浙大远程202机电运动控制系统作业(必做)答案
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浙⼤远程操作系统原理离线作业及答案操作系统原理离线作业⼀、单选题1.进程P0和P1的共享变量定义及其初值为boolean flag[2];int turn=0;flag[0]=FALSE;flag[1]=FALSE;若进程P0和P1访问临界资源的类C代码实现如下:void P0() //P0进程{ while(TURE){flag[0]=TRUE; turn = 1;while (flag[1] && turn == 1) ;临界区;flag[0] = FALSE;}}void P1() //P1进程{ while(TURE){flag[1]=TRUE; turn = 0;while (flag[0] && turn == 0) ;临界区;flag[1] = FALSE;}}则并发执⾏进程P0和P1时产⽣的情况是:DA.不能保证进程互斥进⼊临界区、会出现“饥饿”现象B.不能保证进程互斥进⼊临界区、不会出现“饥饿”现象C.能保证进程互斥进⼊临界区、会出现“饥饿”现象 D.能保证进程互斥进⼊临界区、不会出现“饥饿”现象2.有两个进程P1和P2描述如下:shared data:int counter = 6;P1 :Computing;counter=counter+1;P2 :counter=counter-2;两个进程并发执⾏,运⾏完成后,counter的值不可能为 C 。
A. 4B. 5C. 6D. 73.某计算机采⽤⼆级页表的分页存储管理⽅式,按字节编址,页⼤⼩为210字节,页表项⼤⼩为2字节,逻辑地址结构为:页⽬录号页号页内偏移量逻辑地址空间⼤⼩为216页,则表⽰整个逻辑地址空间的页⽬录表中包含表项的个数⾄少是BA.64 B.128 C.256 D.5124.在动态分区系统中,有如下空闲块:空闲块块⼤⼩(KB)块的基址1 80 602 75 1503 55 2504 90 350此时,某进程P请求50KB内存,系统从第1个空闲块开始查找,结果把第4个空闲块分配给了P进程,请问是⽤哪⼀种分区分配算法实现这⼀⽅案? CA.⾸次适应B. 最佳适应C. 最差适应D. 下次适应5.在⼀页式存储管理系统中,页表内容如下所⽰。
国家开放大学《机电一体化系统综合实训》作业1-4参考答案作业1一、名词解释(每小题2分,共10分)1. 测量——是人们借助于专门的设备,通过一定的方法对被测对象收集信息,取得数据概念的过程。
2.灵敏度——指在稳态下,输出的变化量ΔY与输入的变化量ΔX的比值。
即为传感器灵敏度。
S=dy/dx=ΔY/ΔX3. 压电效应——某些电介质,当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时,内部就会产生极化现象,同时在它的两个表面上将产生符号相反的电荷。
当外力去掉后,它又重新恢复到不带电的状态,这种现象被称为压电效应。
4. 动态误差——在被测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差称为动态误差。
5. 传感器——是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的,便于应用的某种物理量的测量装置。
二、填空题(每小题2分,共20分)1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式:(内循环)和(外循环)。
2. 机电一体化系统,设计指标和评价标准应包括(性能指标),(系统功能),(使用条件)。
3. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统,顺序控制器通常用(PLC)。
4. 某光栅的条纹密度是50条/mm,光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度,则莫尔条纹的宽度是(20mm)。
5. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动,必须同时控制每一个轴的(位置和速度),使它们同步协调到达目标点。
6. 某4极交流感应电机,电源频率为50Hz,转速为1470r/min,则转差率为(0.02)。
