运动控制系统4

运动控制系统的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解运动控制系统的基本概念、组成和分类。

2. 学生能掌握运动控制系统中常见传感器的原理和应用。

3. 学生能描述运动控制系统的执行机构工作原理及其特点。

4. 学生了解运动控制算法的基本原理，如PID控制、模糊控制等。

技能目标：1. 学生具备运用所学知识分析和解决实际运动控制问题的能力。

2. 学生能设计简单的运动控制系统，并进行仿真实验。

3. 学生能熟练使用相关软件和工具进行运动控制系统的调试与优化。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对运动控制系统相关技术的兴趣，激发学习热情。

2. 学生养成合作、探究的学习习惯，培养团队协作精神。

3. 学生认识到运动控制系统在工程实际中的应用价值，增强社会责任感。

课程性质：本课程为电子信息工程及相关专业高年级学生的专业课程，旨在帮助学生掌握运动控制系统的基本原理、设计方法和实际应用。

学生特点：学生已具备一定的电子、电气和控制系统基础，具有较强的学习能力和实践操作能力。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调学生的动手能力和创新能力培养。

通过本课程的学习，使学生具备运动控制系统设计、调试和应用的能力。

教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 运动控制系统概述- 运动控制系统的基本概念、组成和分类- 运动控制系统的发展及应用领域2. 运动控制系统传感器- 常见运动控制传感器的工作原理、特性及应用- 传感器的选型及接口技术3. 执行机构- 电动伺服电机、步进电机、液压气动执行机构的工作原理及特点- 执行机构的控制策略及性能分析4. 运动控制算法- PID控制算法原理及其在运动控制中的应用- 模糊控制、神经网络等其他先进控制算法介绍5. 运动控制系统设计- 系统建模、控制器设计及仿真- 硬件在环（HIL）仿真与实验- 运动控制系统调试与优化6. 运动控制系统实例分析- 分析典型运动控制系统的设计过程及解决方案- 案例教学，培养学生的实际操作能力教学内容安排与进度：- 第1周：运动控制系统概述- 第2-3周：运动控制系统传感器- 第4-5周：执行机构- 第6-7周：运动控制算法- 第8-9周：运动控制系统设计- 第10周：运动控制系统实例分析教材章节关联：本课程教学内容与教材中第3章“运动控制系统”相关内容相衔接，涵盖第3章中的3.1-3.5节。

