运动控制系统试卷答案全样本

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：（1）M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。

（2）T 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。

（3）M/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。

第一章 习题答案1-1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 开关频率高，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。

1-2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1g U 的脉冲变窄而导致d i 反向时，U g2 变正，于是VT 2导通，VT 2导通，VT 1关断。

1-3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高转速 max n 和最低转速min n 之比叫做调速范围，用字母D 表示，即：m inm ax n n D = 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min 0n 之比，称为系统的静差率S,即：m in0n n s N ∆= 调速范围，静差速降和最小静差之间的关系为：)1(s n s n D N N -∆= 由于在一定的N n 下，D 越大，m in n 越小N n ∆ 又一定，则S 变大。

所以，如果不考虑D ，则S 的调节也就会容易，1-4．某一调速系统，测得的最高转速特性为m in /1500max 0r n =，最低转速特性为m in /150min 0r n =，带额定负载的速度降落m in /15r n N =∆，且不同转速下额定速降Nn ∆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1115150151500min 0max 0min max =--=∆-∆-==N N n n n n n n D%1015015min 0==∆=n n s 1-5闭环调速系统的调速范围是1500----150r/min ，要求系统的静差 s<=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100r/min 则闭环系统的开环放大倍数应有多大？1，min /06.3%)21(10%21500)1(101501500min max r s D s n n n n D N =-⨯≤-=∆===则 2，7.31106.31001=-≥+=∆∆K K n n cl op则1-6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8 r/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？min /4813011511/1/11;;30;151********21121r n K K n n n K K n n K n K K K cl cl cl cl cl cl ≈⨯++=∆++=∆∆∆=++∆∆→∆→==）（）成反比，则（与开环放大倍数加同样负载扰动的条件下同样静差率的条件下调速范围与开环放大倍数加1成正比94.111513011/1/112122121≈++=++==++K K D D D D K K cl cl cl cl ）（）（ 1-7某调速系统的调速范围D=20，额定转速min /1500r n =，开环转速降落min /240r n Nop =∆，若要求静差率由10%减少到5%则系统的开环增益将如何变化？解：原系统在调速范围D=20，最小转速为：min /75201500max min r D n n ===， 原系统在范围D=20，静差率为10%时，开环增益为：8.27133.82401min /5.31111=-=-∆∆=→=+∆=∆cl NopNopcl n n K r K n n 静差率10%时原系统的开环增益为：76.598.2776.59%522增加到将从所以系统的开环增益时，同理可得当K K s ==min /33.8%1075min min 0r n n n n n n n n cl clcl cl cl cl =∆=∆+∆=∆+∆=∆则1-8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，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围。

