机电传动控制复习

《机电传动控制》复习资料第二章：1.如何根据简图写出运动方程式并判断系统的运行状态？P19 T2.32.如何判断TM 或TL 是拖动转矩还是制动转矩？无论是TM 或是TL 和n 的转向相同时时拖动转矩，和n 的转向相反时时制动转矩3.如何判断系统的平衡点是否稳定运行点？P20 T2.114.什么是机电传动系统的负载特性（生产机械的机械特性）同一转轴上负载转矩和转速之间的函数关系称为机电传动系统的负载特性5.常见的生产机械的负载特性有哪几种？恒转矩型负载特性、离心式通风机型负载特性、直线型负载特性、恒功率型负载特性6.为什么要对负载转矩和转动惯量进行折算？为了列出多轴系统的运动方程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量都折算到某一根轴上第四章：1.异步电动机的转子绕组有哪两种形式？线绕式和鼠笼式两种2.简述三相异步电动机的工作原理A 、三相正弦电流相位差为120°时，在定子绕组中产生旋转磁场B 、由于旋转磁场的作用，在转子导体中产生感应电势和感应电流C 、在旋转磁场和感应电流的作用下，产生使转子转动的电磁转矩3.n0 n s 的含义是什么？n ——转子的旋转速度（即电动机的转速）n 0 ——同步转速S ——n0—n 与同步转速n0的比值称为异步电动机的转差率，用S 表示 00n n n s -= 4.三相异步电动机定子绕组线端 的连接方式有哪两种？如何选择接法？连接方式有：星型连接和三角形连接两种。

选择接法看P56例题4.15.三相异步电动机型号的意义。

如：Y132S —6Y ——电动机的系列代号132——机座底面至输出轴的中心高为132mmS ——短机座（L 为长机座、M 为中机座）6——磁极数为66.三相异步电动机的额定效率ηN 和额定转矩TN 如何计算N η=NN N N I U P ϕcos 3x100% TN=9.55nN PN 7.什么是三相异步电动机的固有机械特性？各有什么特点？异步电动机在额定电压和额定频率下，用规定的接线方式，定子和转子电路中不串联任何电阻或电抗时的机械特性称为固有（自然）机械特性特点：1.T=0，n=n0（S=0），为电动机的理想空载工作点，此时电动机的转速为理想空载转速n0.2.T=TN，n=nN(S=SN),为电动机的额定工作点3.T=Tst,n=0(S=1)，为电动机的启动工作点4.T=Tmax，n=nm(S=Sm)，为电动机的临界工作点9.对三相异步电动机启动的主要要求是什么？——转矩大，电流小10.三相异步电动机的调速方法有哪几种？变极对数、变转差率、变频11.鼠笼式异步电动机常用的启动方式有哪些？满足什么条件才可以直接启动？启动方式有：直接（全压）启动、定子电路串电阻或电抗器降压启动、Y—Δ降压启动、自耦变压器降压启动第二问：P6712.为什么多速电动机启动时宜先接成低速，然后再换接为高速？多速电动机启动时宜先接成低速，再换接为高速，这样可获得较大的启动转矩。

机电传动控制总复习第1章 绪论1、机电传动系统的主要组成部分。

2、电动机自动控制方式大致可分为哪三种？断续控制、连续控制和数字控制三种。

第2章 机电传动系统的动力学基础 1、机电传动系统的运动方程式：dtd JT T L M ω=- （2.1） 运动方程式的实用形式：dt dnGD T T L M 375)(2=- （2.4）2、（1）当L M T T =时，加速度0==dtdna ，则常数=n ，系统处于稳定运行状态（包括静止状态）。

