电力拖动自动控制系统第3版复习要点

《电力拖动自控系统》课程综合复习资料一、单选题1、转速、电流双闭环直流调速系统起动过程的转速调节阶段，两个调节器的工作状态为（）。

A、ASR、ACR均不饱和B、ASR、ACR均饱和C、ASR饱和、ACR不饱和D、ASR不饱和、ACR饱和答案：A2、某双闭环调速系统，ASR、ACR均采用近似PI调节器，发现下垂特性不够陡，应调节（）。

A、电流反馈系数B、转速反馈系数C、增大ACR的稳态放大系数D、增大ASR的稳态放大系数答案：C3、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、可大可小答案：A4、转速、电流双闭环直流调速系统起动过程，恒流升速阶段，ASR的工作状态为（）。

A、不饱和B、饱和C、退饱和D、不能确定答案：B5、下面关于转速反馈控制的描述正确的是（）。

A、转速反馈控制系统是转速有静差的控制系统B、转速反馈控制系系统对控制回路中的所有扰动有抑制作用，转速的高低由给定信号决定C、转速控制精度与给定信号密切相关，与检测信号无关D、以上描述都不正确答案：D6、在采用有续流二极管的半控桥式整流电路对直流电动机供电的调速系统中，其主电路电流的检测应采用（）。

A、交流互感器B、直流互感器C、霍尔元件答案：B7、转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是（）。

A、ACRB、A VRC、ASRD、ATR答案：C8、直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时（）。

A、ACR抑制电网电压波动，ASR抑制转矩波动B、ACR抑制转矩波动，ASR抑制电压波动C、ACR放大转矩波动，ASR抑制电压波动D、ACR放大电网电压波动，ASR抑制转矩波动答案：A9、调速系统的静差率一般是指系统在（）时的静差率。

A、高速时B、低速时C、额定转速时答案：B10、无静差调速系统的调节原理是（）。

A、依靠偏差的积累B、依靠偏差对时间的积累C、依靠偏差对时间的记忆D、用偏差进行调节答案：B11、在晶闸管直流调速系统中，当整流器输入电压一定、触发延迟角一定时，平波电抗器电感量越大，电流连续段机械特性区域（）。

1、电力拖动实现了电能与机械能之间的能量转变。

2、电力拖动自动控制系统——运动控制系统的任务是什么？ 通过控制电动机电压、电流、频率等输入量，来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量，是各种工作机械按人们期望的要求运行，以满足生产工艺及其他应用的需要。

3、运动控制系统及其组成 运动控制系统由电动机及负载、功率放大与变换装置、控制器及相应传感器构成4、控制器分模拟控制器和数字控制器两类，现在更多采用全数字控制器5、信号转换电压匹配、极性转换、脉冲整形等6、交流调速系统和直流调速系统的区别。

直流电动机的数学模型简单，转矩易于控制。

交流电动机具有结构简单等诸多优点，但动态数学模型具有非线性多变量强耦合的性质。

7、同步电动机的转速和电源频率严格保持同步8、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。

9、几种典型的生产机械负载转矩特性。

恒转矩负载特性：恒功率负载特性：风机、泵类负载特性：10、调速系统是电力拖动控制系统中最基本的系统 11、调节直流电动机转速的方法（1）调节电枢供电电压； （2）减弱励磁磁通； （3）改变电枢回路电阻。

自动控制的直流调速系统往往以变压调速为主。

13、 晶闸管整流器-电动机调速系统（V-M 系统）原理图VT 是晶闸管整流器，通过调节触发装置GT 的控制电压Uc 来移动触发脉冲的相位，改变可控整流器平均输出直流电压Ud ，事先平滑调速。

14、V-M 系统有点门极电流可以直接用电子控制；有快速的控制作用；效率高15、 触发装置GT 的作用 把控制电压Uc 转换成触发脉冲的触发延迟角α，用以控制整流电压，达到变压调速的目的。