知识创造未来
运动控制系统
运动控制系统是指利用电子设备和软件来实现运动控制的一种系统。

它可以用于控制机械设备、机器人、汽车等进行运动控制。

运动控制系统通常包括以下几个部分：
1. 传感器：用于检测实际运动的位置、速度、加速度等参数，并将
其转换为电信号。

2. 控制器：负责接收传感器的信号，并根据预设的控制算法，计算
出相应的控制命令。

3. 执行器：根据控制命令，进行相应的机械运动，如电机、气缸等。

4. 软件系统：包括控制算法、运动规划、通信协议等，用于实现运
动控制的逻辑和功能。

运动控制系统的主要功能包括位置控制、速度控制和力控制等。

通
过调整控制器的参数和算法，可以达到不同的控制效果。

运动控制系统广泛应用于各个领域，如工业自动化、机器人、航空
航天、医疗器械等。

它可以提高设备的精度、稳定性和生产效率，
实现自动化生产和操作。

1。

TC55V 运动控制系统1-4轴系列说明书北京多普康自动化技术有限公司安全须知使用本控制系统前，请您仔细阅读本手册后再进行相关的操作。

仔细阅读本操作说明书，以及用户安全须知，采取必要的安全防护措施。

如果用户有其他需求，请与本公司联系。

工作环境及防护：1.控制系统的工作温度为0-40℃，当超出此环境温度时系统可能会出现工作不正常甚至死机等现象。

温度过低时，液晶显示器将出现不正常的情况。

2.相对湿度应控制在0-85%。

3.在高温、高湿、腐蚀性气体的环境下工作时，必须采取特殊的防护措施。

4.防止灰尘、粉尘、金属等杂物进入控制系统。

5.应防护好控制系统的液晶屏幕（易碎品）：使其远离尖锐物体；防止空中的物体撞到屏幕上；当屏幕有灰尘需要清洁时，应用柔软的纸巾或棉布轻轻擦除。

系统的操作：系统操作时需按压相应的操作按键，在按压按键时,需要食指或中指的指肚按压，切忌用指甲按压按键，否则将造成按键面膜的损坏，而影响您的使用。

初次进行操作的操作者，应在了解相应功能的正确使用方法后，方可进行相应的操作，对于不熟悉的功能或参数，严禁随意操作或更改系统参数。

由于使用产品不当，而造成危及人身、财产安全的责任，本公司概不负责。

系统的检修：当系统出现不正常的情况，需检修相应的连接或插座连接处时，应先切断系统电源。

再进行必要的检修。

未进行严格操作的技术人员或未得到本公司授权的单位或者个人，不能打开控制系统进行维修操作，否则后果自负。

系统保修说明：保修期：本产品自出厂之日起十二个月内。

保修范围：在保修期内，任何按使用要求操作的情况下所发生的故障。

保修期内：保修范围以外的故障为收费服务。

保修期外：所有的故障均为收费服务。

以下情况不在保修范围内：任何违反使用要求的人为故障或意外故障，尤其电压接反接错。

带电插拔系统连接插座而造成的损坏。

自然灾害等原因导致的损坏。

未经许可，擅自拆卸、改装、修理等行为造成的损坏。

其他事项：本说明书如有与系统功能不符、不详尽处，以系统软件功能为准。

习题四4.1双闭环调速系统的ASR 和ACR 均为PI 调节器，设系统最大给定电压*nmU =15V ，转速调节器限幅值为*im U =15V ， n N =1500r/min ，N I =20A ，电流过载倍数为2，电枢回路总电阻R =2Ω，s K =20，e C =0.127V·min/r ，求：（1）当系统稳定运行在*n U =5V ，dL I =10A 时，系统的n 、n U 、*i U 、i U 和c U 各为多少？（2）当电动机负载过大而堵转时，*i U 和c U 各为多少？解： （1）150.01min/1500/minnm N U VV r n r α=== 5500/min 0.01min/nU Vn r V rα===*150.375/40im dm U V V A I Aβ===*0.37510 3.75i d U I V β==⨯= 0.37510 3.75i d U I V β==⨯=0.1275001024.17520e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== （2）堵转时，V I U dm i 15*==β， 0.1270402420e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== 4.2 在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR ，ACR 均采用PI 调节器。

已知参数：电动机：N P =3.7kW ，N U =220V ，N I =20A ，N n =1000 r/min ,电枢回路总电阻R =1.5Ω,设cm im nmU U U ==** =8V ，电枢回路最大电流dm I =40A,电力电子变换器的放大系数s K =40。

试求：（1）电流反馈系数β和转速反馈系数α。

（2）当电动机在最高转速发生堵转时的,0d U c i i U U U ,,*值。

解:1）*80.32/40im dm U VV A I Aβ===80.008min/1000/minnm N U VV r n r α=== 2) 040 1.560d d dm U E I R I R V ∑∑=+⨯=⨯=⨯=这时： *8,0n n U V U ==，ASR 处于饱和，输出最大电流给定。

电力拖动自动控制系统运动控制系统-四版-复习题-考试题目直流调速系统判断: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电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk 的大小并非仅取决于速度定 Ug*的大小。

<）8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。

< ）9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。

<）10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。

<）11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。

<）与开环系统相比，单闭环调速系统的稳态速降减小了。

< ）12α=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闭环系统电动机转速与负载电流<或转矩）的稳态关系，即静特性，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大的不同。

17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。

<）18 直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。

<）19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。

<）20对电网电压波动来说，电压环比电流环更快。

<）二选择题1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，< ）。

2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1)n n sn rpm D s ∆==⨯⨯=-系统允许的静态速降为2.04rpm2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=，且在不同转速下额定速降不变，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少？解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下）max 0max 1500151485N n n n =-∆=-= min 0min 15015135N n n n =-∆=-= max min 148513511D n n ===2) 静差率 01515010%N s n n =∆==2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。

相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。

采用降压调速。

当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。

如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ∆==⨯+= (1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =∆-=⨯⨯-=[(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33N D n S n s =∆-=⨯⨯-=2.5 某龙门刨床工作台采用V-M调速系统。