7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数(增加而减小)。
8. 累计式定时器工作时有(2)。
9. 复合控制器必定具有(前馈控制器)。
10. 钻孔、点焊通常选用(简单的直线运动控制)类型。
三、选择题(每小题2分,共10分)1. 一般说来,如果增大幅值穿越频率ωc的数值,则动态性能指标中的调整时间ts()A. 产大B. 减小C. 不变D. 不定2. 加速度传感器的基本力学模型是()A. 阻尼—质量系统B. 弹簧—质量系统C. 弹簧—阻尼系统D. 弹簧系统3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数()A. 有关B. 无关C. 在一定级数内有关D. 在一定级数内无关4. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统,顺序控制器通常用()A. 单片机B. 2051C. PLCD. DSP5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和检测环节等个五部分。
国开2024年秋《机电控制工程基础》形考三答案1.很多实际系统都是二阶系统,如弹簧-质量-阻尼系统、RLC振荡电路。
判断题 (1.5 分)A.正确B.错误2.若控制系统在初始扰动的作用下,具有恢复原平衡状态的性能,则称该系统是不稳定的。
判断题 (1.5 分)A.正确B.错误3.在控制系统的频域分析中,是以频率作为变量来分析系统的性能。
判断题 (1.5 分)A.正确B.错误4.频域分析法主要通过开环频率特性的图形对系统进行分析,必须通过求解系统的特征根来研究系统的稳定性。
判断题 (1.5 分)A.正确B.错误5.系统的频率特性可通过实验的方法测出,这对于难以列写微分方程式的元部件或系统来说,具有重要的实际意义。
判断题 (1.5 分)B.错误6.系统闭环系统稳定性不能用系统的Bode图来进行判断。
判断题 (1.5 分)A.正确B.错误7.系统的校正就是对已选定的系统附加一些具有某些典型环节的传递函数来改善整个系统的控制性能,以达到所要求的性能指标。
判断题 (1.5 分)A.正确B.错误8.某二阶系统的特征根为两个具有负实部共轭复根,则该系统的单位阶跃响应曲线表现为等幅振荡。
判断题 (1.5 分)A.正确B.错误9.控制系统的频域指标比较直观,包括:最大超调量Mp、调整时间(或过渡时间)ts、峰值时间tp等。
判断题 (1.5 分)A.正确B.错误10.控制系统的开环时域性能指标包括开环剪切频率ωc、相位裕量γ等。
判断题 (1.5 分)A.正确11.控制系统的校正方式有时域法和频域法。
判断题 (1.5 分)A.正确B.错误12.单位脉冲函数就是常数。
判断题 (1.5 分)A.正确B.错误13.线性系统和非线性系统的根本区别在于线性系统满足迭加原理,非线性系统不满足迭加原理。
判断题 (1.5 分)A.正确B.错误14.若一个动态环节的传递函数乘以1/s,说明对该系统串联了一个微分环节。
判断题 (1.5 分)A.正确B.错误15.对控制系统的三个基本要求是稳定、准确及快速。
习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩,静态转矩和动态转矩。
拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩,以带动生产机械运动的。
静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静态的工作状态。
TM-TL>0说明系统处于加速,TM-TL<0 说明系统处于减速,TM-TL=0说明系统处于稳态(即静态)的工作状态。
试列出以下几种情况下(见题图)系统的运动方程式,并说明系统的运动状态是加速,减速,还是匀速(图中箭头方向表示转矩的实际作用方向)TM-TL>0系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速如图(a)所示,电动机轴上的转动惯量J M=, 转速n M n L=60r/min。
试求折算到电动机轴上的等效专惯量。