运动控制系统练习题运动控制系统是一种用于控制运动装置的系统。

它可以通过控制电机和传感器等设备的工作，实现对物体的运动、位置和速度等的控制。

为了帮助大家更好地理解运动控制系统的工作原理和应用，接下来将提供一些练习题。

1. 什么是运动控制系统？提示：简要描述运动控制系统的定义和主要特点。

2. 运动控制系统有哪些常见的应用领域？提示：列举并简要介绍运动控制系统在工业、机器人和机械等领域的应用。

3. 运动控制系统的基本组成部分有哪些？提示：描述运动控制系统的主要组成部分，如电机、传感器、控制器等。

4. 请简要介绍运动控制系统的工作原理。

提示：概括地描述运动控制系统的工作流程和原理。

5. 如何选择适合的运动控制系统？提示：列举几个选择运动控制系统的关键因素，并解释其重要性。

6. 请简要介绍开环控制和闭环控制的区别。

提示：概括地比较开环控制和闭环控制的特点和应用场景。

7. 运动控制系统中的 PID 控制器是什么？它的作用是什么？提示：解释 PID 控制器的含义和作用，以及在运动控制系统中的应用。

8. 运动控制系统中常见的编码器有哪些类型？提示：介绍常见的编码器类型和其特点，如绝对编码器和增量编码器等。

9. 运动控制系统中常见的电机驱动器有哪些类型？提示：介绍常见的电机驱动器类型和其特点，如直流电机驱动器和步进电机驱动器等。

10. 在运动控制系统中，如何保证精确的位置控制？提示：描述一些常见的方法和技术，如反馈控制和伺服系统等，用于实现精确的位置控制。

以上是一些关于运动控制系统的练习题。

希望通过解答这些问题能够帮助大家对运动控制系统有更深入的了解。

如果还有其他问题或者需要更详细的解答，欢迎继续交流和探讨。

运动控制考试复习题及答案(完整版)一、填空题1、控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标，而调速系统的动态指标通常以抗扰性能指标为主2、直流电机调速方法有变压调速、电枢串电阻调速和弱磁调速。

异步电动机调速方式常见有6种分别是：降压调速、差离合调速、转子串电阻调速、串级调速和双馈电动机调速、变级调速、变压变频调速。

其中转差率不变型有：变级调速、变压变频调速，只有变压变频应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统。

同步电动机按频率控制方式不同分为：他控式变频调速和自控式变频调速。

（变电阻调速：有级调速。

变转差率调速：无级调速。

调压调速：调节供电电压进行调速）按按转差功率可以怎么划分电动机:转差功率消耗型、转差功率不变型、转差功率馈送型3、对于异步电动机变压变频调速，在基频以下，希望维持气隙磁通不变，需按比例同时控制定子电压和定子频率，低频时还应当抬高电压以补偿阻抗压降，基频以下调速属于恒转矩调速；而基频以上，由于电压无法升高，只好仅提高定子频率而迫使磁通减弱，相当直流电动机弱磁升速情况，基频以上调速属于恒功率调速。

4、对于SPWM型逆变器，SPWM的含义为正弦波脉宽调制，以正弦波作为逆变器输出的期望波形，SPWM波调制时，调制波为频率和期望波相同的正弦波，载波为频率比期望波高得多的等腰三角波，SPWM型逆变器控制方式有同步调制、异步调制、混合调制。

SPWM型逆变器的输出的基波频率取决于正弦波。

SPWM控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。

5、调速系统的稳定性能指标包括调速范围和静差率6、供变压调速使用的可控直流电源有：旋转交流机组（G-M系统）、静止式可控整流器（V-M系统）与直流斩波器（PWM-M系统）或脉宽调制变换器。

7、典型I型系统与典型II型系统相比,前者跟随性能好、超调小，但抗扰性能差。

典型I型系统和典型Ⅱ型系统在稳态误差和动态性能上有什么区别？答：稳态误差：对于典型I型系统，在阶跃输入下，稳态时是无差的；但在斜坡输入下则有恒值稳态误差，且与K值成反比；在加速度输入下稳态误差为∞。

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nＢ、负载电流IdlＣ、转速n和负载电流IdlＤ、电流反馈系数β７．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ＵnＣ、电流给定电压ＵI＊Ｄ、电流反馈电压Ｕi１１．配合控制可逆调速系统运行在第二象限，整流装置的输出电压方向与电机反电势方向相反，此时是（）状态。

Ａ、正组待整流，反组逆变，电机电动Ｂ、正组待逆变，反组整流，电机反接制动Ｃ、正组待整流，反组逆变，电机回馈制动Ｄ、正级待逆变，反组整流，电机回馈制动１２．在单极性可逆ＰＷＭ变换器中，随着负载的减小，电流将（）。

《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相同重要。

3.生产机械常有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 n N 1430 r / min ，额定速降n N115r / min ，当要求静差率 s 30% 时，赞成的调速范围为，若当要求静差率 s 20% 时，则调速范围为，假如希望调速范围达到10，所能满足的静差率是 44.6%。

5.数字测速中， T 法测速合用于低速， M 法测速合用于高速。

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涨阶段、恒流升速阶段和转速调理三个阶段。

9.单闭环比率控制直流调速系统可以减少稳态速降的本质在于它的自动调理作用，在于它能跟着负载的变化而相应的改变电枢电压，以赔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 均采纳 PI 调理器，此中 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赞成的最大电流D、对电网电压颠簸起及时抗扰作用2、典型 I 型系统与典型 II 型系统比较，（ C ）。