已知直流电动机60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V•min/r,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ∆为多少？ （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？（3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ∆又为多少? 解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R r ∆=⨯=⨯= (2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+=(3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=2.6 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压*8.8u U V =、比例调节器放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=0.7。

《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案对于《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》的学习，在课后应该做一些练习题加以巩固。

一下是给大家的《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案，希望对你有帮助。

一判断题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。

(Ⅹ)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。

(Ⅹ)6带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。

(Ⅹ)7电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk的大小并非仅取决于*速度定Ug的大小。

(√)8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。

(Ⅹ)9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。

(Ⅹ)10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。

(√)11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。

(Ⅹ)与开环系统相比，单闭环调速系统的稳态速降减小了。

(Ⅹ)12α=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。

(Ⅹ)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闭环系统电动机转速与负载电流(或转矩)的稳态关系，即静特性，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大的不同。

17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。

(√)18直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。

(Ⅹ) 19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。

(√)20对电网电压波动来说，电压环比电流环更快。

基于运动控制卡的四关节机械手臂控制系统设计一、绪论机器人技术是现代制造业不可或缺的一项技术。

本文基于运动控制卡的四关节机械手臂控制系统设计，旨在为实现机械手臂自动化控制提供可行性方案。

二、系统设计1. 系统硬件设计本系统所需的硬件主要包括四关节机械手臂、运动控制卡、步进电机和电源等。

其中，四关节机械手臂是负责完成各种工业自动化任务的主体，步进电机则是实现机械手臂动作的技术支撑，而运动控制卡则是机械手臂的数字控制核心。

具体设计如下：（1）机械手臂方案设计本系统中采用的机械手臂为四关节机械手臂，具有控制灵活、可靠性高、精度高等特点。

关节采用电机驱动，能够在不同工作场景下自由调整角度，实现不同的物体抓取、移动等功能。

（2）步进电机方案设计步进电机是一种精度高、可靠性好的电机类型，特别适合用于机器人控制系统中。

本系统中采用的步进电机二相四线式，具有卓越的控制性能，用于实现机械手臂各关节电机的控制。

（3）运动控制卡方案设计运动控制卡主要负责机械手臂的数字化精确控制，本系统中选择采用PLC型控制卡，能够更好地控制机械臂的位置、速度、加速度等。

（4）电源及配件方案设计本系统采用的电源功率为24VDC，适用于各组件电压要求，同时提供相应的配件，如闸刀、接触器、熔断器、告警灯等，以确保系统稳定性、可靠性和安全性。

2. 系统软件设计本系统采用Visual C++和PLC编程软件S7-200为开发工具，主要功能设计如下：（1）运动控制程序设计运动控制程序应具有良好的实时性和稳定性，应能够实现机械手臂的控制命令，包括位置、速度、加速度等。

程序开发需要嵌入PLC软件中进行。

（2）图形化界面设计图形化界面应当直观、简单易操作，并能够实时显示机械臂的动态，以及控制参数的变化情况。

程序开发可以采用MFC框架实现。

三、总结本文基于运动控制卡的四关节机械手臂控制系统设计，提出了系统硬件和软件设计的相关方案。

该系统设计方案能够实现机械手臂的自动化控制，具有较高的准确度和可靠性，为工业自动化生产提供了一种可行技术方案。

一、运动控制系统的定义与分类定义：以机械运动的驱动设备－－电动机为被控对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制理论指导下组成的电力传动自动控制系统。

分类：（1）按被控物理量分：以转速为被控量的系统叫调速系统，以角位移或直线位移为被控量的系统叫随动系统（或伺服系统）。

（2）按驱动电动机的类型分：用直流电动机带动生产机械的为直流传动系统，用交流电动机带动生产机械的为交流传动系统。

（3）按控制器的类型分：用模拟电路构成控制器的系统为模拟控制系统，用数字电路构成控制器的系统为数字控制系统。

二、直流调速方法答：（1）调节电枢供电电压U；（2）减弱励磁磁通 ；（3）改变电枢回路电阻R。

三、常用的可控直流电源答：（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四、三种调速方法的性能与比较答：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。

五、V-M系统的特点答：晶闸管整流装置不仅在经济性和可靠性上都有很大提高，而且在技术性能上也显示出较大的优越性。

在控制作用的快速性上，变流机组是秒级，而晶闸管整流器是毫秒级, 这将大大提高系统的动态性能六、V-M系统的问题答：（1）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。