折算到电动机轴上的等效转动惯量J=JM+J1/j2+ JL/j12=+2/9+16/225=.如图(b)所示,电动机转速n M=950 r/min,齿轮减速箱的传动比J1= J2=4,卷筒直径D=,滑轮的减速比J3=2,起重负荷力 F=100N,电动机的费轮转距GD2M= m2, 齿轮,滑轮和卷筒总的传动效率为。
试球体胜速度v和折算到电动机轴上的静态转矩T L以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD2z.。
ωM=*2n/60= rad/s.提升重物的轴上的角速度ω=ωM/j1j2j3=4*4*2=sv=ωD/2=2*=sT L=ηC n M=*100**950=GD2Z=δGD M2+ GD L2/j L2=*+100*322=在题图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性,试判断哪些是系统的稳定平衡点哪些不是交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点交点是系统的平衡点第三章一台他励直流电动机的技术数据如下:P N=,U N=220V, I N=, n N=1500r/min, R a =Ω,试计算出此电动机的如下特性:①固有机械特性;②电枢服加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性;③电枢电压为U N/2时的人为机械特性;④磁通φ=φN时的人为机械特性;并绘出上述特性的图形。
运动控制系统课后答案运动控制系统教学教案【--教学工作总结】本课程是本科自动化专业工业电气自动化方向的专业限选课之一。
通过本课程的学习,使学生掌握直流调速系统、交流调速系统的基本理论以及系统分析、工程设计方法,学会将自动控制的理论和方法应用到交、直流电动机调速系统中,培养学生综合运用所学知识、解决实际问题的能力,为成为电气自动化的工程人员打下良好的理论基础。
1.通过本课程的学习,学生应了解以下知识:电力拖动自动控制技术的发展、应用以及在本专业学科领域的地位和作用;电力拖动自动控制系统的主要结构特点以及基本性能指标;直流脉宽调速系统的基本控制模式;微机数字控制系统的主要特点;微机数字控制双闭环直流调速系统硬件和软件。
2.通过本课程的学习,学生应熟悉以下知识:建立闭环调速系统各典型环节静态、动态数学模型的一般方法;数字测速与滤波的实现方法;系统工程设计中的近似处理原则和方法;转速、电流双闭环直流调速系统的工程设计思路、方法;有环流可逆闭环调速系统的工作原理和实现方案;SPWM逆变器的控制模式和实现方案;变频调速的基本控制方式。
3.通过本课程的学习,学生应掌握以下知识:利用静态结构框图分析系统稳特性的方法;利用动态结构图分析系统稳定性和动态性能的方法;带电流截止负反馈单闭环直流调速系统的稳态分析、参数设计;转速、电流双闭环直流调速系统的起动过程分析、调节器的工程设计;微机数字控制系统中的数字测速;异步电动机变压变频调速系统中的脉宽调制技术;绕线式异步电动机串级调速原理。
以课堂讲授为主,辅以习题和实验。
1.实验:不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究主要内容和要求:测试带转速负反馈有静差调速系统的静特性,并与无转速负反馈时的开环机械特性进行比较。
学时分配:2学时2.实验:转速、电流双闭环晶闸管不可逆直流调速系统主要内容和要求:测定开环机械特性及闭环静特性,测定闭环控制特性。
学时分配:3学时3.实验:双闭环三相异步电动机调压调速系统主要内容和要求:测定绕线式异步电动机转子串电阻时的人为机械特性及双闭环交流调压调速系统的静特性、动态特性。
第01章】发电成本低、污染小,但受自然条件影响较大的是()发电厂。
• A 核电厂• B 水电厂• C 凝汽式电厂• D 热电厂•单选题2.【第01章】既向用户供电,又向附近的用户供蒸汽或热水的是()。
• A 热电厂• B 水电厂• C 凝汽式电厂• D 核电厂•判断题3.【第01章】电网中存在着不同类型的用户,因此频率质量的要求因用户而异。
•正确错误•判断题4.【第01章】电力系统中存在很多电压等级,不同地区都存在330kV和750kV两个电压等级。
•正确错误•单选题5.【第02章】没有灭弧装置,用来在切断电路时建立明显可见的空气绝缘间隙的设备是()。
• A 隔离开关• B 断路器• C 保护间隙• D 避雷针•判断题6.【第02章】高压隔离开关一般用于切断负荷电流或短路电流。