16、带负载单相全控桥式整流电路的输出电压和电流波形 由于电压波形的脉动，造成了电流波形的脉动。

17、V —M 系统主电路如何出现电流连续和断续两种情况。

当V-M 系统主电路有足够大的电感量，而且电动机负载电流也足够大时，整流电流有连续脉动波形。

电力拖动重要知识点一、填空：1．工作在额定电压交流 1200 V及以下或直流 1500 V及以下的电器称为低压电器。

2．按用途和所控制的对象不同，低压电器可分为低压配电电器和低压控制电器。

3．开启式负荷开关必须垂直安装在控制屏或开关板上，且合闸状态时手柄应朝上，不允许倒装或平装，以防发生误合闸事故。

4. 组合开关的通断能力较低，不能用来分断故障电流。

用于控制异步电动机的正反转时，必须在电动机完全停止转动后才能反向启动。

5．熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中用作短路保护的电器，使用时串联在被保护的电路中。

6．熔断器作隔离目的使用时，应安装在控制开关的进线端，而作短路保护使用时，应接在控制开关的出线端。

7．行程开关与按钮的区别在于：行程开关不是靠手指的按压而是利用生产机械运动部件的碰压而使触头动作，从而将机械信号转变为电信号，用以控制机械动作或用作程序控制。

8．主令控制器主要根据使用环境、所需控制的电路数、触头闭合顺序等进行选用。

9. 常用的CJO、CJ10等系列的交流接触器在 0.85-1.05 倍的额定电压下，能保证可靠吸合。

10．交流接触器触头的常见故障有触头过热、触头磨损和触头熔焊。

11．热继电器自动复位的时间一般要求不大于 5 min，手动复位时间不大于 2 min。

12. 空气阻尼式时间继电器又称为气囊式时间继电器，根据其触头的延时特点，可分为通电延时动作型和断电延时复位型两种。

13．中间继电器是用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大的继电器，其输入信号是线圈的通电和断电，输出信号是触头的动作。

14．凸轮控制器停止使用时，应将手柄准确地停在零位。

15．频敏变阻器是利用铁磁材料的损耗随频率变化而变化的性质来自动改变等效阻抗值。

16．低压断路器集控制和多种保护功能于一体，在正常情况下可用于不频繁地接通和断开电路以及控制电动机的运行。

当电路中发生短路、过载和失压欠压等故障时，能自动切断故障电路，保护线路和电气设备。

1.运动控制系统是由电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器等构成，交流调速系统取代直流调速系统已成为不争的事实。

2.V-M系统：晶闸管整流器—电动机调速系统；SPVWM：电压空间矢量PWM控制3.直流PWM调速系统：脉宽调整变换器—直流电动机调速系统；脉宽调制变换器的作用是：用脉冲宽度调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电动机转速4.泵升电压：当系统工作在逆变状态时，会对滤波电路中滤波电容进行充电，使电容两端电压升高5.静特性：表示闭环系统电动机转速与负载电流（转矩）间的稳态关系6.有静差调速系统：在比例控制调速系统中，存在扰动引起的稳态误差；7.无静差调速系统：对于积分控制和比例积分控制系统，由阶跃扰动引起的稳态误差为0；8.电流截止负反馈：当电流大到一定程度时才接入电流负反馈以限制电流，而电流正常时仅有转速负反馈起作用控制转速。

9.准时间最优控制：在设备物理上的允许条件下，实现最短时间的控制；10.双闭环调速系统：在电流、转速反馈控制系统中，从闭环结构上看，由电流环在里面构成的内环和由转速环在外面构成的外环，两个闭环构成的控制系统称作双闭环调速系统；11.可逆调速系统：可以实现电机正反转，具有四象限运行功能的调速系统称为可逆调速系统；12.环流的定义：采用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（1）静态环流——两组可逆线路在一定控制角下稳定工作时出现的环流，其中又有两类：直流平均环流——由晶闸管装置输出的直流平均电压所产生的环流称作直流平均环流。