（2）晶闸管对过电压、过电流和过高的d V/d t与d i/d t 都十分敏感，若超过允许值会在很短的时间内损坏器件。

（3）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”。

《运动控制系统》教案一、教学目标1. 了解运动控制系统的概念、组成和作用。

2. 掌握运动控制系统的分类及其原理。

3. 熟悉运动控制系统的应用领域和发展趋势。

4. 培养学生对运动控制系统的兴趣和创新能力。

二、教学内容1. 运动控制系统概述运动控制系统的定义运动控制系统的组成运动控制系统的功能2. 运动控制系统的分类开环运动控制系统闭环运动控制系统混合运动控制系统3. 运动控制系统的原理位置控制原理速度控制原理力控制原理4. 运动控制系统的应用领域工业数控机床电动汽车航空航天5. 运动控制系统的发展趋势智能化网络化绿色化三、教学方法1. 讲授法：讲解运动控制系统的基本概念、原理和应用。

2. 案例分析法：分析具体运动控制系统的实例，加深学生对运动控制系统的理解。

3. 讨论法：引导学生探讨运动控制系统的发展趋势及其在我国的应用前景。

4. 实践操作法：安排实验室参观或动手实践，让学生亲身体验运动控制系统的工作原理。

四、教学安排1. 第1-2课时：运动控制系统概述2. 第3-4课时：运动控制系统的分类和原理3. 第5-6课时：运动控制系统的应用领域4. 第7-8课时：运动控制系统的发展趋势5. 第9-10课时：实验室参观或实践操作五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对运动控制系统基本概念的理解。

2. 课后作业：巩固学生对运动控制系统知识的掌握。

3. 小组讨论：评估学生在探讨运动控制系统发展过程中的创新能力。

4. 实践报告：评价学生在实验室参观或实践操作中的表现。

六、教学资源1. 教材：《运动控制系统》2. 课件：运动控制系统的基本概念、原理、应用和趋势3. 视频资料：运动控制系统的实际应用案例4. 实验室设备：的运动控制系统实验装置5. 网络资源：关于运动控制系统的相关论文和新闻七、教学过程1. 导入：通过一个运动控制系统的实际应用案例，引发学生对运动控制系统的兴趣。

2. 讲解：结合教材和课件，详细讲解运动控制系统的基本概念、原理、应用和趋势。

3-1 在恒流起动过程中，电枢电流能否达到最大值 I dm为什么答：不能达到最大值，因为在恒流升速阶段，电流闭环调节的扰动是电动机的反电动势，它正是一个线性渐增的斜坡扰动量，所以系统做不到无静差，而是I d 略低于I dm 。

3-2 由于机械原因，造成转轴堵死，分析双闭环直流调速系统的工作状态。

答：转轴堵死，则n=0,比较大,导致比较大,也比较大,然后输出电压较大，最终可能导致电机烧坏。

3-3 双闭环直流调速系统中，给定电压 Un*不变，增加转速负反馈系数α，系统稳定后转速反馈电压 Un 和实际转速 n 是增加、减小还是不变答：反馈系数增加使得增大，减小，减小，减小，输出电压减小，转速n减小，然后会有所减小，但是由于α增大了，总体还是增大的。

3-4 双闭环直流调速系统调试时，遇到下列情况会出现什么现象答：（1）转速一直上升，ASR不会饱和，转速调节有静差。

（2）转速上升时，电流不能维持恒值，有静差。

3-5某双闭环调速系统，ASR、均采用 PI 调节器，ACR 调试中怎样才能做到Uim*=6V时，Idm=20A；如欲使 Un*=10V 时，n=1000rpm，应调什么参数答：前者应调节，后者应调节。

3-6 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：转速n是由给定电压决定的，若要改变电动机转速，应调节给定电压。

改变Kn和Ks不行。

改变转速反馈系数α行。

若要改变电动机的堵转电流，应调节或者。

3-7 转速电流双闭环直流调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少为什么答：均为零。

因为双闭环调速系统在稳态工作中，当两个调节器都不饱和时，PI调节器工作在线性调节状态，作用是使输入偏差电压在稳态时为零。

各变量之间关系如下：3-8 在双闭环系统中，若速度调节器改为比例调节器，或电流调节器改为比例调节器，对系统的稳态性能影响如何答：稳态运行时有静差，不能实现无静差。

