(完整版)电力拖动自动控制系统的重点复习

《电力拖动自动控制系统》复习重点 一、基本概念 1、直流调速的方法，可控直流电源的类型，直流调速的指标及指标间的关系。

2、P 调节器、I 调节器以及PI 调节器的作用。

3、双闭环直流调速系统的优势。

4、可逆直流调速中环流的定义及类型。

抑制环流的方法。

5、异步电机进行变频调速时的基本原则。

基频以下几类控制方式及特点。

6、变频调速系统类型。

二、分析要点 1、单闭环直流调速系统中，有静差、无静差的理解。

2、双闭环系统启动过程及特点。

双闭环系统突发状况下的运行情况分析（如反馈线突然断了，
励磁突然下降了等等）
3、工程设计法的特点及基本步骤。

4、直流可逆PWM 变换器的结构及工作原理、波形分析。

5、变频调速的控制方式分析。

6、交流PWM 控制类型、控制目标及方法。

三、计算相关
1、单闭环系统的稳态参数计算及动态稳定性判定。

（参见教材P31：1-12；p32：1-13）
2、工程设计法的应用。

（参见教材例题2-3；P67：2-10）
装
订
线。

1直流电机由哪几个部分组成: 定子（定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成。

其中主磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件，由永磁体或带有直流励磁绕组的叠片铁心构成），转子（电枢、换向器（又称整流子）和转轴等部件构成。

其中电枢由电枢铁心和电枢绕组两部分组成。

电枢铁心由硅钢片叠成，在其外圆处均匀分布着齿槽，电枢绕组则嵌置于这些槽中），换向器。

2直流发电机的工作原理：直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。

3简述直流电动机的工作原理：a、将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体有电流流过。

b、电机内部有磁场存在。

c、载流的转子（即电枢）导体将受到电磁力f 的作用f=Blia （左手定则）d、所有导体产生的电磁力作用于转子，使转子以n(转/分)旋转，以便拖动机械负载。

4改善换向的方法：装置换向极，正确使用电刷，安装补偿绕组。

5换向的概念：直流电机的某一个元件经过电刷，从一条之路换到另一条支路时，元件里的电流方向改变，叫做换向。

6单波绕组的特点：1.同极下各元件串联起来组成一条支路，支路数为1，即a=1，与磁极对数n无关2.当元件的几何形状对称时，电刷在换向器表面上的位置对准主磁极的中心线，支路电动势最大。

3.电刷数等于磁极数。

4.电枢电动势等于支路感应电动势5.电枢电流等于两条支路电流之和。

7单叠绕组和单波绕组的区别1.单叠绕组：先串联所有上层边在同一磁极下的元件，形成一条支路，每增加一对主磁极就增加一对支路，2a=2p单叠绕组并联的支路数多，每条支路中串联的元件数少，适应于较大电流，较低电压的电机。

2单波绕组：把全部上层边在相同极性下的元件相连，形成一条支路。

整个绕组只有一对支路，极数的增减与支路数无关，支路数2a=2.波绕组并联的支路少，每条支路中串联的元件数多，适用于较高电压，较小电流的电机。

8直流电机电枢绕组的基本形式有单叠绕组，单波绕组，复叠绕组，复波绕组。

第一章绪论1 电力拖动实现了电能与机械能之间的能量变换。

2 运动控制系统的任务是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。

3 功率放大器与变换装置有电机型、电磁型、电力电子型（晶闸管SCR为半控型）等4 转矩控制是运动控制的根本问题，与磁链控制同样重要。

5 风机、泵类负载特性。

第一篇直流调速系统1 电力拖动自动控制系统有调速系统、伺服系统、张力控制系统、多电动机同步控制系统等多种类型。

2 直流电动机的稳态转速公式：3 调节电动机转速的方法:1)调压调速2)弱磁调速3)变电阻调速第二章转速反馈控制的直流调速系统1 晶闸管整流器—电动机调速系统(V-M系统)通过调节触发装置GT的控制电压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，从而实现直流电动机的平滑调速。

2 在动态过程中，可把晶闸管触发与整流装置看成一个滞后环节（由晶闸管的失控时间引起）。

3 与V-M系统相比，直流PWM调速系统在很多方面有较大的优越性：（1）主电路线路简单，需用的电力电子器件少；（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小；（3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽；（4）若与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；（5）电力电子开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；（6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。

4 直流PWM调速系统的机械特性（电流连续时，机械特性曲线相平行）1）稳态：电动机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态；2）机械特性：平均转速与平均转矩（电流）的关系。

5调速系统转速控制的要求（1）调速—在一定的最高转速和最低转速范围内，分挡地（有级）或平滑地（无级）调节转速；（2）稳速—以一定的精度在所需转速上稳定运行，在各种干扰下不允许有过大的转速波动，以确保产品质量；（3）加、减速—频繁起动、制动的设备要求加、减速尽量快，以提高生产率；不宜经受剧烈速度变化的机械则要求起动、制动尽量平稳。