A 、前者随从性能和抗扰性能均优于后者B、前者随从性能和抗扰性能不如后者C、前者随从性能好，抗扰性能差D、前者随从性能差，抗扰性能好3、转速单闭环调速系统对以下哪些扰动无战胜能力，（D）。

A 、电枢电阻B、负载转矩C、电网电压D、速度反响电位器4、下述调理器能除掉被控制量稳态偏差的为（C）。

A 、比率调理器B、微分调理器C、PI 调理器D、PD 调理器5、双闭环调速系统， ASR、ACR 采纳 PI 调理器，以下说法正确的选项是（C）。

《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（√）。

完整版)运动控制系统试卷A答案答：PI调节器的传递函数为Kp + Ki/s，其中Kp为比例增益，Ki为积分增益，s为Laplace 变换域中的复变量。

（1分）3、简述调压调速方法的原理。

（4分）答：调压调速方法的原理是通过改变电动机电枢电压来控制电动机转速。

当需要降低转速时，降低电动机电枢电压；当需要提高转速时，提高电动机电枢电压。

这种方法的优点是简单易行，但缺点是效率低，因为降低电压会导致电动机的效率下降。

（4分）4、简述生产机械对调速系统稳速的要求。

（4分）答：生产机械对调速系统稳速的要求是要求电动机在负载变化的情况下，能够保持稳定的转速。

这需要调速系统具有良好的抗扰性能和跟随性能，能够快速地响应负载变化并自动调节电动机的电压或电流，以维持恒定的转速。

（4分）5、简述数字测速中T法测速和M法测速的适用范围。

（4分）答：T法测速适用于低速，M法测速适用于高速。

T法测速是通过测量电动机的电动势和电枢电流来计算转速，适用于转速较低的情况；M法测速是通过测量电动机的电磁转矩和电枢电流来计算转速，适用于转速较高的情况。

（4分）答：起动开始时ACR输出增加是为了加大电流，提高转矩，加速电机起动；ACR输出减小是为了避免电流过大，保护电机。

（2分）2、起动过程中，ASR输出如何变化？（1分）答：起动过程中，ASR输出保持不变。

（1分）3、起动过程中，转速反馈信号如何变化？（1分）答：起动过程中，转速反馈信号为零，因为电机还未达到稳态转速。

（1分）4、起动过程中，电流反馈信号如何变化？（1分）答：起动过程中，电流反馈信号随着电机电流变化而变化，逐渐接近目标电流。

（1分）1.异步电机的动态数学模型由磁链方程、电压方程、转矩方程和运动方程构成，无论是三相静止坐标系、两相静止坐标系，还是两相旋转坐标系下都是如此。

2.单项选择题：1) 异步电动机变压变频调速系统属于转差功率不变型。

2) 异步机机机械特性是一条直线的调速方法是r=常数。

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。

第一章 闭环控制的直流调速系统第一节 可控直流电源—电动机系统——暨直流驱动单元1．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．调压调速是直流调速系统的主要方法，而调节电枢电压需要有专门向电动机供电的可控直流电源。

3．常用的可控直流电源有以下三种：⏹ 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。

⏹ 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。

⏹ 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。

4．简称为G-M 的系统，具有四象限连续运行的功能，国际上通称Ward-Leonard 系统。

5．晶闸管-电动机调速系统（简称V-M 系统），图中VT 是晶闸管可控整流器，通过调节触发装置 GT 的控制电压 U c 来移动触发脉冲的相位，即可改变整流电压U do ，从而实现平滑调速。