为此，要使系统达到稳定，先决条件必须使L M T T =。

（2）当M T ＞L T 时，加速度0>dtdn，即转速在升高，系统处于加速过程中。

由此可知，要使系统从静止状态起动运转，必须使起动时的电磁转矩（称之为起动转矩）大于0=n 时的负载转矩。

（3）当M T ＜L T 时，加速度0<dtdn，转速在降低，系统处于减速过程中。

所以要使系统从运转状态停转（即制动），必须减小电磁转矩使之小于负载转矩，甚至改变M T 的方向。

作业：7、试列出下图所示几种情况下系统的运动方程式，并说明系统的运行状态时加速、减速还是匀速。

（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向。

）M LT T >M LT T =M LT T =（a ） （b ） （c ）M LT T =M LT T <M LT T >（d ） （e ） （f ）答：（a ）因为T M 为正方向，是拖动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L >0，所以系统为加速；（b ）因为T M 为负方向，是制动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L <0，所以系统为减速；（c ）因为T M 为负方向，是制动转矩，T L 为负方向，是拖动转矩，且T d =T M -T L =0，所以系统为匀速；（d ）因为T M 为正方向，是拖动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L =0，所以系统为匀速；（e ）因为T M 为正方向，是拖动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L <0，所以系统为减速；（f ）因为T M 为负方向，是制动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L <0，所以系统为减速；第3章 电动机的工作原理及机械特性 3.1 直流电动机的工作原理及机械特性1、直流电机的基本结构和工作原理2、直流电动机机械特性的一般表达式：02a e e t Δ R U n T n n K K K ΦΦ=-=- （3.13）3、（2）人为机械特性①改变电枢电压U 时的人为机械特性 ②电枢回路中串接附加电阻时的人为机械特性 ③改变磁通Φ时的人为机械特性4、根据直流他励电动机处于制动状态时的外部条件和能量传递情况，它的制动状态分为反馈制动、反接制动、能耗制动三种形式。

机电传动控制复习资料机电传动控制复习资料机电传动控制是现代工业领域中非常重要的一门学科，它涉及到机械、电气、自动化等多个学科的知识。

掌握机电传动控制的原理和技术，对于工程师和技术人员来说至关重要。

在这篇文章中，我们将为大家提供一些机电传动控制的复习资料，帮助大家更好地理解和掌握这门学科。

一、机电传动控制的基础知识1. 机电传动的基本概念：机电传动是指通过机械装置将电能转化为机械能，并实现对机械系统的控制。

机电传动系统由电机、传动装置和控制装置组成。

2. 电机的分类：电机可以分为直流电机和交流电机两大类。

直流电机包括直流励磁电机和直流永磁电机；交流电机包括异步电机和同步电机。

3. 传动装置的分类：传动装置可以分为齿轮传动、带传动、链传动等多种类型。

每种传动装置都有其适用的场合和特点。

4. 控制装置的分类：控制装置可以分为开环控制和闭环控制两种。

开环控制是指在控制过程中，输出信号不受输入信号的影响；闭环控制是指在控制过程中，输出信号受输入信号的反馈影响。

二、机电传动控制的原理和方法1. 机电传动系统的数学模型：机电传动系统可以用数学模型来描述。

通常采用的模型包括电机模型、传动装置模型和负载模型。

2. 机电传动系统的控制方法：机电传动系统的控制方法有很多种，常见的有PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

不同的控制方法适用于不同的控制需求和系统特点。

3. 机电传动系统的性能指标：机电传动系统的性能指标包括速度响应、位置精度、稳定性等。

通过合理选择控制方法和参数，可以提高系统的性能。

4. 机电传动系统的故障诊断与维护：机电传动系统在长时间运行中可能会出现故障，及时的故障诊断和维护对于保证系统的正常运行非常重要。

常见的故障诊断方法包括振动分析、温度检测等。

三、机电传动控制的应用领域1. 工业自动化：机电传动控制在工业自动化领域中应用广泛。

它可以实现对生产线的自动化控制，提高生产效率和产品质量。

2. 机器人技术：机电传动控制是机器人技术的核心。

《机电传动控制》复习题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 机电传动控制系统中，下列哪个部件是执行器？A. 电动机B. 控制器C. 传感器D. 被控对象答案：A2. 在机电传动控制系统中，下列哪种控制方式属于闭环控制？A. 开环控制B. 电流控制C. 速度控制D. 位置控制答案：D3. 下列哪种传感器用于测量电动机的转速？A. 电压传感器B. 电流传感器C. 速度传感器D. 温度传感器答案：C4. 在PID控制中，下列哪个参数表示比例系数？A. KpB. KiC. KdD. Ks答案：A5. 下列哪种控制策略适用于多变量控制系统？A. 单变量控制B. 模糊控制C. 状态反馈控制D. 模型参考自适应控制答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 机电传动控制系统主要由________、________、________和________四部分组成。

