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运动控制系统期末复习题（直流部分）运动控制直流部分复习题一、填空：1. 调速系统的稳态性能指标主要是指和静差率。
2. 采用V-M系统，当系统处于深调速状态时，功率因数将较。
3. 直流调速系统中，晶闸管触发和整流装置的传递函数可近似成环节，时间常数称为。
4. 晶闸管-电动机转速、电流双闭环调速系统中，环为内环，环为外环。
5. 双惯性环节校正成典型Ⅰ型系统，引入的调节器是调节器。
6直流调速的方法包括改变电枢回路电阻调速、调速和减弱磁通调速。
7．闭环调速系统对于_ 的扰动具有抑制作用，而对于_ _ 的扰动则无能为力。
8．转速、电流双闭环调速系统中，调节__的限幅值可以调节系统最大电流；调节_ _的限幅值可以调节UPE的最大输出电压。
9．双极性直流PWM变换器的占空比，当时，输出平均电压为正，要使输出平均电压为负，应使。
二、选择题1.下列说法正确的是（）A积分调节器的输出决定于输入偏差量的历史过程。
B比例控制可以使系统在偏差电压为零时保持恒速运行。
C比例调节器可以实现无静差。
D采用积分调节器动态相应快。
2.双闭环调速系统中电流调节器具备的作用为（）A对负载变化起抗扰作用。
B对电网电压波动起及时抗扰作用。
C输出限幅决定允许的最大电流。
D使转速跟随转速给定电压变化。
3.双闭环调速系统中转速调节器不具备的作用为（）A对负载变化起抗扰作用。
B对电网电压波动起及时抗扰作用。
C输出限幅决定允许的最大电流。
D使转速跟随给定电压变化。
4.在工程设计中，如果将系统校正成典型Ⅰ型系统的过程，KT值取为（）时为无超调。
1A0.25 B0.5 C0.75 D1.05.采用工程设计法的双闭环直流调速系统中，电流环设计成典型（）型系统，引入的电流调节器为（）调节器。
AⅠPI BⅡPI CⅠP DⅡP6.G-M直流调速系统中的G指的是哪一种直流电源（）。
A直流发电机；B静止整流器；C脉宽调制电源；D以上情况均可能。
三、分析与简答1.在调速系统中，为什么在开环系统中晶闸管整流装置的控制电压前面没有加放大器，而在闭环之后要添加放大器？2.双闭环调速系统中，电流调节器的作用各是什么？3.采用双极型PWM变换器的调速系统，当电动机停止时，电枢电流是否等于零，为什么？4.假设某转速单闭环调速系统的电源电压突然降低，则该调速系统将如何进行调节，请结合稳态结构图加以说明。
实验一开环直流调速系统一、实验目的1．了解晶闸管直流调速系统实验装置的组成。
2．熟悉直流调速系统的组成及基本结构。
3．掌握晶闸管直流调速系统参数及开环系统调速特性的测定。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理图1-1是最简单的晶闸管—直流电动机开环调速系统。
其中，U C是系统的给定输入信号，经过触发电路控制晶闸管整流电路，使外界交流电源整流出直流电压U do供给直流电动机，使电动机以一定的速度旋转。
改变控制电压U C就可触发器的脉冲控制角及整流电压U do，相应改变电动机的转速，从而达到调速的目的。
这时电动机的机械特性为：n n C R I U C KC R I U K C R I U n o e d c e tr e d c tr e d do ∆-=-=-=-=∑∑∑φφφφ （6-1）其中 φe d C R I n ∑=∆ ——系统的开环稳态速降。
开环系统当给定输入信号一定时，经过触发电路控制晶闸管整流电路，使交流电源整流出直流电压U do 也是恒定的，电动机就以恒定的速度旋转。
但当外界有扰动（例如负载波动）时，转速就有较大的波动，而开环系统不能自动进行补偿四、实验内容(1)学习DJK01“电源控制屏”的使用方法。
(2)DJK04上的基本单元的调试。
(3)U c 不变时直流电动机开环特性的测定。
(4)U d 不变时直流电动机开环特性的测定。
五、预习要求(1)复习自动控制系统(直流调速系统)教材中有关晶闸管开环直流调速系统、闭环反馈控制系统的内容。
(2)根据实验原理图，能画出实验系统的详细接线图，并理解各控制单元在调速系统中的作用。
图1-1 开环直流调速系统六、实验方法(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试①打开DJK01总电源开关，操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关，观察输入的三相电网电压是否平衡。
②将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧。
运动控制系统二十四寸圆盘拉伸机直流调速系统的设计学院：班级：学号：姓名：指导老师：日期：前言《运动控制系统》是普通高等工科学校自动化专业和控制相关专业的主要课程，而本次运动控制系统工程基础课程设计是在学习完《运动控制系统》这门课程后一个重要性的实践性教学环节，通过把理论知识运用于实践，加深对这门课程的理解和掌握其精髓，通过实践巩固理论知识，实现理论与实践的完美结合，为今后解决实际问题打下坚实的基础。