•正确错误•判断题7.【第02章】电弧能否熄灭,只取决于弧隙电压恢复速度。
•正确错误•判断题8.【第02章】直接参与生产、输送和分配电能的电气设备称为一次设备。
•正确错误判断题9.【第03章】单元接线和桥形接线属于有汇流母线形式。
•正确错误•判断题10.【第03章】旁路母线在一定时候可以起主母线的作用。
•正确错误•判断题11.【第04章】火电厂的高压厂用母线一般都采用“按炉分段”的接线原则。
•正确错误•12.【第05章】户内配电装置表达图中,()图可以不按比例绘制。
• A 平面图• B 部署图• C 断面图• D 配置图•判断题13.【第06章】距离保护是利用电压和电流间的相位关系作为故障及其方向的判据。
•正确错误•判断题14.【第06章】继电保护必须满足选择性、快速性、灵敏性和经济性四个基本要求。
•正确错误•单选题15.【第07章】功率方向继电器采用90度接线时,接入A相的电压为()。
• A UAN• B UAB• C UBC• D UAC•判断题16.【第07章】电流保护通常包括三段,其中电流Ⅱ段为定时限的过电流保护。
《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案对于《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》的学习,在课后应该做一些练习题加以巩固。
一下是给大家的《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案,希望对你有帮助。
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。
(√)3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。
(√)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*速度定Ug的大小。
(√)8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)9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。
(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。
(Ⅹ)与开环系统相比,单闭环调速系统的稳态速降减小了。
(Ⅹ)12α=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(√)13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电压闭环相当于电流变化率闭环。
(√)15闭环系统可以改造控制对象。
(√)16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。
17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。
(√)18直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。
(Ⅹ) 19电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰,严重时会造成系统振荡。
(√)20对电网电压波动来说,电压环比电流环更快。
作业1一、判断题(每个2分,共18分)题目1滚珠丝杆机构不能自锁。
正确的答案是“对”。
题目2转动惯量大不会对机电一体化系统造成不良影响。
正确的答案是“错”。
题目3谐波齿轮减速器输入转速一般从刚轮输入。
正确的答案是“错”。
题目4直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动。
正确的答案是“对”。
题目5在机电一体化系统中,通过增大执行装置的固有频率可有效提高系统的稳定性。
正确的答案是“对”。
题目6在机电一体化系统中,通过提高系统的阻尼能力可有效提高系统的稳定性。
正确的答案是“对”。
题目7在机电一体化系统中,通过消除传动系统的回程误差可有效提高系统的稳定性。
正确的答案是“对”。
题目8在机电一体化系统中,通过提高驱动元件的驱动力可有效提高系统的稳定性。
正确的答案是“错”。