瞬时脉动环流——两组晶闸管输出的直流平均电压差为零，但因电压波形不同，瞬时电压差仍会产生脉动的环流，称作瞬时脉动环流。

（2）动态环流——仅在可逆V-M系统处于过渡过程中出现的环流。

电力拖动自动控制系统知识点汇总示例文章篇一：《电力拖动自动控制系统知识点汇总》嗨，小伙伴们！今天我想跟你们聊聊电力拖动自动控制系统的那些事儿。

这可真是个超级有趣又有点小复杂的东西呢！咱们先来说说啥是电力拖动吧。

就好比你有个小玩具车，你得给它装上电池才能跑起来，这个电池给车提供动力，让车动起来的过程就有点像电力拖动。

不过真正的电力拖动可复杂多啦。

在工厂里，有那些大大的机器，像大吊车呀，还有生产线上的各种设备，它们要动起来就得靠电力拖动系统。

这就像是给那些大机器装上了超级动力源。

电力拖动自动控制系统里有个很重要的部分就是电动机。

电动机就像是整个系统的心脏。

电动机有好多种类型呢，有直流电动机，还有交流电动机。

直流电动机就像是一个很听话的小助手，它的转速呀、转矩呀，比较容易控制。

就像你可以很轻松地指挥一个很听话的小伙伴去做事情一样。

比如说，你想让这个小助手转得快一点或者慢一点，只要调整一下相关的东西，它就会按照你的想法来做。

那交流电动机呢？交流电动机就像是一个有点小个性的伙伴。

它虽然也能完成任务，但是控制起来就稍微复杂一点。

不过，可别小瞧它，在很多地方它都发挥着超级大的作用呢。

就好比在一些大型的工厂里，好多大型设备都是靠交流电动机来带动的。

在这个电力拖动自动控制系统里，还有控制器这个重要角色。

控制器就像是一个智慧的大脑。

它时刻关注着整个系统的运行情况。

比如说，如果电动机转得太快了，它就会像一个严厉的老师一样，发出指令让电动机慢一点；如果电动机转得太慢，它又会想办法让电动机加速。

这控制器怎么做到的呢？它是通过一些电路呀，还有算法之类的东西。

这就好比老师有自己的教学方法，控制器也有自己的控制方法。

我再给你们讲讲调速这个问题吧。

你们想啊，就像我们骑自行车，有时候要骑得快一点赶时间，有时候又要骑得慢一点看风景。

电动机也是这样，有时候需要快速运转，有时候需要慢速运转。

对于直流电动机来说，调速的方法有好几种呢。

比如说改变电枢电压调速，这就像是你给自行车的脚蹬子上施加不同的力量来改变速度一样。

第1章 绪论1. 什么是运动控制? 电力传动又称电力拖动，是以电动机作为原动机驱动生产机械的系统的总称。

运动控制系统是将电能转变为机械能的装置，用以实现生产机械按人们期望的要求运行，以满足生产工艺及其它应用的要求。

2. 运动控制系统的组成：现代运动控制技术是以电动机为控制对象，以计算机和其它电子装置为控制手段，以电力电子装置为弱电控制强电的纽带，以自动控制理论和信息处理理论为理论基础，以计算机数字仿真或计算机辅助设计为研究和开发的工具。

3. 运动控制系统的基本运动方程式：第2章 转速反馈控制的直流调速系统1. 晶闸管-电动机（ V-M ）系统的组成：纯滞后环节，一阶惯性环节。

2. V-M 系统的主要问题：由于电流波形的脉动，可能出现电流连续和断续两种情况。

3. 稳态性能指标：调速范围D 和静差率s 。

D =n N s∆n N (1−s) ，额定速降 ∆n N ，D =n maxn min ，s =∆n N n 04. 闭环控制系统的动态特性；静态特性、结构图？5. 反馈控制规律和闭环调速系统的几个实际问题，积分控制规律和比例积分控制规律。

积分控制规律：⎰∆=t0n c d 1t U U τ 比例积分控制规律：稳态精度高，动态响应快6. 有静差、无静差的主要区别：比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状；而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。

比例积分放大器的结构：PI 调节器7. 数字测速方法：M 法测速、T 法测速、M/T 法测速。

8. 电流截止负反馈的原理：采用某种方法，当电流大到一定程度时才接入电流负反馈以限制电流，而电流正常时仅有转速负反馈起作用控制转速。

电流截止负反馈的实现方法：引入比较电压，构成电流截止负反馈环节9. 脉宽调制：利用电力电子开关的导通与关断，将直流电压变成连续可变的电压，并通过控制脉冲宽度或周期达到变压变频的目的。

10. 直流蓄电池供电的电流可反向的两象限直流斩波调速系统,已知:电源电压Us=300V,斩波器占空比为30%,电动机反电动势E=100V,在电机侧看,回路的总电阻R=1Ω。