同时也加强实践意识，培养迅速把理论知识运用于实践的能力。
在《运动控制系统》理论课程中，我们学习了闭环控制的直流调速系统，双闭环直流调速和调节器的工程设计，直流调速系统的数字控制，可逆直流调速系统，闭环控制的异步电机变压调速系统，笼型异步电机变频变压调速系统等方面的知识。
通过该课程设计可以进一步对所学知识的掌握，了解电机调速控制系统的基本原理和设计方法，培养独立分析问题和解决问题的能力。
并对工业自动化中的相关常识得到了解，同时对工业自动化的各种绘图工具进行深层次的掌握，训练作为一名控制工程师在各个方面的综合能力，为今后在工作岗位上奠定扎实的基础。
众所周知，直流电机在现代工业中是一种很重要的电机．它可以作电动机使用，也可以作发电机使用，此外还有其它特殊的用途。
直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
近年来，在电力电子变换器中以晶闸管为主的可控器件已经基本被功率开关器件所取代，因而变换技术也由相位控制转变成脉宽调制（PWM）；交流可调拖动系统正逐步取代直流拖动系统。
然而，直流拖动控制毕竟在理论上和实践上都比较成熟，而且我国早期的许多工业生产机械都是采用直流拖动控制系统，所以它在工业生产中还占有相当大的比重，短时间内不可能完全被交流拖动系统所取代。
目录第一章设计概述 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计内容 (1)1.3 课题设计要求 (1)第二章调速方案选择 (3)2.1 直流调速的一般原理 (3)2.2 开环直流调速系统 (4)2.3 转速负反馈直流调速系统 (5)2.4 带电流截止负反馈的直流调速系统 (7)2.5 双闭环直流调速系统 (8)第三章调速系统主回路的设计 (11)3.1主回路的电气原理图 (11)3.2主电路的过电压和过电流保护 (12)3.3主回路的参数计算 (12)3.3.1确定变压器T的参数，变压器为消除三次谐波而采用Y接法。
判断题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。
（√）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。
（√）直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。
（√）静差率和机械特性硬度是一回事。
（×）使用PI调节器构成的无静差调速系统稳态精度不受反馈检测装置的影响。
电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压的大小并非仅取决于速度给定的大小。
（√）转速、电流反馈控制无静差可逆调速系统稳态时电力电子装置控制电压的大小取决于电流调节器输入信号的大小。
（×）反馈控制系统的精度只取决于给定的精度。
（×）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。
（×）对于有环流可逆V-M系统，在一般情况下允许两组晶闸管同时处于整流状态。
（×）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。
（×）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。
（√）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。
（×）α=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（√）α=β配合工作制的有环流可逆调速系统的正向制动过程中，转速调节器饱和，电流调节器不饱和。
（×）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。
（×）电压闭环相当于电流变化率闭环。
（√）闭环系统可以改造控制对象。
（√）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。
V-M系统中平波电抗器的电感量一般按照额定负载时保证电流连续的条件来选择。
（×）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。
天津城建大学课程设计任务书控制与机械工程 学院 电气工程及其自动化课程设计名称： 运动控制系统课程设计设计题目： 直流电动机开环调速系统仿真完成期限设计依据、要求及主要内容：一、已知条件及控制对象的基本参数：已知直流电动机额定参数为nom =220V U ，nom I =136A ，nom n =1460r/min ，4极，a R =0.21Ω，22=GD 22.5m N 。