6．用触发脉冲的相位角（控制角）α 控制整流电压的平均值U d0是晶闸管整流器的特点。

U d07．在V-M 系统中，脉动电流会产生脉动的转矩，对生产机械不利，同时也增加电机的发热。

为了避免或减轻这种影响，须采用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； ⏹ 采用多重化技术。

8．平波电抗器的计算⏹ ⏹ ⏹ 9．晶闸管触发与整流装置动态结构：考虑到 T s 很小，可忽略高次项，则传递函数便近似成一阶惯性环节9．脉冲宽度调制（PWM）变换器的作用是：用PWM调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、幅值一定、宽度可变的脉冲电压系列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电动机转速。

2012-2013学年第二学期课程名称: 运动控制系统（A）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，若要改变电动机的转速，应调节什么参数？2．哪些因素造成逻辑无环流系统要比配合控制的有环流系统的切换过程长？3．从电压频率协调控制而言，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、采用电压空间矢量PWM控制方法，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）网络教育学院2011级（秋）期末试卷五、试比较矢量控制系统和直接转矩控制系统的特点和性能。

（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控制系统的工作原理，并与异步电动机矢量控制系统作比较。

（15分）运动控制系统试卷(A)答案一、简答题1、答：若调节电动机转速，应改变给定电压*,n U α，不能改变,n S K K 。

2、答：影响因素有：逻辑切换条件的判断，封锁延时时间，开放延时时间。

3、答：同步电机存在失步问题，可以根据转子位置直接控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 和前向通道中所有积分环节的总数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1t t ∆<∆，其余的时间01t t t ∆=∆-∆用零矢量来补。

则有11()()()s s s d k k u k t U t ψψ=∆=∆=∆在直流电压d U 不变的条件下，要保持()s k ψ恒定，只要使1t ∆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矛盾，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致。

河北结合大学2012～ 2013 学年秋季学期考试一试卷开课学院：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：自动化试卷种类： A 卷系主任署名：教课院长署名：考试时间：100 分钟题号一二三四共计分数阅卷人一、单项选择题（每题2 分，共20 分）1 当系统的机械特征硬度一准时，如要求的静差率s 越小，调速范围A越小B越大C不变D小大由之2 转速负反应单闭环调速系统中，调理电动机转速可调理（）D（）A K n和K sB U n和C K n和UnD K s和3 转速、电流双闭环系统中，以下参数变化不会影响到转速的是（A 供电电网电压颠簸B 电枢电阻变化C 电机励磁电流颠簸D 转速负反应系数变化4 无静差调速系统的PI 调理器中 P 部分的作用（））Ａ除去稳态偏差Ｂ不可以除去稳态偏差也不可以加速动向响应Ｃ既能除去稳态偏差又能加速动向响应Ｄ加速动向响应5带有比率调理器的单闭环直流调速系统，假如转速的反应值与给定值相等，则调理器的输出为（）Ａ零Ｂ大于零的定植Ｃ小于零的定值Ｄ保持本来的值不变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，工作状态为（）A不饱和B饱和C退饱和D不定ASR处于的7 双闭环直流调速系统中，给定电压U n不变，增大转速负反应系数，系统稳定后实质转速是（A增添B减小）C 不变D 不定8 在无静差调速系统中，突加负载后进入稳态时，转速是（）A 增添B 减小C 不变D 不定9 双闭环 V-M 可逆系统，当正组整流，反组待逆变时，所对应的电动机的工作状态是（）。

A 正向运转，正向反接制动B 反向运转，反向反接制动C 正向运转，反向反接制动D 反向运转，正向反接制动10 有环流可逆系统中所指的环流是（）A 直流环流B 脉动环流C 静态环流D 动向环流二、填空题（每空 1 分，共 20 分）1.直流电动机的调速方法是___________， ___________，___________。

生产机械制造行业的范例- SIMOTIONSIMOTION是一个全新的西门子运动控制系统，它是世界上第一款针对生产机械而设计的控制系统，将运动控制，逻辑控制及工艺控制功能集成于一身，为生产机械提供了完整的解决方案。