答案：控制器、执行器、传感器、被控对象2. 在机电传动控制系统中，控制器的作用是________。

答案：根据给定输入和实际输出之间的误差，产生控制信号，使系统达到期望的控制目标。

3. 机电传动控制系统中的执行器主要包括________、________和________等。

答案：电动机、液压缸、气动缸4. PID控制器包括________、________和________三个基本环节。

答案：比例环节、积分环节、微分环节5. 模糊控制的基本思想是利用________和________来实现对系统的控制。

答案：模糊逻辑、模糊推理三、判断题（每题2分，共20分）1. 开环控制系统稳定性较差，抗干扰能力较弱。

（）答案：√2. 电流传感器用于测量电动机的电流大小。

（）答案：√3. PID控制器只能用于单变量控制系统。

（）答案：×（PID控制器可以用于单变量控制系统，也可以用于多变量控制系统）4. 在机电传动控制系统中，传感器的作用是检测被控对象的输出信号。

1.机电传动是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统之总称。

其目的是将————电能转变为机械能。

2.机电传动的发展大致经历了成组拖动、单机拖动、---——————多机拖动三个阶段。

现代机电传动的拖动方式主要是多机拖动。

3.稳态时，电动机发出的转矩大小，仅由电动机所带负载决定。

4.T M与n同向时符号相同，T L与n同向时符号相反。

机电传动系统的运动方程式为Tm-Tl=(GD*D/375)Dn/Dt 。

5.电动机处于电动状态的特征是T M与n 相同，电能转化为机械能。

处于制动状态的特征是T M与n 相反，机械能转化为其他形式的能量。

6.稳定平衡运转状态是指系统能以一定的速度稳定运行，并且系统受到某种外部干扰作用后会离开平衡位置，当干扰消除后系统能恢复到原来的速度运行。

7.直流电机由转子和定子两部分组成，其中定子部分用来产生主磁极。

8.直流电动机中能将外加的直流变成电枢绕组的交流电，并保证每一磁极下电枢导体的电流方9.10.直流电动机按励磁方式可以分为自励、他励并励复励四类。

11.直流他励电动机的电磁转矩公式为T=Kt Φn ，电枢反电动势公式13.14.三种。

其中，适用于准确停车的场合是能耗。

15.直流他励电动机反接制动时，在电枢回路串电阻是为了避免回路电流过大。

16.要使直流电动机反转，应改变励磁电流或改变电枢电流。

17.一台直流他励电动机拖动恒转矩负载，当电枢电压降低时，电枢电流将变大，转速将降低。

18.一台直流他励电动机在稳定运行时，电枢反电动势E=E1，如负载转矩TL=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳定值后，电枢反电动势E比E119.三相异步电动机按转子的形式可分为绕线式式和鼠笼式式两种。

20.三相异步电动机的工作原理是基于定子旋转磁场和转子电流的相互作用。

21.三相异步电动机的旋转磁场同步转速n0= 60f/p，转差率S= ，转速n= 。

22.要使三相异步电动机反转，只需将电动机所接三相交流电任意两相反接。

一、问答题一（每题4 分，共24分）1.一般情况下，电力拖动装置可分哪四个组成部分，各部分分别起什么作用？答:电动机、工作机构、控制设备和电源2.简述直流电机的结构特点。

答:直流电机结构包括定子和转子两部分，其间有空气间隙分开。

定子的作用是产生磁场和在机械上支撑电机，它的组成部分在主磁极，换向极，机座，端盖和轴承等。

电刷用电刷座固定在定子上。

转子的作用是产生感应电动势及产生机械转矩以实现能量的转换，它的组成部分有电枢铁芯，电枢绕组，换向器，轴，风扇等。

3.简述直流电机的可逆运行原理。

答: 直流电机即可以作为发电机使用，也可以作为电动机使用。

当直流电机的电磁转矩是阻转矩时，做发电机使用，当电磁转矩时驱动转矩时，做电动机使用。

4.简述直流电动机的起动特性和起动方法。

答：降压启动：此方法的启动特性是在启动瞬间，降低供电电源电压，随着转速n的升高，反电动势E增大，再逐步提高供电电压，最后达到额定电压UN时，电动机达到所要求的转速。

在电枢回路内串接外加电阻启动：启动特性，随着电动机转速n的升高，反电动势E增大，再逐步切除外加电阻一直到全部切除，电动机达到所要求的转速。

5.简述直流电机的调速方式及特点。

答：调速方式；改变电枢电路外串电阻Ra d,这种方式调速范围不大；改变电动机电枢供电电压U,这种方式可以实现无极平滑调速；改变电动机主磁通O,这种方式可以平滑无级调速，但只能弱磁调速，即在额定转速以上调速。

6.简述三相交流电动机定子绕组的特点。

答：定子绕组是电动机的电路部分，由许多线圈连接而成，每个线圈有两个有效边，分别放在两个槽里，三相对称绕组Ax,By,Cz可连接成星形或三角形。

7.简述异步电动机的工作原理。

答：将定子的对称三相绕组接到三相电源时，绕组内将通过对称三相电流，并在空间产生旋转磁场，而转子绕组的导体切割磁通将产生感应电动势，从而使转子绕组中产生转子电流，根据安培电磁力定律，转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，该力在转子的轴上形成电磁转矩，使转子旋转起来。