性）负载、（位能性）负载。

3.常见的直流调速系统有G-M系统、（V-M系统）和（直流脉宽调制系统或PWM 系统）。

4.闭环控制的方式有单闭环、（多闭环）和（多环控制）。

5.内外环嵌套调节系统中（电流环）在里面，称作内环；（转速环）在外面，称作外环。

6.双闭环控制直流调速系统的动态抗扰性能包括（抗负载扰动）和（抗电网电压扰动）。

7(a) 7(b)7.如图7，当0≤t<t on时晶闸管（VT1）和（VT4）导通，U AB=（U s）,当t on≤t<T 时时晶闸管（VT2）和（VT3）导通，U AB=（-U s）。

8.两组晶闸管整流装置同时工作，产生不流过（负载）而在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作（环流）。

9.按照交流异步电动机的原理，从定子传入转子的电磁功率P m可分为两部分：一部分P mech=(1-S)P m是拖动负载的有效功率称为（机械功率）；另一部分P s=S P m 是传输给转子电路的（转差功率）。

10.从转差功率出发异步电动机调速系统分为三类：转差功率消耗型、（转差功率馈送型）、（转差功率不变型）。

二、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1.电力拖动自动控制系统（调速系统）控制的目标是（A ） A. 速度B. 角加速度C. 加速度D. 角速度2.以下公式中是闭环系统的调速范围的是（D ） A. opop op n n S 0∆=B. cl cl cl n n S 0∆=C. ()S n S n D op N op -∆=1D. ()S n Sn D cl N cl -∆=13.双闭环直流调速系统的启动过程的特点不包括（C ） A. 饱和非线性控制 B. 转速超调C. 对电网电压的波动起到抗扰作用D. 准时间最优控制44.如图4，已知一系统的晶闸管开关处于逆变状态，电动机向电网回馈能量此时关于系统的参数叙述正确的是（A ） A. α>90°，U d0 <E ，n <0B. α>90°，U d0 >E ，n >0C. α<90°，U d0 <E ，n <0D. α<90°，U d0 >E ，n >0 5.以下几个调速方式属于转差功率不变型的是（C ） A. 降电压调速 B. 转差离合器调速C. 变极对数调速D. 转子串电阻调速三、判断题（本大题共5小题，每小题1分，共5分）1.当T e =T l 时可以维持系统储在匀速旋转的稳态中，当T e >T l 系统处在减速状态，当T l >T e 系统处在加速状态（×）2.机械特性越硬则静差率越小，转速稳定度就越高（√）。

运动控制试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 在运动控制中，下列哪个不是位移传感器的类型？A. 光电编码器B. 超声波传感器C. 霍尔传感器D. 温度传感器答案：D2. 运动控制系统中，PID控制器的“P”代表什么？A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例-积分答案：A3. 伺服电机的控制方式中，哪种方式可以实现精确的位置控制？A. 开环控制B. 闭环控制C. 半闭环控制D. 无反馈控制答案：B4. 以下哪种传动方式不属于直线运动控制？A. 滚珠丝杠B. 皮带传动C. 齿轮传动D. 直线电机答案：C5. 在运动控制中，下列哪个参数不是伺服驱动器的指标？A. 电流B. 电压C. 功率D. 频率答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 下列哪些因素会影响伺服电机的性能？A. 电机的额定功率B. 控制器的响应速度C. 编码器的分辨率D. 电源的电压稳定性答案：ABCD2. 在运动控制系统中，以下哪些属于闭环控制的优点？A. 精度高B. 响应快C. 抗干扰能力强D. 系统结构简单答案：ABC3. 伺服电机的驱动器可以提供哪些控制信号？A. 脉冲信号B. 模拟电压信号C. 模拟电流信号D. 通信信号答案：ABCD4. 以下哪些是运动控制中常用的传感器？A. 光电编码器B. 霍尔传感器C. 超声波传感器D. 温度传感器答案：ABC5. 伺服电机在运动控制中可以实现哪些功能？A. 速度控制B. 位置控制C. 加速度控制D. 力矩控制答案：ABCD三、判断题（每题2分，共10分）1. 伺服电机的转速与负载无关。