机械运动越来越复杂，对速度及精度的要求也越来越高。

SIMOTION面向的行业主要是包装机械，橡塑机械，锻压机械，纺织机械，以及其他生产机械领域，正是针对复杂运动控制而推出的全新运动控制系统。

SIMOTION运动控制系统：∙由一个系统来完成所有的运动控制任务∙适用于具有许多运动部件的机器SIMOTION系统具有三个组成部分∙工程开发系统工程开发系统可以实现由一个系统解决所有运动控制、逻辑及工艺控制的问题，并且它还能够提供所有必要的工具，从编程到参数设定，从测试调试到故障诊断。

∙实时软件模块这些模块提供了众多的运动控制及工艺控制功能。

针对某一特定的机器所需的功能，灵活地选择相关的模块。

∙硬件平台硬件平台是SIMOTION运动控制系统的基础。

使由工程开发系统所开发的且使用了实时软件模块的应用程序可以运行在不同的硬件平台上，用户可以选择最适合自己机器的硬件平台。

SIMOTION的不同之处在于，可按任务层次划分的系统，具有灵活的功能，且使用同一种工程开发工具。

SIMOTION 运动控制系统可连接三种硬件平台，即：∙SIMOTION D-集成在驱动器中的紧凑型系统。

SIMOTION D的功能是集成在新的SINAMICS S120多轴驱动系统的控制模板上。

使之成为一个极其紧凑的拥有控制器及驱动器的系统。

将运动控制与驱动器功能集成在一起，使得系统具有极快的响应速度。

o典型应用领域根据其紧凑的设计，以及集成于驱动器上这一特点，SIMOTION D特别适用于：▪小型机械▪分布式自动化结构，例如拥有多轴的机器▪模块化设计的机器，也可以与SIMOTION P或SIMOTION C配合使用▪实时性要求极高的多轴耦合应用∙SIMOTION C -模块化与灵活性SIMOTION C230-2控制器是装配在S7-300机壳中。

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。

可编辑修改精选全文完整版《运动控制》练习题及答案解析1、下述调节器能消除被控量稳态误差的为（C）。

A比例调节器 B 微分调节器 C PI调节器 D PD调节器2、双闭环直流调速系统，ASR、ACR均采用PI调节器，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3、采用PI调节器的转速、电流双闭环调速系统，若要改变电动机的转速，应调节（B ）。

A调节器放大系数 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2%s ，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 采用均衡电抗器B 采用平波电抗器 C采用α=β配合控制 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9、异步电动机变压变频调速系统属于如下哪种类型？（C ）A电磁功率回馈型 B 转差功率回馈型C转差功率不变型 D 转差功率消耗型10、如下几种变频调速方法中，哪种控制方式的异步机机械特性是一条直线？（）A 1g E f =常数B 1s U f =常数C 1s E f =常数D 1r E f =常数 11、不属于抑制电流脉动的措施的是（。

DA 增加整流电路相数B 采用多重化技术C 设置平波电抗器D 设置环流电抗器12、 输入为零时输出也为零的调节器是（A ）。

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

1、加工中心与其他数控机床的主要区别是什么？（有刀库和自动换刀功能）2、数控机床开机时，一般要进行回参考点操作，其目的是什么？（建立机床坐标系，消除由于漂移、爬行等变形而造成的误差）3、程序编制中首件试切的作用是什么？（检验程序单或控制介质的正确性以及机床调试精度）4、数控机床中，采用滚珠丝杠副消除轴向间隙的目的？（提高反向传动精度，并使传动平稳）5、刀具长度补偿值的地址是什么？（H ）6、什么是脉冲当量？（每个脉冲信号使数控机床移动部件产生的位移量）7、数控系统常用的两种插补功能是什么？（直线插补，圆弧插补）8、数控机床的坐标系采用什么方法判定X、Y、Z的正方向？（右手直角笛卡尔坐标系，刀具远离工件的方向为正向）9、ISO标准中，编程时采用什么规则？（刀具相对于静止的零件而运动的原则）10、通常情况下平行于机床主轴的坐标轴是哪个轴？（Z轴）11、G54中设置的数值是什么？（工件坐标系的原点相对于机床坐标系原点的偏移量）12、什么是模态指令？（具有自保持功能的指令）13、刀具半径补偿的任务？（作出按轮廓编程加上半径补偿量以后的刀具轨迹）14、对刀的目的？（确定程序原点在机床坐标系中的位置，并确定好刀偏）15、数控机床的特点？（高柔性，高精度，高效率和低劳动强度）16、铣削加工常采用的Z向进刀方式？（垂直进刀，斜线进刀，螺旋线进刀）17、数控机床的工作过程？答：零件程序- 程序存储- 译码- 数据处理–插补–位置控制–伺服系统–机床。