题目9在机电一体化系统中,通过减小机构的传动误差可有效提高系统的稳定性。
正确的答案是“错”。
二、选择题(每个5分,共30分)题目10机电一体化系统的基本功能要素之一:接口的基本功能是()。
正确答案是:以上三者题目11机电一体化系统的核心是()。
正确答案是:控制器题目12机电一体化系统中,根据控制信息和指令所要求的动作这一功能的是()。
正确答案是:执行机构题目13()不是机电一体化产品。
正确答案是:打字机题目14()装置是电机一体化系统的感觉器官,它可以从待测对象那里获取能反应待测对象特性和状态的信息。
正确答案是:传感检测题目15Mechatronics是两个不同学科领域名称的组合,这两个不同的学科是()。
正确答案是:机械学与电子学题目16机电一体化系统(产品)设计方案的常用方法无()。
正确答案是:经验法题目17在机电一体化系统中,机械传动要满足伺服控制的三个主要要求是()。
正确答案是:传动精度、稳定性、快速响应性题目18在设计齿轮传动装置时,对于转动精度要求高的降速齿轮传动链,可按什么原则进行设计()。
正确答案是:输出轴转角误差最小题目19齿轮传动的总等效惯量随传动级数()。
《运动控制系统》(阮毅)课后题答案1.1直流电动机有哪几种调速方式?各有那些特点?答:a改变电枢回路电阻调速法外加电阻Radd的阻值越大,机械特性的斜率就越大,相同转矩下电动机的转速越低b减弱磁通调速法减弱磁通只能在额定转速以上的范围内调节转速c调节电枢电压调速法调节电枢电压调速所得的人为机械特性与电动机的固有机械特性平行,转速的稳定性好,能在基速以下实现平滑调速。
1.2为什么直流PWM变换器-电动机系统比相控整流器-电动机系统能够获得更好的动态性能?答:a PWM变换器简单来讲调节的是脉冲串的宽度,直流成分没有受到破坏,也就是说其最大值=峰值是不变的,变的是平均值;b相控整流,是由交流整流得到的直流,虽然也是平均值在变,但是其最大值、峰值也是随着导通角的大小时刻在变,且导通角越小波形的畸变越严重。
从而影响了电机的输出特性。
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。
2.1带有比例放大器的转速反馈闭环调速系统(转速单闭环调速系统)特点a只有比例放大器的反馈控制系统,其被调量仍是有静差的;b反馈控制系统的作用是抵抗扰动,服从给定;c系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。
改变给定电压会改变电动机转速,因为反馈控制系统完全服从给定作用。
如果给定电压不变,调节测速反馈电压的分压比或测速发电机的励磁发生了变化,它不能得到反馈控制系统的抑制,反而会增大被调量的误差,因为反馈控制功能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。
机电运动控制系统(习题集)必做作业1.直流电机有哪些调速方法? 根据其速度公式说明之, 并说明如何釆用电力电子手段实现。
答: 根据直流电机速度公式 φφe a a a e C I R U C En -==, 有 (1) 电枢电压 U a 控制 - 调压调速 (向下调速)采用电力电子手段时,有晶闸管可控整流器供电和自关断器件H 型桥脉宽调制(PWM)供电等方式, 其损耗小,控制性能好。
(2) 磁场φ 控制 - 弱磁(向上调速),采用电力电子手段时,有晶闸管可控整流器供电励磁控制。
(3)由于运行损耗大、效率低, 一般不再釆用串 R a 调速。
2. 画出双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图(非方块图),须清楚表达两个闭环的关键元件,写出各部分名称,标注有关信号量;指出两闭环连接上的特点及相互关系。
答:双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图如下:两闭环连接上的关系是速度调节器的输出作为电流调节器的输入,这就使得该系统具有由速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值,进而确定了系统的最大电流的特点。
3. 分析双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统: (1) 如果要改变转速,应调节什么参数?为什么?(2) 如要控制系统的起动电流、确保系统运行安全,应调节什么参数?为什么?答: (1) 改变转速时只能改变速度调节器的输入u,因为它是速度环的指令信g号。