（错误）2. 伺服电机的精度比步进电机高。

（正确）3. 运动控制中的开环系统不需要反馈信号。

（正确）4. PID控制器中的积分项可以消除稳态误差。

（正确）5. 伺服电机的编码器分辨率越高，其控制精度越低。

（错误）四、简答题（每题5分，共20分）1. 简述伺服电机与步进电机在运动控制中的主要区别。

《运动控制系统》课程试卷（A卷）本试卷用于电气工程系2023级自动化专业本科学生（时量: 120分钟总分100分）注意: 1.答案必须填写在答题纸上, 填写在试卷上旳无效。

2、答卷必须写明题目序号, 并按题号次序答题。

3.请保持行距, 保持卷面整洁。

一、填空题（每空1分, 共30分）1.运动控制系统旳控制对象. 电动. , 运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置. 控制. 及对应旳传感器等构成。

2.运动控制系统旳基本运动方程式.................... 。

3.生产机械常见旳三种负载是恒转矩负载...............。

4.直流电动机调速系统调速措施有三种..... 、弱磁调速和串电阻调速；异步电机调速按转差功率消耗旳不一样来分类有三种, 转差功率消耗型..馈送. 和转差功率不变型, 其中变压变频调速是属..不变.., 是最有前途旳调速方式.5.数字测速中, T法测速合用. 低频.., M法测速合用...高频....。

6.双闭环直流调速系统旳起动过程分为阶段、阶段和转速调整三个阶段。

7.单闭环比例控制直流调速系统可以减少稳态速降旳实质在于它旳自动调整作用，在于它能伴随负载旳变化而对应旳变化电枢电压，以赔偿电枢回路电阻压降旳变化。

8．转速闭环控制旳交流调压调速系统在调速时, 电压变还是不变, 回答是变, 频率变还是不变, 回答是不变；恒压频比控制方式是指给异步电动机供电旳电压和频率之比为常数。

9. 异步电机基于稳态模型旳控制措施有spwm 和cfpwm 115 ；基于动态数学模型旳高性能控制措施有FOC和vc 。

P17910. 异步电动机变压变频调速控制特性曲线中, 基频如下调速称为恒转矩调速, 基频以上调速称为近似旳恒功率调速。

11. 控制变频器逆变部分旳常见旳脉冲宽度调制技术有（1）以追求电压正弦为目旳spwm , （2）以追求电流正弦为目旳旳CFPWM控制技术, （3）以追求磁链正弦为目旳旳SVPWM控制技术。

运动控制系统运动控制系统试卷（练习题库）1、弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖动恒转矩负载。

2、采用光电式旋转编码器的数字测速方法中，M法适用于测高速，T法适用于测低速。

3、只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位能式负载下能实现制动。

4、直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。

5、静差率和机械特性硬度是一回事。

6、带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。

7、双闭环调速系统在起动过程中，速度调节器总是处于饱和状态。

8、逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。

9、可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向（正或反）由驱动脉冲的宽窄决定。

10、双闭环可逆系统中，电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。

11、与开环系统相比，单闭环调速系统的稳态速降减小了。

12、α=β配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变和它组制动两阶段。

13、转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。

14、电压闭环相当于电流变化率闭环。

15、闭环系统可以改造控制对象。

16、直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。

17、直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。

18、电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰，严重时会造成系统振荡。

19、对电网电压波动来说，电压环比电流环更快。

20、静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速一定时，特性越硬，静差率（）21、下列异步电动机调速方法属于转差功率不变型的调速系统是O22、常用的可控直流电源有O23、调速系统的稳态性能指标包括O24、反馈控制系统的作用是O25、常见的调速系统中，在基速以下按（），在基速以上按（）26、自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的跟O和对扰动输入信号的O27、电力牵引的（）。

