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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∞ 。
运动控制习题答案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2-10 静差率和调速范围有何关系？静差率和机械特性硬度是一回事吗？举个例子。
答：D=（nN/△n）（s/（1-s）。
静差率是用来衡量调速系统在负载变化下转速的稳定度的，）而机械特性硬度是用来衡量调速系统在负载变化下转速的降落的。
2-8 泵升电压是怎样产生的？对系统有何影响？如何抑制？答：泵升电压是当电动机工作于回馈制动状态时，由于二极管整流器的单向导电性，使得电动机由动能转变为的电能不能通过整流装置反馈回交流电网，而只能向滤波电容充电，造成电容两端电压升高。
泵升电压过大将导致电力电子开关器件被击穿。
应合理选择滤波电容的容量，或采用泵升电压限制电路。
1.7静差率s与调速范围D有什么关系？静差率与机械特性硬度是一回事吗？答：关系见书上公式静差率与机械特性硬度是不同的概念，硬度是指机械特性的斜率，一般说硬度大静差率也大；但同样硬度的机械特性，随着起理想空载转速的降低，其静差率会随之增大。
1.11调速范围和静差率的定义是什么？为神马说“脱离了调速范围。
要满足给定的静差率也就容易的多了”？答：（1)生产机械要求电动机在额定负载的情况下所需的最高转速Nmax与最低转速Nmin 之比称为调速范围；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转速的变化率，称为静差率。
（2）s 与D是一对矛盾的指标，要求D越大，则所能达到的调速精度越大，s越大。
2-11 调速范围与静态速降和最小静差率之间有何关系？为什么必须同时提才有意义？答：D=（nN/△n）（s/（1-s）。
因为若只考虑减小最小静差率，则在一定静态速降下，允许）的调速范围就小得不能满足要求；而若只考虑增大调速范围，则在一定静态速降下，允许的最小转差率又大得不能满足要求。
因此必须同时提才有意义。
2-13 为什么用积分控制的调速系统是无静差的？在转速单闭环调速系统中，当积分调节器的输入偏差电压△U=0 时，调节器的输出电压是多少？它决定于哪些因素？答：因为积分调节器能在电压偏差为零时仍有稳定的控制电压输出，从而克服了比例调节器必须要存在电压偏差才有控制电压输出这一比例控制的调速系统存在静差的根本原因。
南阳理工学院电子与电气工程系2011—2012学年第一学期期末考试试卷评分标准 课程名称 伺服运动控制 试卷编号 A 考试方式 开卷 满分分值 100分一、填空题（每空1分，共20分）1、伺服系统主要研究内容是机械运动过程中涉及的力学、机械学、动力驱动、 伺服参数检测 和 控制 等方面的理论和技术问题。
2、无刷直流电机的位置传感器的种类很多，通常有电磁式、 光电式 和磁敏式三种。
3、伺服系统的作用是：接受来自控制装置的指令信号，驱动移动部件跟随指令运动，并保证动作的 快速和准确 。
4、在鉴相工作方式下，旋转变压器的两相正交定子绕组分别需要加上幅值相等、频率相同而相位 相差90度 的正弦励磁电压。
5、在伺服系统中，常用于测角（位移）的检测元件有电位计、差动变压器、微同步器、自整角机、 旋转变压器 等。
6、直流伺服电机的调速方式主要有：改变电枢电压 、变磁通量和在电枢回路中串联调节电阻R 。
7、永磁无刷直流电机就其基本结构而言，是由电动机本体、转子位置传感器、 电子开关线路 等三部分组成。
8、步进电机的角位移量和 指令脉冲 的个数成正比。
9、交流伺服驱动器的输入电源包括： 主回路 电源和 控制回路 电源两部分。
10、幅值比较伺服系统的位置检测元件应工作在 幅值 工作方式。
11、脉冲比较伺服系统中脉冲的比较通常采用 可逆计数 器。
12、ASDA-AB 系列伺服驱动器的操作模式主要有三种： 位置 模式、 速度 模式和 扭矩 模式。
13、步进电机是一种将电脉冲信号转换成 角位移 的电动机。
14、具有串行控制功能的单片机系统与步进电机驱动电源之间，具有 较少 连线，所以驱动电源必须具有 环形分配器 的功能。
15、测速发电机能够测速的主要原因是：其输出电压与转子转速成 正比 。
二、判断题（每题2分，共10分）（√）16、步进电机转动速度与电脉冲频率成正比，通过改变电脉冲频率就可调节步进电机的转速。
（╳）17、四相步进电机是靠四相绕组按照随意的相序轮流通电驱动进行运转。
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。
1、直流电动机有三种调速方法：降压调速、弱磁调速、能耗调速。
2、异步电动机调速方法常见有6种分别是：降电压调速转、差离合器调速 、 转子串电阻调速 、 绕线转子电动机串级调速和双馈电动机调速 、 变级对数调速 、 变压变频调速。
其中转差率不变型有：变级对数调速 、 变压变频调速，只有_变压变频调速_应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统。
3、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。
4、在转速、电流双闭环调速系统中，出现电网波动时，电流ACR 调节器起主要作用；出现负载扰动时，转速ASR 调节器起主要作用。
5、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。
6、直流调速系统的理论依据Φ-=∑e d d C R I U n ；交流调速系统的理论依据()s -1pf 60n =。