18、为什么要进行刀具半径补偿？测量答：数控铣削加工中，我们都是按着铣刀的刀位点编程（也就是刀心编程），因为铣刀具有半径值，所以有过切削和欠切削现象，因此要加入刀具半径也就是作出加上补偿量以后的刀具轨迹。

19、N4 G91 G02 X Y Z I J F 含义？G03 R答：N4 ：程序段号+四位有效数字；G91 ：采用增量值编程；G02 ：顺时针圆弧插补；G03 ：逆时针圆弧插补；XYZ ：终点相对于起始点的坐标；IJ：圆心在XY轴上相对于圆弧起点的坐标；R ：圆弧半径； F ：进给速度20、N4 G91 G71 U R P Q X Z F S T含义及粗加工和精加工的进退刀路线？答：N4 ：程序段号+四位有效数字；G91 ：采用增量值编程；G71：内外径粗车复合循环；U：切削深度；R：退刀量；P ：精加工的第一程序段的顺序号；Q ：精加工最后程序段号；XZ：X、Z方向精加工余量21、螺纹指令有几种，格式及含义？答：G82 X Z （I ）F 螺纹切削循环XZ坐标值F螺纹导程I轨迹的起点坐标的一半减去终点坐标的一半。

过程控制系统章节练习题及答案习题解答1. 什么是过程控制系统？过程控制系统是一种用于监测、控制和优化工业过程的系统。

它通常由传感器、执行器、控制器和人机界面等组成。

过程控制系统的主要功能是收集过程数据、分析数据、做出决策并自动调整参数，以提高生产效率、产品质量和工作安全性。

2. 过程控制系统的主要组成部分有哪些？过程控制系统主要由以下几个组成部分组成：•传感器：用于收集流程中的各种参数，如温度、压力、流量等。

•执行器：根据控制器的指令，调整流程中的参数，如开关阀门、调节电动机速度等。

•控制器：根据传感器的反馈信号和设定值，计算控制算法，并生成控制信号送给执行器。

•人机界面：供操作人员监视和操作过程控制系统，如显示仪表盘、报警信息和设定参数等。

3. 过程控制系统的工作原理是什么？过程控制系统的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1.传感器收集流程中的各种参数，并将数据传输给控制器。

2.控制器接收传感器数据，与设定值进行比较，并计算出控制信号。

3.控制信号送给执行器，执行器根据控制信号的大小和方向来调整流程中的参数。

4.执行器调整参数后，传感器再次收集参数，并将数据传输给控制器。

5.控制器不断进行数据分析，判断是否需要调整控制算法，并生成新的控制信号。

6.过程控制系统循环执行上述步骤，以实现对工业过程的监控和控制。

4. 什么是开环控制和闭环控制？•开环控制：也称为无反馈控制，是指控制器输出信号不受过程参数变化的影响。

开环控制系统只根据预先设定的参数进行控制，没有考虑实际过程的反馈信息。

这种控制方式比较简单，但容易受到外界因素的干扰，控制精度较低。

•闭环控制：也称为有反馈控制，是指控制器根据过程的反馈信息来调整输出信号。

闭环控制系统通过与设定值进行比较，获取过程的实际状态，并根据反馈信息调整控制算法，从而实现对过程的精确控制。

闭环控制具有良好的鲁棒性和可靠性。

5. 过程控制系统常见的控制策略有哪些？过程控制系统常见的控制策略包括以下几种：•比例控制：根据当前误差的大小，按比例调整控制器输出信号。