改变速度调节器的参数对稳态速度无调节作用,仅会影响动态响应速度快慢。
(2) 要控制系统的起动电流、确保系统运行安全,应调节速度调节器的输出限幅值。
因为速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值,进而确定了系统的最大电流。
4. 填空 : 双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中,内环为_电流_环,外环为_速度_环,其连接关系是:_速度调节器_的输出作为_电流调节器_的输入,因此外环调节器的输出限幅值应按_调速系统允许最大电流_来整定;内环调节器的输出限幅值应按_可控整流器晶闸管最大、最小移相触发角_来整定。
两调节器均为_PI_型调节器,调速系统能够做到静态无差是由于调节器具有_积分(记忆)_功能;能实现快速动态调节是由于节器具有_饱和限幅_功能。
5.在转速、电流双闭环系统中,速度调节器有哪些作用?其输出限幅值应按什么要求来调整?电流调节器有哪些作用?其输出限幅值应如何调整?答:速度调节器用于对电机转速进行控制,以保障:①调速精度,做到静态无差;②机械特性硬,满足负载要求。
速度调节器输出限幅值应按调速系统允许最大电流来调整,以确保系统运行安全(过电流保护)电流调节器实现对电流的控制,以保障:①精确满足负载转矩大小要求(通过电流控制);②调速的快速动态特性(转矩的快速响应)。
电流调节器的输出限幅作为可控整流器晶闸管的移相触发电压,其限幅值决定了触发角的移相范围,故应按αmin― αmax来调整。
6. 双闭环调速系统正常工作时,调节什么参数可以改变电动机转速?如果速度闭环的转速反馈线突然断掉,会发生什么现象?电动机还能否调速? 答:(1) 双闭环调速系统正常工作时,只有调节速度给定信号u g 才可以改变电动机转速。
而改变速度调节器的参数(如比例系数、积分时间常数)均无作用,改变负载大小也不能影响转速,因为是速度闭环系统,不论负载大小均速度无差。
(2) 转速反馈线突然断掉时,u fn = 0,使 △u n =u g -u fn = u g 很大,速度调节器饱和限幅输出,调速系统以最大电流、最大转矩加速,直至电磁转矩与负载转矩、阻尼转矩相平衡,达到最高转速而恒定,故电动机不可调速。
7. 以双闭环直流调速系统两个闭环之间连接上的特点及各个闭环的功能为依据,详细解释下图所示 从静止起动至给定转速n g 并带负载(以负载电流I L 表示)的过程,即说明(1)、(2)、(3) 阶段转速n 、电枢电流i d 的变化规律。
答: (1) 起动 ● 特征:① i d 由 max 0d I ↑→(限幅值)② ST、LT 全部饱和限幅,蜕化为限幅器,系统实为速度、电流双开环 ● 过程① 电机静止,0=fn u ,给定 u g 突加,g n u u =∆ 很大,ST 饱和,u n 输出限幅,无PI 调节作用;② 电流给定u n 为限幅值→ 对应电流指令max d I ;但电流未建立,0=fi u , LT输入n i u u =∆, LT 饱和,输出u k 限幅,推min αα= ,至使↑→→→n T I U d d 加速max max max 。
③ 因转子惯性,n< u g (2) 加速 ● 特征① 恒定(电流调节结果,非限幅)② ST 饱和限幅,LT 作PI 调节,实为电流单闭环系统。
● 过程① 很大→ST 仍饱和限幅,无调节作用。
② ST 输出 为限幅值→使LT 以 为指令值→电流闭环不断调节整流触发角 →动态地保持 ,维持与给定无差——“动态平衡”③ 动态平衡过程:随并维持不变④ 电机以恒定 加速, (3) PI 调节至稳定 ● 特征① 转速稳定至 ,电流稳定至 (对应 );② ST、LT 均作PI 调节,真正速度、电流双闭环工作。
● 过程①首先分析进入本阶段开始点的初值情况A .速度:上阶段末加速至 输入 ;但PI 型ST 的积分(记忆)作用使ST 输出 → 仍暂作饱和输出→电流指令dmaxd I I =g fn g n g fnn n u u u u u<→<<→∆=-nu dmaxI αdmaxd I I =LT PI ,dmaxu I Ik d α→↑→↓→=经调节后dmax maxI T 、n ↑g n n =d L I I =LTSTg fn g n n u u =→=→0n u ∆=0n u ≠dmaxd I I =为 。
