运动控制系统试卷-答案全Word版

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。

一、选择填空: ( 每空2分、共20分)1、一个调速系统的调速范围, 是指在时还能满足所需静差率的转速可调范围。

答案: ( 1 ) １)最低速; ２)最高速;３)平均速; ４)不能确定;2、闭环调速系统能够获得比开环调速系统的稳态特性。

答案: ( 2 )１) 硬得不多; ２) 硬得多;３) 软得多; ４) 软得不多;3、无静差调速系统的最高转速n max, 最高给定电压U*nmax其速度反馈系数为。

答案: ( 2 ) １) n max/U*nmax２) U*nmax/n max３) n max×U*nmax４) 不确定4、反并联无环流配合控制的条件是答案: ( 4 ) １) α＋β＝240o２) α＋β＝300o３) α＋β＝360o 4) α＋β＝180o5、无环流逻辑环节切换到正组晶闸管工作时, 。

答案:( 4 )１) 正、反组同时封锁; ２) 封锁正组开放反组;３) 正、反组同时开放; ４) 封锁反组开放正组;6、在理想情况下电压型逆变器直流环节采用大电容滤波, 它是一个内阻为零的恒压源, 输出交流电压波形是。

答案: ( 3 ) １) 锯齿波; ２) 正弦波３) 矩形波; ４) 不能确定;7、在理想情况下电流型逆变器直流环节采用电感滤波, 它是一个相当于一个恒流源, 输出交流电流波形是。

答案: ( 1 ) １) 矩形波; ２) 正弦波３) 锯齿波; ４) 不能确定;8、 SPWM变频器中, 如果在正弦调制波的半个周期内, 三角载波只在正或负的一种极性范围内变化, 所得到的SPWM波也只处于一个极性的范围内, 叫做方式。

答: ( 3 )１) 多极性控制; ２) 双极性控制;３) 单极性控制; ４) 没用定义9、调速系统的动态性能就是控制的能力。

答案: ( 2 ) １) 磁场; ２) 转矩;３) 转速; ４) 转差率;10、矢量控制系统是控制系统。

答案: ( 2 )１) 静止坐标; ２) 旋转坐标;３) 极坐标; ４) 不能确定;二、什么是有静差闭环调速系统? 怎样减少静差? 什么是无静差闭环调速系统? 怎样实现? ( 12分)答: 系统在稳态时, 需要一定的速度偏差来维持的速度控制系统为有静差调速系统。

一、单项选择题1.只能实现有级调速调速方式为（C ）2.调速系统的静差率指标，应以（D ）3.某直流调速系统电动机额定转速nN=1430r/min，额定速降A n N=115r/min,当要求静差率sW30%时，允许的调速范围是（C ）4.对自动调速系统来说，主要的扰动量是（B ）5.如果要改变双闭环无静差V-M系统的转速，可调节（C ）6.转速电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，控制电压不取决于（D）7.不是跟随性能指标是（D ）8.在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型I型系统，是因为电流环（A ）9.两组晶闸管装置反并联的可逆V-M系统在一定控制角下稳定工作时出现的环流叫做（A ）10.在配合无环流可逆系统中，可采用配合控制的触发移相方法对其进行控制，但需将两组晶闸管装置的触发脉冲的初始相位都整定在（C ）11.在两组晶闸管反并联的可逆V-M系统中，当正组的控制角小于反组的逆变角时，将会产生（B ）12.交-直-交PWM变压变频器中，逆变器起作用是（A ）13.当交流电动机由常规的六拍阶梯波逆变器供电时，磁链轨迹是一个（A ）14.不是异步电动机动态数学模型的特点为（B ）15.不是直接转矩控制的特点为（A ）16.采用旋转编码器的数字测速方法不包括（D ）17.交流电动机带恒转矩负载作调压调速时，其转差功率与转差率（A ）18.在低频输出时采用异步调制方式，高频输出时切换到同步调制方式为（D ）19.不是异步电动机动态数学模型的特点。

（D ）20.电流跟踪PWM控制时，当环宽选得较大时（A ）21.只能实现有级调速调速方式为（C ）22.调速系统的静差率指标，应以（D ）23.某直流调速系统电动机额定转速n N=1430r/min,额定速降A n N=115r/min,当要求静差率sW30%时，允许的调速范围是（C ）24.对自动调速系统来说，主要的扰动量是（B ）25.如果要改变双闭环无静差V-M系统的转速，可调节（C ）26.转速电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，控制电压不取决于（B ）27.不是跟随性能指标是（D ）28.在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型I型系统，是因为电流环（A ）29.两组晶闸管装置反并联的可逆V-M系统在一定控制角下稳定工作时出现的环流叫做（A ）30.在配合无环流可逆系统中，可采用配合控制的触发移相方法对其进行控制，但需将两组晶闸管装置的触发脉冲的初始相位都整定在（C ）31.不适合使用矢量控制方式是（B ）32.PMW变压变频器，通过它可同时调节电压和频率，其可控的是（B ）。

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（√）。

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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。

西南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷课程名称【编号】：(1076)《运动控制考试时间：150满分：100 系统》分钟分单项选择题(本大题共10小题，每道题4.0分，共40.0分)(在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案)1.常用的抗扰性能指标有()。

「A.上升时间厂B.动态降落和恢复时间「C.静差率「D.调行时间2.直流电机变电阻调速的特点是改变电阻只能()o「A.有级调速「B.无级调速「C.基速以上调速「D.平滑调速3.速度单闭环直流调速系统中，不能抑制()的扰动。