34、PWM变换器可以通过调节O来调节输出电压。

35、PWM逆变器根据电源类型不同可以分为（）。

第 3 页 ( 共 4 页 )五、（12分）在转速、电流双闭环直流调速系统中，突加转速给定时，起动过程可分为三个阶段，论述在不同的阶段内，转速和电流的变化规律及两个调节器的作用；并在下图中画出转速、电流的过渡过程曲线。

tn 0 0IdI dLn* Idm六、（20分））有一转速、电流双闭环调速系统,已知电动机参数为：P N =5.5kw ，U N =220V ，I N =28A ，n N =1460 r/min ，电枢回路电阻Ra=0.8Ω,允许电流过载倍数λ=1.6，电磁时间常数T l =0.048s ，机电时间常数T m =0.185s ，主电路采用三相桥式整流电路，触发整流环节的放大倍数Ks=35，整流电装置内阻R rec =1.3Ω，平均失控时间常数T s =0.0017s,ASR 和ACR 均采用PI 调节器，最大输入、输出电压均为8V ，电流反馈滤波时间常数T oi =0.002s ，转速反馈滤波时间常数T on =0.015s 。

电流调节器已按典型I 型系统中KT=0.25设计好，电流环的静动态指标均已满足要求。

现要求转速稳态无静差，且电动机空载起动到额定转速时的超调量10%n σ≤ （1）计算电流反馈系数β，转速反馈系数α；（4分） （2）画出待设计转速环动态结构图；（6分） （3）拟将转速环设计成典型II 型系统，请设计转速调节器，并校核近似条件；（6分） （4）请校核转速超调量%n σ。

（4分）（计算时小数点后保留三位，若数值较小，应保留三位有效位） 附1：典型二型系统抗扰性能指标与参数的关系： h3 4 5 6 7 8 b mac C C /∆72.2%77.5%81.2%84.0%86.3%88.1%附2：转速、电流双闭环系统动态结构图：大学 ～ 学年 春季学期试卷 课程名： 运动控制（一） 课程号： 学分： 3 应试人声明： 我保证遵守《大学学生手册》中的《大学考场规则》，如有考试违纪、作弊行为，愿意接受《大学学生考试违纪、作弊行为界定及处分规定》的纪律处分。

一．判断题（正确的打√，错误的打×，答案填在题号的前面）1. （√）交 - 直 - 交电压型变频器采用电容滤波，输出交流电压波形是规则矩形波。

2. （×）变频调速效率高，调速范围大，但转速不能平滑调节，是有级调速。

3. （√）有静差调速系统是依靠偏差进行调节的，而无静差调速系统则是依靠偏差对作用时间的积累进行调节的4. （×）电动机的机械特性愈硬，则静差度愈大，转速的相对稳定性就愈高。

5. （√）转速负反馈调速系统能够有效抑制一切被包围在负反馈环内的扰动作用。

6. （√）SPWM 即正弦脉宽调制波形，是指与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲列。

7. （×）在一些交流供电的场合，可以采用斩波器来实现交流电动机的调压调速。

8. （×）转速负反馈单闭环无静差调速系统采用比例调节器。

9. （√） PWM 型变频器中的逆变器件采用高频、大功率的半控器件。

10. （√）矢量变换控制的实质是利用数学变换把三相交流电动机的定子电流分解成两个分量，一个是用来产生旋转磁动势的励磁电流分量，一个是用来产生电磁转矩的转矩分量。