电⼒拖动⾃动控制系统复习⼤全100⼀、可以作为填空题或简答题的2-1 简述直流电动机的调速⽅法。

答：直流调速系统常以（调压调速）为主，必要时辅以（弱磁调速），以（扩⼤调速范围），实现（额定转速以上调速）。

2-2 直流调压调速主要⽅案有（G-M 调速系统，V-M 调速系统，直流 PWM 调速系统）。

2-3 V-M 调速系统的电流脉动和断续是如何形成的？如何抑制电流脉动？11-12 答：整流器输出电压⼤于反电动势时，电感储能，电流上升，整流器输出电压⼩于反电动势时，电感放能，电流下降。

整流器输出电压为脉动电压，时⽽⼤于反电动势时⽽⼩于，从⽽导致了电流脉动。

当电感较⼩或电动机轻载时，电流上升阶段电感储能不够⼤，从⽽导致当电流下降时，电感已放能完毕、电流已衰减⾄零，⽽下⼀个相却尚未触发，于是形成电流断续。

2-4 看 P14 图简述 V-M 调速系统的最⼤失控时间。

14 答：t1 时刻某⼀对晶闸管被触发导通，触发延迟⾓为α1，在 t2>t1 时刻，控制电压发⽣变化，但此时晶闸管已导通，故控制电压的变化对它已不起作⽤，只有等到下⼀个⾃然换向点 t3 时刻到来时，控制电压才能将正在承受正电压的另⼀对晶闸管在触发延迟⾓α2后导通。

t3-t2 即为失控时间，最⼤失控时间即为考虑 t2=t1 时的失控时间。

2-5 简述 V-M 调速系统存在的问题。

16 答：整流器晶闸管的单向导电性导致的电动机的不可逆⾏性。

整流器晶闸管对过电压过电流的敏感性导致的电动机的运⾏不可靠性。

整流器晶闸管基于对其门极的移相触发控制的可控性导致的低功率因数性。

2-6 简述不可逆 PWM 变换器（⽆制动电流通路与有制动电流通路）各个⼯作状态下的导通器件和电流通路。

17-18 2-7 调速时⼀般以电动机的（额定转速）作为最⾼转速。

2-8 （调速范围）和（静差率）合称调速系统的（稳态性能指标）。

2-8 ⼀个调速系统的调速范围，是指（在最低转速时还能满⾜所需静差率的转速可调范围）。

电力拖动自动控制系统复习题及答案一、基础题1、反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。

2、带比例放大器的反馈控制闭环调速系统是有静差的调速系统，采用比例积分（PI）调节器的闭环调速系统是无静差的调速系统。

3、实际上运算放大器的开环放大系数并不是无穷大，特别是为了避免零点飘移而采用准IP调节器。

4、对于调速系统，最重要的动态性能是抗扰性能，主要是抗负载扰动和抗电网电压扰动的性能。

5、调速系统的动态指标以抗扰性能为主，而随动系统的动态指标则以动态跟随性能为主。

6、超调量的表达式为：δ＝(Cmax－C∞)/C∞×100％。

7、在基频以下，磁通恒定时转矩也恒定，属于恒转矩调速性质，而在基频以上，转速升高时转矩降低，属于恒功率调速。

8、当电动机由三相平衡正弦电压供电时，磁链幅值一定时，u S 的大小与电压角频率δ1 成正比，其方向则与磁链矢量正交。

9、调速系统的动态性能就是抵抗扰动的能力。

10、抗扰性能是反馈控制系统最突出的特征之一。

11、转速反馈闭环调速系统的精度信赖于给定和反馈检测精度。

12、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。

13、在起动过程中转速调节器ASR经历了快速进入饱和、饱和、退饱和、三种情况。

14、自动控制系统的动态性能指标包括：跟随性能指标和扰动性能指标。

15、动态降落的表达式为：(△Cmax/Cb) ×100％。

16、基频以上变频调速属于恒功率调速。

17、异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。

18、两种最基本的直流调速方式为：调压调速方式和弱磁调速方式。

19、在典型II型系统性能指标和参数的关系分析中，引入了h，h 是斜率为–20dB/dec的中频段的宽度，称作中频宽。

20、Ws*＋W =W1* 是转差频率控制系统突出的特点或优点。

21、异步电机的数学模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程组成。

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。

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.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。

电力拖动自动控制系统——运动控制系统1、电力拖动实现了电能与机械能之间的能量转换，电力拖动自动控制系统——运动控制系统的任务是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。