《电力拖动自动控制系统》综合复习资料一、填空题1、直流调速系统的主要形式是晶闸管－电动机调速系统，简称为系统。

2、对调速系统的转速控制的要求主要集中在以下三个方面：、和。

3、在闭环调速系统中，常优先考虑串联校正方案。

用运算放大器实现的串联校正装置可有、和三类调节器。

4、常用的H型PWM变换器按控制方式分为、型和等。

5、常用的可逆PWM变换器的主电路的结构的结构型式有、型和等。

6、在随动系统动态校正中，常用的有、和。

7、位置随动系统一般由五个部分组成，这五个部分分别是：位置传感器、电压比较放大器、、和减速器与负载。

8、可逆V—M系统存在环流的问题，环流可以分为静态环流和动态环流两种，静态环流由可分为和两种。

9、对于可逆调速系统来说，要实现有源逆变必须满足以下两项条件：和。

10、调速系统实际的转矩和功率究竟有多少，要由具体的负载决定。

不同性质的负载要求也不一样，对矿井卷扬机和载客电梯，当最大载重量相同时，无论速度大小，负载转矩都一样，属于“”的负载；机床主轴传动，调速时允许的最大切削功率一般不变，属于“”的负载。

11、转速、电流双闭环直流调速系统的起动过程有三个特点，具体如下：、和。

12、对调速系统转速控制的要求主要集中在三个方面，具体为、和。

其中和稳态性能指标相对应的是：和。

二、选择题1、在直流电动机调速方法中，调速性能最好的是（）A、减弱励磁磁通B、调节电枢供电电压C、改变电枢回路电阻D、改变负载2、在直流电动机变压调速中，最常用的得到可变电压的方法为（）A、旋转变流机组B、直流斩波器C、脉宽调制变换器D、静止可控整流器3、与开环系统相比，闭环系统增加了反馈电路，反馈电路对干扰（）不起作用。

A、电压扰动B、负载扰动C、反馈电路元件的本身影响D、负载冲击4、调速系统和随动系统在控制中十分常用，两者的主要性能不同。

对随动系统来说，主要是要求输出量准确地跟随给定量的变化，因此它的（）成了主要指标。

A、快速性B、灵活性C、跟随性能D、准确性三、简答题1、直流调速方法有哪几种?2、双闭环调速系统中转速环的作用？3、某双闭环调速系统，ASR、ACR均采用近似PI调节器，试问①调试中怎么才能做到U im*=6V时，I dm=20A；如欲使U nm*=10V时，n=1000r/min，应调什么参数？②如发现下垂特性不够陡或工作段特性不够硬，应调什么参数？4、试比较闭环控制系统中串联校正方案中PD、PI、PID三种方法。

第一章 闭环控制的直流调速系统1、三种调节电动机的转速的方法分别是：（1）调节电枢供电电压 U ；（调压调速）（2）改变电枢回路电阻 R 。

（调阻调速） （3）减弱励磁磁通 Φ；（调磁调速） 对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。

2、常用的可控直流电源有以下三种：旋转变流机组；静止式可控整流器；直流斩波器或脉宽调制变换器；3、G-M 系统工作原理：由交流电动机拖动直流发电机 G 实现变流，由 G 给需要调速的直流电动机 M 供电，调节G 的励磁电流 if 即可改变其输出电压 U ，从而调节电动机的转速 n 。

4、V-M 系统晶闸管可控整流器工作原理：通过调节触发装置 GT 的控制电压 Uc 来移动触发脉冲的相位，即可改变整流电压Ud ，从而实现平滑调速。

5、V-M 系统的特点：由于晶闸管的单向导电性，它不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。

晶闸管对过电压、过电流和过高的dV/dt 与di/dt 都十分敏感，若超过允许值会在很短的时间内损坏器件。

由谐波与无功功率引起电网电压波形畸变，殃及附近的用电设备，造成“电力公害”。

6、斩波器的晶闸管工作在开关状态。

7、脉动电流影响和抑制措施：会产生脉动的转矩，对生产机械不利，同时也增加电机的发热。

抑制电流脉动的措施，主要是：设置平波电抗器；增加整流电路相数；8、对于调速系统的转速控制要求有以下三个方面：调速，稳速，加减速。

9、静差率：当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落 ∆nnom ，与理想空载转速 n0 之比，称作静差率 s.10、闭环系统的稳态结构框图 11、闭环调速系统的静特性 表示闭环系统电动机转速与 12、闭环调速系统可以获得比开环调速系统能够提高调速范围，为此所需付出的代价是，须增设电压放大器以及检测与反馈装置。