励磁电压f =220V U ，励磁电流f =1.5I A 。
采用三相桥式整流电路，整流器内阻rec =1.3R Ω。
平波电抗器p =200L mH 。
n =5V U二、 设计要求（1）分析系统结构、原理（2）利用matlab/simulink 绘制系统的仿真模型并对模块参数进行设置。
（3）对该晶闸管-整流电动机开环调速系统进行仿真，并观察电动机在全压启动和启动后加额定负载时电动机的转速、转矩和电流的变化情况。
三、 参考文献1.王兆安，等.电.力电子技术[M 〕.北京:机械工业出版社，2000.2.张广溢，等.电机学[M]。
重庆:重庆大学出版社，2002.3.王军.自动控制原理[M]。
重庆:重庆大学出版社，2008.4.周渊深.交直流调速系统与Flat 1 ab 仿真[M].俨比京:中国电力出版社，2004.5.陈伯时，电力拖动自动控制系统(第2版)[M].北京:机械工业出版社.20056.陈伯时.电力拖动自动控制系统一一运动控制系统(第3版)机械工业出版社指导教师（签字）：系（教研室）主任（签字）：批准日期： 2015年 1 月19 日目录一、绪论 0二、直流电动机开环调速系统仿真的原理 (1)2.1晶闸管整流器-电动机系统组成及原理 (1)2.2直流电动机开环调速系统仿真的原理 (1)三、数学模型建立与动态结构图 (3)3.1晶闸管传递函数 (4)3.2 直流电动机数学模型 (4)3.3直流开环调速系统稳态结构图 (5)3.4 直流开环调速系统的开环传函 (5)3.5参数的选择 (5)四、系统仿真 (6)4.1仿真原理图 (6)4.2 仿真结果 (6)4.3 仿真结果分析 (8)五、总结 (8)参考文献： (9)一、绪论在20世纪60年代，随着晶闸管的出现，现代电力电子和控制理论、计算机的结合促进了电力传动控制技术研究和应用的繁荣。
电⼒拖动与运动控制系统复习题⼀．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. 带电流截⽌负反馈的速度反馈调速系统是单闭环调速系统（√）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给定值Ug的⼤⼩。
（√）8.临界截⽌电流应⼤于电动机额定电流（√）。
9.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）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.电流滞环控制器的滞环宽度越窄，则开关频率越⾼（√）12.电压源型转速开环恒压频⽐控制的异步电动机变压变频调速系统中，I*R补值，保证 U/f=常数。
（√）。
偿环节的作⽤是适当提⾼US13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.在⽮量控制系统中，通过转⼦磁链定向的⽬的是可以实现定⼦电流的转矩分量和励磁分量完全解耦。
（√）⼆．选择题2．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,静差率(B)越⼤ B. 越⼩ C. 不变 D.先⼤后⼩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(B) 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 (B)A.快速性B.稳定性C. 稳态误差⼩D.扰动⼩8．转速电环调速系统中电流调节器的英⽂缩写是 (A)A．ACR B．AVR C．ASR D．ATR A.9. 当静差率相同，带P调节的转速反馈系统⽐开环系统的调速范围⼤（）倍。
A. KB. 1+KC. 2D. 110. 双闭环直流调速系统的起动过程中不包括 (A)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11．下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是 (C)A. 准时间最优控制B.饱和⾮线性控制 C．饱和线性控制 D．转速超调12. SPWM技术中，调制波是频率和期望波相同的 (A)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 (B)A．⾼阶 B．低阶 C．⾮线性 D．强耦合15. ⽐例微分的英⽂缩写是(B)A. PIB. PD C I D PID16. 调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准(C)A. 平均速度B. 最⾼速 C 最低速 D 理想空载速度17. 在理想空载转速下，带P调节的单闭环调速系统静差率为开环系统静差率的（）倍。