二．填空题1. 根据公式，交流异步电动机有三种调速方法：① _ _______ 调速、②__ ______ 调速、③ ___ ___ 调速。

2. 在SPWM调制方式的逆变器中，只要改变，就可以调节逆变器输出交流电压的大小，只要改变，就可以改变逆变器输出交流电压的频率。

3. IGBT 全称为 _______________ ，GTO 全称为 _______________ ， GTR 全称为 _______________ 。

4. 异步电动机的变频调速装置，其功能是将电网的交流电变换成的交流电，对交流电动机供电，实现交流无级调速。

三、选择题1、变频调速中的变频电源是（ C ）之间的接口。

（A）市电电源（B）交流电机（C）市电电源与交流电机（D）市电电源与交流电源2、调速系统的调速范围和静差率这两个指标（ B ）。

一、填空题（每空2分，共20分）1. 运动控制的根本问题是控制，也是控制转速和转角的唯一途径。

2.直流调速系统稳态性能指标中，用以衡量系统在负载变化下转速的相对稳定性的指标是。

3. 闭环调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围，为此须增设电压放大器以及。

4. 数字化测速方法检测转速或转角的器件是。

5. 转速反馈控制的单闭环直流调速系统引入环节解决系统起动和堵转时电流过大问题。

6. 转速电流双闭环直流调速系统中转速取决于转速给定和。

7. α=β配合控制有环流可逆直流调速系统的主回路中的环流是。

8. 交流调速技术中转差功率是评价调速系统效率高低的标志，从对转差功率的处理方式上，可将调速系统分为转差功率消耗型、转差功率不变型和转差功率馈送型三类，其中变频调速属于。

9. 异步电动机在恒压频比控制方式工作时，其最大转矩随电机电源频率的降低而降低，应采用补偿，增强带载能力。

10. 进行异步电动机动态数学模型简化的基本方法为。

二、选择题（每题仅有1个正确答案，每题2分，共20分）1.运动控制系统控制对象是（）A. 电动机B. 控制器C. 功率变换装置D. 检测与反馈环节2.关于开环直流调速系统缺点描述错误的是（）A.机械特性软B.静特性差，开环自身无法克服C.对扰动有抵抗能力D.无检测环节3.下列扰动中能够被闭环系统所抑制的是( )A.电网电压波动B.给定电压的电源波动C.测速发电机励磁的变化D.反馈环节检测误差4.数字测速方法中通过检测旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔时间来计算转速的方法是（）A. M法B. T法C. M/T法D. 以上皆不对5.转速电流双闭环直流调速系统中，关于ASR和ACR均不饱和时稳定工作情况描述错误的是（）A. ASR的输入偏差电压为零B. ASR的输出未达到限幅值C. ACR的输入偏差电压为零D. ACR的输出达到限幅值6. V-M可逆直流调速系统采用α=β配合控制的目的是消除（）A.直流平均环流B.瞬时脉动环流C.动态环流D.以上皆不对7.关于异步电动机调压调速方法说法错误的是（）A.主电路采用双向晶闸管交流调压器构成；B.转差功率保持不变；C.理想空载转速保持为同步转速不变；D.带恒转矩负载时调速范围有限；8.关于异步电动机变压变频调速的控制特性描述错误的是（）A.基频以下采用电动势频率比为恒值的控制方式，以保持磁通恒定；B.基频以下低频时应人为把定子电压抬高一些，以补偿定子阻抗压降；C.基频以上磁通与频率成反比降低，电机工作在弱磁状态；D.基频以上电压随频率升高而增大，以保持磁通恒定；9.下列PWM控制技术中，以输出正弦电压波为控制目标的方式是（）A. SPWMB. SHEPWMC. CFPWMD. SVPWM10.下列关于按转子磁链定向矢量控制的说法错误的一项是（）A.按转子磁链定向，实现了定子电流励磁分量和转矩分量的解耦；B.按转子磁链定向的同步旋转坐标系中，异步电机数学模型与直流电机模型相当；C.按转子磁链定向的矢量控制系统需获取转子磁链的幅值和空间位置；D.按转子磁链定向的矢量控制系统转子磁链计算精度不受转子电阻影响；三、名词解释（每题5分，共20分）1. 闭环系统静特性2.可逆直流调速系统3.SVPWM4.矢量控制系统四、简答题（每题10分，共20分）1.矢量变换坐标系有哪几种？不同电动机模型彼此等效的原则是什么？2.简述位置伺服系统的主要任务，并比较位置伺服系统与调速系统的不同点。