13、转速反馈闭环调速系统具有以下三个基本特征或基本规律：被调量有静差；抵抗扰动，服从给定；系统的精度依赖于给定和反馈检测精度；14、当电流大到一定程度时才接入电流负反馈以限制电流，而电流正常时仅有转速负反馈起作用控制转速。

1.运动控制系统是由电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器等构成，交流调速系统取代直流调速系统已成为不争的事实。

2.V-M系统：晶闸管整流器—电动机调速系统；SPVWM：电压空间矢量PWM控制3.直流PWM调速系统：脉宽调整变换器—直流电动机调速系统；脉宽调制变换器的作用是：用脉冲宽度调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电动机转速4.泵升电压：当系统工作在逆变状态时，会对滤波电路中滤波电容进行充电，使电容两端电压升高5.静特性：表示闭环系统电动机转速与负载电流（转矩）间的稳态关系6.有静差调速系统：在比例控制调速系统中，存在扰动引起的稳态误差；7.无静差调速系统：对于积分控制和比例积分控制系统，由阶跃扰动引起的稳态误差为0；8.电流截止负反馈：当电流大到一定程度时才接入电流负反馈以限制电流，而电流正常时仅有转速负反馈起作用控制转速。

9.准时间最优控制：在设备物理上的允许条件下，实现最短时间的控制；10.双闭环调速系统：在电流、转速反馈控制系统中，从闭环结构上看，由电流环在里面构成的内环和由转速环在外面构成的外环，两个闭环构成的控制系统称作双闭环调速系统；11.可逆调速系统：可以实现电机正反转，具有四象限运行功能的调速系统称为可逆调速系统；12.环流的定义：采用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（1）静态环流——两组可逆线路在一定控制角下稳定工作时出现的环流，其中又有两类：直流平均环流——由晶闸管装置输出的直流平均电压所产生的环流称作直流平均环流。

瞬时脉动环流——两组晶闸管输出的直流平均电压差为零，但因电压波形不同，瞬时电压差仍会产生脉动的环流，称作瞬时脉动环流。

（2）动态环流——仅在可逆V-M系统处于过渡过程中出现的环流。

1、 直流电动机的稳态转速可以表示为：n=U-IR/K e Φ2、 调节电动机转速的方法：三种（1）调节电枢供电电压U ；（2）减弱励磁磁通Φ；（3）改变电枢回路电阻R 。

三种方法的优缺点：对于要求在一定范围内无极平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。

改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在基速（额定转速）以上作小范围的弱磁升速。

因此，自动控制的直流调速系统往往以变压调速为主。

3、调速范围和静差率，这两个指标合称调速系统的稳态性能指标。

（1）调速范围：生产机械要求电动机提供的最高转速n max 和最低转速n min 之比叫做调速范围，用字母D 表示，即：D=n max /n min 。

n max 和n min 一般都指电动机在额定负载时的最高转速和最低转速，对于少数负载很轻的机械，例如精密磨床，也可用实际负载时的最高转速和最低转速。

（2）静差率：当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时，所对应的转速降落∆n N 与理想空载转速n 0之比，称为系统的静差率s,即：s=∆n N / n 0或用百分数表示s=∆n N / n 0×100%。

4、例题2-1：某直流调速系统电动机额定转速n N =1430r/min ，额定速降∆n N =115r/min ，当要求静差率s ≤30%时，允许多大的调速范围？如果要求静差率s ≤20%，则调速范围是多少？如果希望调速范围达到10，所能满足的静差率是多少？解：D=n N s/∆n N （1-s ）=)3.01(1153.01430-⨯⨯≈5.3 若要求s ≤20%，则允许的调速范围只有：D=n N s/∆n N （1-s ）=)2.01(1152.01430-⨯⨯≈3.1 若调速范围达到10，则静差率只能是s=D ∆n N /n N + D ∆n N =11510143011510⨯+⨯≈44.6%5、反馈控制的基本作用：根据自动控制原理，将系统的被调节量作为反馈量引入系统，与给定量进行比较，用比较后的偏差值对系统进行控制，可以有效地抑制甚至消除扰动造成的影响，而维持被调节量很少变化或者不变，这就是反馈控制的基本作用。