7、交—直—交电压型变频器的主要电路基本组成为整流器、直流平滑电路、逆变器。
8、在交—直—交逆变器中，直流侧所用滤波元件为大电容，因而_直流电压波形比较平直，在理想情况下世一个内阻为零的_恒压_源，称为 电压源__型逆变器，其输出交流电压波形为__矩形波或__阶梯波_。
而直流侧所用滤波元件为大电感，因而滤波比较平直，相当于_恒流_，称为__恒流源_型逆变器，输出交流电流波形是_矩形波或_阶梯波。
9、SPWM 型逆变器控制方式有三种： 同步、异步_、 分段 。
11、直流电动机调压调速系统从供电的可控直流电源上可分为G —M 系统和（V —M ）系统、（PWM —M ）系统。
2011—2012学年第 一 学期期末考试试题（卷）专业： 班级： 姓名： 学号：装 订 线 装 订 线 以 内 不 准 作 任 何 标 记 装 订 线科目 电力拖动控制系统考试性质 考试命题人审批二、判断题( 正确打√号，错误打×。
每题/2.0分，总计20分)1．开环调速系统的静差率和机械特性的硬度有关，机械特性越硬，静差率越小。
（ ） 2．直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。
（ ） 3．闭环调速系统能够减少稳态速降的实质在于它能自动补偿电枢回路电阻压降的变化。
（ ） 4．直流转速闭环调速系统能够抑制电源电压和直流电机励磁电压变化的扰动。
（ ） 5. 积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行（ ） 6. 按定子磁链定向的直接转矩调速技术属于标量控制。
（ ） 7. 串级调速系统的容量随着调速范围的增大而下降。
（ ） 8. 交—交变频器的输出频率低于输入频率。
（ ）9. 交流调压调速系统属于转差功率回馈型交流调速系统。
（ ） 10. 普通VVVF 变频器可以直接突加转速给定起动。
（ ） 三、填空题（每空1.0分，总计20分）1. 异步电动机等效中，坐标变换主要方法有 、 和 。
2. 不同电动机彼此等效的原则是 、 。
3. 直流调速系统中可以通过设置 电抗器来抑制电流脉动。
4. 多个小惯性环节是进行近似处理是将它们近似地看成是 环节。
5. 恒压频比控制系统中常采用交直交 型变频器和交直交 型变频器。
6. V-M 反并联有环流可逆调速系统，当电动机工作状态处于机械特性的第二象限时，正组桥处于 状态，反组桥处于 状态。
7. 脉宽调制(PWM)逆变器的主要形式有 、 和 。
8.三相异步电动机可以等效成 ，也可以等效成 9. 调速系统的动态性能指标主要分为抗扰性和 ；其中抗扰性是指 ， ， 。
四、简答题（5分/每题，总计20分）1、简述空间电压矢量定义，并画出方波逆变器电压矢量和磁链矢量图。
2011年华南农业大学运动控制系统试卷及答案一、选择题…………………………（每题2分，总计20分）1、转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制（ B ）。
A、电机的调速精度B、电机的动态转矩C、电机的气隙磁通D、电机的定子电流2、转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制（ B ）。
A、电机的调速精度B、电机的动态转矩C、电机的定子电流D、电机的气隙磁通3、关于变压与弱磁配合控制的直流调速系统中，下面说法正确的是（ A ）。
A 当电动机转速低于额定转速时，变压调速，属于恒转矩性质调速。
B 当电动机转速高于额定转速时，变压调速，属于恒功率性质调速。
C 当电动机转速高于额定转速时，弱磁调速，属于恒转矩性质调速。
D 当电动机转速低于额定转速时，弱磁调速，属于恒功率性质调速。
4、在晶闸管反并联可逆调速系统中，βα=配合控制可以消除（ B ）。
A 静态环流B 直流平均环流C 瞬时脉动环流D 动态环流5、在交—直—交变频装置中，若采用不控整流，则PWN逆变器的作用是（ C ）。
A、调压 C、调压调频B、调频 D、调频与逆变6、下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是（ C ）。
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7、在三相桥式反并联可逆调速电路和三相零式反并联可逆调速电路中，为了限制环流，需配置环流电抗器的数量分别是（ D ）。
A 1个和2个B 2个和1个C 2个和4个D 4个和2个8、交流异步电动机采用调压调速，从高速变到低速，其转差功率（ D）。
A不变 B减小C增大 D 为09、异步电动机串级调速系统中，串级调速装置的容量（ A ）。
A 随调速范围的增大而增大B 随调速范围的增大而减小C 与调速范围无关D 与调速范围有关，但关系不确定10、在恒压频比控制（即1sU=常数）的变频调速系统中，在基频以下变频调速时进行定子电压补偿，其目的是（ C ）。
A 维持转速恒定B 维持定子全磁通恒定C 维持气隙磁通恒定D 维持转子全磁通恒定11、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 ）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12、无静差调速系统的PI调节器中P部份的作用是（D）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、既消除稳态误差又加快动态响应；D、加快动态响应13、异步电动机变压变频调速时，采用（ B ）控制方式，可获得一线性机械特性。
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。