电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅陈伯时）课后答案包括思考题和课后习题第2章2-1 直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。

特点略。

2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。

答：直流 PWM 变换器基本结构如图，包括 IGBT 和续流二极管。

三相交流电经过整流滤波后送往直流 PWM 变换器，通过改变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流 PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。

2-3 直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么？答：脉动直流电压。

2=4 为什么直流 PWM 变换器-电动机系统比 V-M 系统能够获得更好的动态性能？答：直流 PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。

其中直流 PWM 变换器的时间常数 Ts 等于其 IGBT 控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数 Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。

因 fc 通常为 kHz 级，而 f 通常为工频（50 或60Hz）为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过 20，故直流 PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。

2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流 PWM 变换器的输出。

电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。

2-6 直流 PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？答：为电动机提供续流通道。

若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。

2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？答：不是。

因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。

TC55H 系列运动控制系统（1-4轴）说明书北京多普康自动化技术有限公司扫一扫，加关注！掌握最新资讯，最新优惠！了解更多成功案例！咨询热线：4006-033-880官网：淘宝旗舰店：/阿里巴巴品牌工业城：/一、操作篇1.概述TC55H是北京多普康全新开发的新产品，可控制4个进给轴，1个模拟主轴，16路输入，8路输出，USB接口，支持U盘文件操作和程序运行,支持G代码编程。

1.1主要功能自动：自动加工运行，单段程序执行手动：手动高低速运行，手脉控制，当前选中轴程序回零，全部回程序零点，机械回零程序：编辑，读入，删除，另存，新建参数：控制参数，速度参数，输入参数，输出参数，厂值恢复USB：导入程序或开机图片密码：登陆用户，退出用户，修改密码外部手动：控制电机正反转，启动、暂停、报警、急停等程序指令：G指令和M指令隔离I/0口：带有与系统隔离的输入输出口模拟主轴输出：可接1路0~10V模拟主轴脉冲输出：4轴脉冲差分输出程序编辑：自动解释编辑指令1.2系统组成控制系统主要有以下部分组成● 3.5寸彩色液晶屏，分辨率320*240●触点按键阵列●4轴差分脉冲输出●输入/输出（16路光电隔离24V输入，8路光电隔离24V输出，单通道额定500mA）●1路模拟量主轴输出●1个面板型手轮，增量×1，×10，×100●1个USB接口，可插入U盘●最大程序行5000行，程序内存容量128M，可存100个加工程序1.3技术指标最小数据单位：0.001mm编程范围：±99999.999mm控制轴数：1~4轴（X,Y,Z,C）联动轴数：X,Y,Z,C轴可做直线插补，X,Y可做圆弧插补主轴数：1轴(S)各轴最大进给速度：9000mm/min（当脉冲当量为0.001mm时）插补：直线/圆弧电子齿轮：分子：1~99999，分母：1~999991.4尺寸z外形尺寸：长×宽×厚172×94×48mmz嵌入口尺寸：长×宽162×84mm，前面板厚4mm2.按键定义3.显示及操作方式3.1主界面系统上电后，跳过开机画面进入主界面，主界面显示坐标轴的位置，坐标的运行速度F及倍率，主轴的运行速度S及倍率，输入、输出口的状态。