相关答案整理2-4为什么PWM-电动机系统比晶闸管-…电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM开关频率髙，响应速度快，电流容易连续，系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。

2-1试分析有制动通路的不可逆PWM变换器进行制动时，两个VT是如何工作的?答：制动时，由于”小的脉冲变窄而导致J反向时，Ug2变正，于是VT2导通，VT2导通，VTi关断。

2・2调速范围和静差率的定义是什么？调速范围，静态速降和最小静差之间有什么关系？为什么脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了？答：生产机械要求电动机提供的最髙转速怙和最低转速gm之比叫做调速范槪用字母D表示，即：D =如竺负载由理想空载增加到额立值时，所对应的转速降落与理想空载转速从)mm之比，称为系统的静差率S,即：S=^-"omin调速范囤，静差速降和最小静差之间的关系为：D= %A/7J V(1-5)由于在一泄的®/下，D越大，”min越小街5又一泄，则S变大。

所以，如果不考虑D,则S 的调节也就会容易，2-3.某一调速系统，测得的最高转速特性为n()max = 15OOr/nin ,最低转速特性为H Omin = 15Or/nin ,带额定负载的速度降落A/2v=15r/nin ,且不同转速下额定速降Ag不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多大？解D =亘=叽K - 呱=1500 -15 = H gin 心丽一加“ 150-15All=15 -10%"umin1502-7闭环调速系统的调速范围是1500--150r/min,要求系统的静差Sv=2%,那末系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是lOOr/min则闭环系统的开环放大倍数应有多大？1, D = "mu =ni in 1500Tso=10则4亠帶亍器鬻=3.06小伽2, ^k = K + l 贝l 」KX 竺一 1 = 31.7 A/:r/ 3.062・8某闭环调速系统的开环放大倍数为15时，额定负载下电动机的速降为8r/min,如果将开环放大倍数 他提高到30,它的速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？K] =15;心=30;K] 14乙[；心 T >M/2同样负载扰动的条件下5与开环放大倍数加成反比，贝I 」g+1）/（0+1）= 4也/4如同样静差率的条件下调速范用与开环放大倍数加1成正比(/C 1+l)/(/f 2+l) = D zl /D z2K 2+ \ _ 30+1K| +1 一 15 + 1 思考2-12转速单环调速系统有那些特点？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，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速？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）闭环调速系统可以比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一左静差率的要求下，能够提 高调速范围。

1.双闭环直流调速系统启动过程U得启动过程为例：以系统静止状态下，突加转速阶跃给定信号*n第I阶段电流上升的阶段（0 ~ t1）突加给定电压U*n 后，I d 上升，当I d小于负载电流I dL时，电机还不能转动。

当I d ≥ I dL后，电机开始起动，由于机电惯性作用，转速不会很快增长，因而转速调节器ASR的输入偏差电压的数值仍较大，其输出电压保持限幅值U*im，强迫电流I d 迅速上升。

直到，I d = I dm，U i= U*im电流调节器很快就压制I d了的增长，标志着这一阶段的结束。

第II 阶段恒流升速阶段（t1 ~ t2）在这个阶段中，ASR始终是饱和的，转速环相当于开环，系统成为在恒值电流U*im给定下的电流调节系统，基本上保持电流I d恒定，因而系统的加速度恒定，转速呈线性增长。

与此同时，电机的反电动势E 也按线性增长，对电流调节系统来说，E 是一个线性渐增的扰动量，为了克服它的扰动，U d0和U c也必须基本上按线性增长，才能保持I d恒定。

当ACR采用PI调节器时，要使其输出量按线性增长，其输入偏差电压必须维持第Ⅲ阶段转速调节阶段（t2 以后）当转速上升到给定值时，转速调节器ASR的输入偏差减少到零，但其输出却由于积分作用还维持在限幅值U*im，所以电机仍在加速，使转速超调。

转速超调后，ASR输入偏差电压变负，使它开始退出饱和状态，U*i和I d很快下降。

但是，只要I d仍大于负载电流I dL，转速就继续上升直到I d= I dL时，转矩T e= T L，则d n/d t= 0，转速n才到达峰值（t = t3时）。