P12、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。

P13、运动控制系统的任务就是控制电动机的转速和转角，对于直线电动机来说是控制速度和位移。

要控制转速和转角，唯一的途径是控制电动机的电磁转矩T e，转矩控制是运动控制的根本问题。

P54、有三种调节电机转速的方法：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。

P76、在动态过程中，晶闸管触发与整流装置看成是一个纯滞后环节，其滞后效应是由晶闸管的失控时间引起的。

P147、一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足系统所需的静差率的转速可调范围。

P238、调速范围和静差率是一对互相制约的性能指标，如果既要提高调速范围，又要降低静差率，唯一的办法是减少负载所引起的转速降落Δn N。

P259、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的反馈检测精度。

P3110、反馈控制系统对它们都有抑制作用，但是有一种扰动除外，如果在反馈通道上的测速反馈系数α受到某种影响而发生变化，它非但不会能够得到反馈控制系统的抑制，反而会造成被调量的误差。

P3111、信号的离散化是微机数字控制系统的第一个特点。

信号的数字化是微机数字系统的第二个特点。

P4112、M法和T法测速特点与适用范围。

M法测速是在一定时间内测取旋转编码器输出的脉冲个数来计算转速；M法测速适用与高速段。

T法测试是测出旋转编码器两个编码器输出脉冲之间的间隔时间来计算转速；T法测速适用与低速段。

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。

P43-4513、从闭环结构上看，电流环在里面，称为内环；转速环在外边，称作外环。

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。

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。

1.电力拖动自动控制系统按控制的物理量分类：调速系统、位置随动系统、张力控制系统、多电机同步控制系统2.直流调速系统用的可控直流电源：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.晶闸管管可控整流装置中电路，谐波与无功功率造成的电力危害，必须添置无功补偿和谐波滤波装置。

4.V-M系统中整流电路输出电流波形是脉动的，可能出现电流连续和断续两种情况。

抑制电流脉动的措施：1增加整流电路相数或采用多重化技术2设置平波电抗器5.桥式可逆PWM系统，PWM变化器中的电容作用：1滤波2当电机制动时吸收运行系统动能。

由于直流电源靠二极管整流器供电，不能回馈电能，电机制动时只能对滤波电容充电，电容两端电压升高，称作“泵升电压”6.静态性能指标：调速范围、静差率7.一个系统的调速范围是指在低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。

8.开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系结论：1闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多2闭环系统静差率比开环系统小得多3静差率一定时，闭环系统可大大提高调速范围4获得以上优势闭环系统必须设置放大器9.反馈控制规律：1只有比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍有静差2反馈控制系统的作用：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10.比例积分控制综合了比例控制和积分控制两种规律的优点，克服了各自的缺点，扬长避短，互相补充。

比例部分能迅速响应控制作用，积分部分则最终消除稳态偏差11.电压负反馈的构成：反馈检测原件即起分压作用的电位器。

12.转速、电流双闭环直流调速系统，设置2个调节器分别调节转速和电流，即引入转速负反馈和电流负反馈。

二者串级联接，转速调节器的输出作为电流调节器的输入电流调节器输出控制电力电子变换器。

从闭环结构上，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。

这就形成了转速、电流双闭环调速系统13.（判断）PI调节器输出量在动态过程中决定于输入量的积分，达到稳态时，输入为零，输出的稳态值与输入无关，而是由他后面的环节决定14.双闭环直流调速系统根据起动过程中转速调节器ASR经历不饱和、饱和、退饱和3种情况动态过程分为3个阶段：电流上升阶段、恒流升速阶段、转速调节阶段。

阮毅、陈伯时《电力拖动自动控制系统（第4版）》复习要点第一章绪论1、运动控制系统的组成2、运动控制系统的基本运动方程式me L d JT T dt ω=-mm d dtθω=3、转矩控制是运动控制的根本问题。

4、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b)反抗性恒转矩负载。

5、负载转矩与转速成反比，而功率为常数，称作恒功率负载。

6、负载转矩与转速的平方成正比，称作风机、泵类负载。

直流调速系统第二章转速反馈控制的直流调速系统1、直流电动机的稳态转速：e U IR n K -=Φ2、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。

3、V-M系统原理图4、触发装置GT 的作用就是把控制电压U c 转换成触发脉冲的触发延迟角α。

改变触发延迟角α可得到不同的U d0，相应的机械特性为一族平行的直线。

5、脉宽调制变换器的作用：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。

6、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。

7、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所对应的转速降落Δn N 与理想空载转速n 0之比。

8、调速范围、静差率和额定速降之间的关系：(1)N N n s D n s =∆-N N ND n s n D n ∆=+∆(1)N N n s n D s ∆=-9、转速负反馈闭环直流调速系统稳态结构框图10、直流电动机的动态结构11、开环系统机械特性和比例控制闭环系统静特性的关系：（1）闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多；（2）闭环系统的静差率要比开环系统小得多；（3）如果所要求的静差率一定，则闭环系统可以大大提高调速范围。

12、当负载转矩增大，闭环调速系统转速自动调节的过程：TL ↑→I d ↑→n ↓→U n ↓→∆U n ↑→U c ↑→U d0↑→n ↑13、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。