一、选择题1．转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是A．PID B．PI C．P D．PD2．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，则静差率A．越小B．越大C．不变D．不确定3．下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是A．降电压调速B．串级调速C．变极调速D．变压变频调速4．可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速的是A．比例控制B．积分控制C．微分控制 D．比例微分控制5．控制系统能够正常运行的首要条件是A．抗扰性B．稳定性C．快速性D．准确性6．在定性的分析闭环系统性能时，截止频率ωc越低,则系统的稳定精度A?A．越高B．越低C．不变D．不确定7．常用的数字滤波方法不包括A．算术平均值滤波B．中值滤波C．中值平均滤波D．几何平均值滤波8．转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是A．ACR B．AVR C．ASR D．ATR 9．双闭环直流调速系统的起动过程中不包括A．转速调节阶段B．电流上升阶段C．恒流升速阶段D．电流下降阶段10．三相全波整流电路的平均整流电压为2.34U2cosA．B．C．D．11．下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是A．饱和非线性控制B．转速超调C．准时间最优控制D．饱和线性控制12．下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是A．降电压调速B．变极对数调速C．变压变频调速D．转子串电阻调速13．SPWM技术中，调制波是频率和期望波相同的A．正弦波B．方波C．等腰三角波D．锯齿波14．下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是A．高阶B．低阶C．非线性D．强耦合15．在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是A．故障保护B．PWM生成C．电流调节D．转速调节16．比例微分的英文缩写是A．PI B．PD C．VR D．PID17．调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准A．平均速度B．最高速C．最低速D．任意速度18．下列异步电动机调速方法属于转差功率馈送型的调速系统是A．降电压调速B．串级调速C．变极调速D．变压变频调速19．在定性的分析闭环系统性能时，截止频率ωc越高,则系统的稳定精度A．越高B．越低C．不变D．不确定20．采用旋转编码器的数字测速方法不包括A．M法B．T法C．M/T法D．F法21．转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是A．ACR B．AVR C．ASR D．ATR22．下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中，错误的是A．只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的B．反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动C．反馈控制系统的作用是：抵抗扰动、服从给定D．系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度23．笼型异步电动机变压变频调速系统中基频以下调速，下列哪种方式控制性能最好A．恒Er/ω1制B．恒控制C．恒控制D．恒控制24．SPWM技术中，载波是频率比期望波高得多的A．正弦波B．方波C．等腰三角波D．锯齿波25．下列不属于交流异步电动机动态数学模型特点的是A．高阶B．线性C．非线性D．强耦合26．在微机数字控制系统的故障保护中断服务子程序中，工作程序正确的是A．显示故障原因并报警——分析判断故障——封锁PWM输出——系统复位B．显示故障原因并报警——封锁PWM输出——分析判断故障——系统复位C．封锁PWM输出——分析判断故障——显示故障原因并报警——系统复位D．分析判断故障——显示故障原因并报警——封锁PWM输出——系统复位27．正弦波脉宽调制的英文缩写是A．PID B．PWM C．SPWM D．PD28．转速负反馈调速系统的静特性方程中K的表达式为(Kp*Ks*α)/CeA．B．C．D．29．采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于A．无静差调速系统B．有静差调速系统24．无静差直流调速系统的实质是调节器包含比例积分环节。

《运动控制系统》教案一、教学目标1. 了解运动控制系统的概念、组成和作用。

2. 掌握运动控制系统的分类及其特点。

3. 熟悉运动控制系统的主要组成部分及其功能。

4. 理解运动控制系统在实际应用中的重要性。

二、教学内容1. 运动控制系统的概念与组成1.1 运动控制系统的定义1.2 运动控制系统的组成要素2. 运动控制系统的分类与特点2.1 模拟运动控制系统2.2 数字运动控制系统2.3 现代运动控制系统3. 运动控制系统的主要组成部分及其功能3.1 控制器3.2 执行器3.3 传感器3.4 反馈环节4. 运动控制系统在实际应用中的重要性4.1 运动控制系统在工业生产中的应用4.2 运动控制系统在交通运输中的应用4.3 运动控制系统在生物医学中的应用三、教学方法1. 讲授法：讲解运动控制系统的概念、组成、分类、特点及应用。

2. 案例分析法：分析实际应用中的运动控制系统案例，加深学生对运动控制系统的理解。

3. 讨论法：组织学生就运动控制系统相关问题进行讨论，提高学生的思考能力。

四、教学准备1. 教材：《运动控制系统》相关章节。

2. 课件：制作涵盖教学内容的课件。

3. 案例材料：收集运动控制系统在实际应用中的案例。

五、教学过程1. 导入：简要介绍运动控制系统的基本概念，激发学生兴趣。

2. 讲解：详细讲解运动控制系统的组成、分类、特点及应用。

3. 案例分析：分析实际应用中的运动控制系统案例，让学生理解运动控制系统的作用。

4. 讨论：组织学生就运动控制系统相关问题进行讨论，提高学生的思考能力。

6. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。

六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对运动控制系统概念、组成、分类和应用的理解。

2. 练习题：布置课后练习题，评估学生对运动控制系统知识的掌握程度。

3. 案例分析报告：评估学生在案例分析环节的思考深度和分析能力。

七、教学拓展1. 介绍运动控制系统领域的最新研究成果和技术发展动态。