此后，电动机开始在负载的阻力下减速，与此相应，在一小段时间内（t3~ t4），I d<I dL，直到稳定，如果调节器参数整定得不够好，也会有一些振荡过程。

2.双闭环直流调速系统启动过程的特点：（1）饱和非线性控制根据ASR的饱和与不饱和，整个系统处于完全不同的两种状态：当ASR饱和时，转速环开环，系统表现为恒值电流调节的单闭环系统；当ASR不饱和时，转速环闭环，整个系统是一个无静差调速系统，而电流内环表现为电流随动系统。

复习提示：1.在使用本复习题（要点）之前，务必要将教材的相关章节至少通读2遍以上，以免造成知识不系统、不连贯。

切记！切记！2.本复习题（要点）覆盖了《运动控制系统》考试所要求的所有知识点，要求理解加记忆，但这绝不是考试原题。

切记！3.有些是书中例题和课后习题。

第1章 闭环控制的直流调速系统1 直流电机主要有哪几种基本调速方法?通过性能比较，你认为哪一种方法最好？答：直流电动机稳态表达式Φ-=e K IR U n 式中:n —转速（r/min ）,U —电枢电压（V ）,I —电枢电流（A ）,R —电枢回路总电阻（Ω）,Φ—励磁磁通（Wb ）,e K —电动势常数。

直流电机主要有三种基本调速方法：调节电枢供电电压 U ，减弱励磁磁通 Φ，改变电枢回路电阻 R 。

对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。

改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在基速（即电机额定转速）以上作小范围的弱磁升速。

因此，自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主。

2 常用的可控直流电源主要有哪些？答：常用的可控直流电源有以下三种：（1）旋转变流机组——用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。

（2）静止式可控整流器——用静止式的可控整流器，以获得可调的直流电压。

（3）直流斩波器或脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，以产生可变的平均电压。

3．静差率s 与空载转速n 0的关系如何?答：静差率s 与空载转速n 0成反比，n 0下降，s 上升。

所以检验静差率时应以最低速时的静差率 mino n n s ∆=为准。

5转速控制的要求是什么？答：1）调速-在一定的最高转速和最低转速的范围内，分档的或平滑的调节转速。

2）稳速-以一定的精度在所需转速上稳定运行，在各种可能的干扰下不允许有过大的转速波动，以确保产品质量。

1.功率放大与变换装置有：电机型，电磁型，电力电子型等;2.电力电子型功率放大与变换装置发展：半控型 ————全控型;低频————高频开关；分立的器件————具有复合功能的功率模块3. 忽略阻尼转矩和扭转弹性转矩，运动控制系统的简化运动方程式4. 转矩控制是运动控制的根本问题。

控制转速和转角，唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩，使转速变化率按人们期望的规律变化5.生产机械的负载转矩特性：恒转矩负载；恒功率负载；风机、泵类负载6. 负载转矩的大小恒定，称作恒转矩负载 a ）位能性恒转矩负载 ：由重力产生，具固定大小和方向b) 反抗性恒转矩负载：大小不变，方向始终与转速反向7.直流电动机的稳态转速 电动机调速方法:1）改变电枢供电电压U2）减弱励磁磁通φ3）改变电枢回路电阻R在一定范围内无机平滑调速的系统，以调节电枢供电电压的方式为最好。

改变电阻只能有级调速；减弱磁通为无级调速，平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压。

8．可控直流电源两大类：a 相控整流器对应晶闸管整流器-电动机系统 (V-M)b 直流脉宽变换器对应直流PWM 变换器-电动机系统 (PWM)9．在V-M 系统中，工作原理：调节控制电压U c ——移动触发装置GT 输出脉冲的相位——改变可控整流器VT 输出瞬时电压u d 的波形， 以及输出平均电压U d 的数值10.晶闸管整流管的特点：用触发脉冲的触发延迟角a 控制整流电压的平均值u11.有源逆变状态下，控制触发脉冲延迟角a 为π时，发生逆变颠覆！12.抑制电流脉动的措施：a.增加整流电路相数，或采用多重化技术；b.设置电感量足够大的平波电抗器电流脉动的影响：增加电动机的发热;产生脉动转矩，对生产机械不利13.晶闸管整流器-电动机系统的机械特性：a 小于0.5π处于整流，a 大于0.5π处于逆变； 电流连续区， 机械特性硬；电流断续区， 机械特性软； 理想空载转速翘得很高； 分界线 14.晶闸管触发和整流装置看成是一个纯滞后环节，滞后作用是由晶闸管整流装置的失控时间引起的。