「A.调行器放大倍数B.电网电压波动C.负载D.测速机励磁电流4.有制动的不可逆PWM变换器一直流电动机系统如图所示，系统工作在一般制动状态，下列说法正确的是O O「A.n时,VT1导通却2 W1< 7时，VT1导通「C口VT1始终导通「D.°工Z < T,VTI始终关断5.输入为零时，输出也为零的调节器是（）。

L A.比例调节器「B.积分调节器「C.比例积分调在器C D.微分调节器6.在交一直一交变频装置中，若采用不控整流，则PWM逆变器的作用是（）。

「A.调压「B.调频C.调压调频D.调频与逆变7.双闭环直流调速系统，转速调行器的作用：（）。

「A.对电网电压的波动起及时抗扰的作用。

厂B.转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速n很快地跟随给定电压变化，稳态时可减小转速误差，如果采用PI调节器，则可实现无静差。

「C.在转速动态过程中，保证获得电机允许的最大电流，从而加快动态过程。

「D.抑制转速超调。

8.转速电流双闭环调速系统起动过程的第二阶段是（）。

「A.转速调节广B.恒流升速「C.强迫建流「D.随动9.在进行电机调速时，常须考虑的一个重要因素是：希望保持电机中（）为额定值不变。

如果磁通太弱，没有充分利用电机的铁心，是一种浪费：如果过分增大磁通，又会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。

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。

《运动控制系统》课程试卷（A卷）本试卷用于电气工程系2023级自动化专业本科学生（时量: 120分钟总分100分）注意: 1.答案必须填写在答题纸上, 填写在试卷上旳无效。

2、答卷必须写明题目序号, 并按题号次序答题。

3.请保持行距, 保持卷面整洁。

一、填空题（每空1分, 共30分）1.运动控制系统旳控制对象. 电动. , 运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置. 控制. 及对应旳传感器等构成。

2.运动控制系统旳基本运动方程式.................... 。

3.生产机械常见旳三种负载是恒转矩负载...............。

4.直流电动机调速系统调速措施有三种..... 、弱磁调速和串电阻调速；异步电机调速按转差功率消耗旳不一样来分类有三种, 转差功率消耗型..馈送. 和转差功率不变型, 其中变压变频调速是属..不变.., 是最有前途旳调速方式.5.数字测速中, T法测速合用. 低频.., M法测速合用...高频....。

6.双闭环直流调速系统旳起动过程分为阶段、阶段和转速调整三个阶段。

7.单闭环比例控制直流调速系统可以减少稳态速降旳实质在于它旳自动调整作用，在于它能伴随负载旳变化而对应旳变化电枢电压，以赔偿电枢回路电阻压降旳变化。

8．转速闭环控制旳交流调压调速系统在调速时, 电压变还是不变, 回答是变, 频率变还是不变, 回答是不变；恒压频比控制方式是指给异步电动机供电旳电压和频率之比为常数。

9. 异步电机基于稳态模型旳控制措施有spwm 和cfpwm 115 ；基于动态数学模型旳高性能控制措施有FOC和vc 。

P17910. 异步电动机变压变频调速控制特性曲线中, 基频如下调速称为恒转矩调速, 基频以上调速称为近似旳恒功率调速。

11. 控制变频器逆变部分旳常见旳脉冲宽度调制技术有（1）以追求电压正弦为目旳spwm , （2）以追求电流正弦为目旳旳CFPWM控制技术, （3）以追求磁链正弦为目旳旳SVPWM控制技术。

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。

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∞。

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。

华南农业大学运动控制系统试卷及答案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1 s U =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 ）。

一、选择填空：（每空2分、共20分）1、一个调速系统的调速范围，是指在时还能满足所需静差率的转速可调范围。

答案：（ 1 ）１)最低速；２)最高速；３)平均速；４)不能确定；2、闭环调速系统可以获得比开环调速系统的稳态特性。

答案：（ 2 ）１）硬得不多；２）硬得多；３）软得多；４）软得不多；3、无静差调速系统的最高转速n max，最高给定电压U*nmax其速度反馈系数为。

答案：（ 2 ）１）n max/U*nmax２）U*nmax/n max３）n max×U*nmax４）不确定4、反并联无环流配合控制的条件是答案：（ 4 ）１）α＋β＝240o２）α＋β＝300o３）α＋β＝360o 4）α＋β＝180o5、无环流逻辑环节切换到正组晶闸管工作时，。

答案：（4 ）１）正、反组同时封锁；２）封锁正组开放反组；３）正、反组同时开放；４）封锁反组开放正组；6、在理想情况下电压型逆变器直流环节采用大电容滤波，它是一个内阻为零的恒压源，输出交流电压波形是。

答案：（3 ）１）锯齿波；２）正弦波３）矩形波；４）不能确定；7、在理想情况下电流型逆变器直流环节采用电感滤波，它是一个相当于一个恒流源，输出交流电流波形是。

答案：（1 ）１）矩形波；２）正弦波３）锯齿波；４）不能确定；8、SPWM变频器中，如果在正弦调制波的半个周期内，三角载波只在正或负的一种极性范围内变化，所得到的SPWM波也只处于一个极性的范围内，叫做方式。

答：（3 ）１）多极性控制；２）双极性控制；３）单极性控制；４）没用定义9、调速系统的动态性能就是控制的能力。

答案：（ 2 ）１）磁场；２）转矩；３）转速；４）转差率；10、矢量控制系统是控制系统。

答案：（ 2 ）１）静止坐标；２）旋转坐标；３）极坐标；４）不能确定；二、什么是有静差闭环调速系统？怎样减少静差？什么是无静差闭环调速系统？怎样实现？（12分）答：系统在稳态时，需要一定的速度偏差来维持的速度控制系统为有静差调速系统。

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 ）。