电力拖动自动控制系统期末复习重点第一章1、电力拖动实现了电能与机械能之间的能量变换。

2、功率放大与变换装置有电机型、电磁型、电力电子型等，现在多用电力电子型的。

3、控制器分模拟控制器和数字控制器两类，也有模数混合的控制器，现在已越来越多地采用全数字控制器。

4、几种典型的生产机械负载转矩：恒转矩负载恒功率负载风机、泵类负载第二章1、三种调节直流电动机转速的方法：调节电枢供电电压、减弱励磁磁通、改变电枢回路电阻自动控制的直流调速系统往往以变压调速为主。

2、可控直流电源主要由两大类：相控整流器（v-m）、直流脉宽变换器（pwm-m）3、单相全波整流电路：U d0=0.9U2cosa 三相半波：U d0=1.17U2cosa 三相全波：U d0=2.34U2cosa4、电流连续时v-m系统的机械特性5、晶闸管可控整流器组成的直流电源的不足之处：1）晶闸管是单向导电的，它不允许电流反向，给电动机的可逆运行带来困难。

2）晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt与du/di都十分敏感，其中任一指标超过允许值都可能在很短的时间内损坏晶闸管。

3）晶闸管的可控性是基于对其门极的移相触发控制，在较低速度运行时，晶闸管的导通角很小，使得系统的功率因数变差，并在交流侧产生较大的谐波电流，引起电网电压的畸变，被称为“电力公害”。

5、pwm-m系统中，直流电动机电枢两端的平均电压为：U d=(t on/T)U S6、直流pwm调速系统（电流连续）的机械特性：7、调速系统的稳态性能指标：调速范围（D）、静差率（S）额定速降8、调速范围，静差率，额定速降之间的关系：9、一个系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所需静差率的转速的可调范围。

10、例题2-1（p23.）例题2-2（p24.）11、开环系统机械特性和比例控制闭环系统静特性的关系：结论：比例控制的直流调速系统可以获得比开环调速系统硬的多的稳态系统，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围，为此，需设置电压放大器和转速检测装置。

电力拖动自动控制知识点总结电力拖动自动控制是一种利用电动机作为动力源，完成一系列运动控制和操作的技术。

它通过电力传动系统来把控制命令转换为电机动力输出，实现对设备的位置、速度和转矩等参数的精确控制。

电力拖动自动控制在各个行业的自动化生产中广泛应用，提高了生产效率和产品质量，降低了劳动强度和人为失误。

一、电力拖动自动控制基本原理电力拖动自动控制的基本原理是通过电动机来实现运动控制。

一般来说，电力拖动自动控制主要包括三个基本组成部分：传感器、控制器和执行器。

传感器用于采集反馈信号，控制器进行信号处理和计算，并将处理后的信号发送给执行器。

执行器则根据控制信号，调节电动机的转速、方向和输出力矩，实现对设备的运动控制。

二、电力拖动自动控制系统组成1.电动机电动机是电力拖动自动控制系统的核心部件，它将电能转换为机械能来驱动设备运动。

常用的电动机有直流电动机、交流感应电动机和步进电动机等。

选择合适的电动机型号和规格，对于实现精确控制至关重要。

2.传感器传感器用于采集各种物理信号，比如位置、速度、力矩等，并将其转换为电信号送入控制器。

常用的传感器有编码器、接近开关、力传感器和位移传感器等。

传感器的准确度和稳定性对于控制系统的精确性和性能至关重要。

3.控制器控制器是电力拖动自动控制系统的智能核心，负责信号的处理和控制算法的执行。

根据控制要求和应用场景的不同，常用的控制器有PLC（可编程逻辑控制器）、单片机和工控机等。

控制器的设计和参数设置决定了系统的稳定性和运行特性。

4.电力传动装置电力传动装置一般由电动机、传动装置和工作机构组成。

传动装置根据控制信号来调整输出轴的转速和转矩，使工作机构按照预设的规律运动。

常用的电力传动装置有齿轮传动、皮带传动、链传动和螺杆传动等。

5.控制回路控制回路是电力拖动自动控制系统中最关键的部分，它根据输入信号和反馈信号进行比较和判断，产生控制信号送入执行器。

常见的控制回路有位置闭环控制、速度闭环控制和转矩闭环控制等。