B .电流:上阶段末 ,与指令相同PI 型LT 的积分(记忆)作用使LT 输出 →迫使 移至能产生的位置。
②故以 进入(3),会用 驱动而加速过头,出现 ——转速超调③超调时 调节器反向积分→ST 退出饱和,进入PI 调节 命令 输出其中 时, (超调)最大,以后 。
④ 由于电磁惯性, 可能达 电机进入制动回升, 重新回到gn n =(平衡)⑤ 经几次振荡,PI 调节达平衡 虽 ,但PI 调节器积分记忆功能使 → 推 至适当位置 → 产生合适 U d 、I d 、T →保证系统静态无差运行。
8. 在直流可逆调速系统中,主回路为何需要双桥反并联? 答:在直流可逆系统中,要求电磁转矩具有两种方向,以实现四象限运行 单桥只能提供单一方向电枢电流→产生单一方向电磁转矩;双桥反并联 才能提供两个方向电枢电流,产生两个方向电磁转矩,构成可逆系统主电路。
9. 图示为直流电动机脉宽调制(PWM)调速系统主电路(H 型桥),各功率开关元件编号及电机反电势E a 方向如图。
当采用双极性脉宽调制时:dmax d I I =f i n u u →=0iu →∆=→0k u ≠αdmaxd I I =dmax d I I =max T T =g n n>0PIg n g fnn n u u u >→∆=-<→n u →↓→dmax d I I LT <→k d d u U I T α↓→↑→↓→↓→↓d LI I=nn ↓dI ↓d L L I I T T <→<→d d U E n E I R ∑-→↓→↓→=↑→→k u ≠α⑴ 画出VT l ~ VT 4 基极控制信号u bl~ u b4及电机端电压U a 波形;⑵ 说明为何叫双极性?如何实现正、反转?何时速度为零?答: 正半周( )电机电压U A> 0(B →A ); 负半周( )电机电压U A < 0(A →B ) 即一个周期内可获得两个方向电压极性,称双极性。
正/反转控制只需改变 t 1 位置(占空比 γ),方便: VTl ~ VT4 基极信号u bl ~ u b4及电机端电压U a 波形10. 图示为直流电动机脉宽调制(斩波)调速系统H 型桥主电路,各功率开关元件编号及电机反电势E a 方向如图。
当采用双极性脉宽调制时,分析:① 不同时刻的导通元件及导通原因;② 画出各阶段的电流路径及维持电流的源泉(电源电压、电枢反电势、自感电势等);③ 电机运行状态(电动、能耗制动、再生制动、反接制动等)及其原因。
答:工作过程(设 )(1)在 作用下,形成电流路径Ⅰ→ 反向→电机作电动运行(2)→ VT1、VT4断,切断电源 ;→应VT2、VT3通,→ 但电枢电感自感电势 作用11/2,0/2,0A A t T U t T U >>→⎫⎬<<→⎭平均值电机正转平均值电机反转10t t ≤<1t t T≤<s aU E>10t t≤<1,4142,3230,0,b b u VT VT u VT VT >→⎫⎬<→⎭通断()0s a U E ->,a aI E1,40b u <2,30b u >/aLdi dtsU维持电流方向不能突变→VD2、VD3通→续流→VT2、VT3反偏,断→形成电流路径Ⅱ→ 与 反向→电机仍作电动运行→使 很快衰减为零,为 换向创造条件(设在 时刻断流)。
(3)时刻路径Ⅱ断流→VD2、VD3断→VT2、VT3反偏消失,通→在( )作用下产生大值冲击电流形成电流路径III→ 同向→电机作反接制动至下周期( )时刻(4)→但在 续流及反电势共同作用下电流方向不变→ VD1、VD4通→形成电流路径Ⅳ→同向→再生制动(能量回馈电源 )→直至( ) ,路径Ⅳ断流→VT1、VT4得以导通,进入下一周期 输出电压一周期内瞬时电压为双极性方波,平均值负载电压系数aIaI a E/a Ldi dt aI 12t t T<<2t t T≤<2t s aU E+,a aI E 1T t+1T t T t ≤<+/a Ldi dt aE a aI E 、s U/a a E Ldi dt +sU ≤U sU s-U11. 异步电机有哪些调速方法? 从转速公式上进行分类说明。
这些调速方法又各采用什么样的电力电子手段来实现? 答:异步电机调速方法可按其速度公式 来分类:(1) 变同步速调速 , 具体有:① 变频调速。
可采用直-交变换的逆变器戓交-交变频器改变电机供电频率f l 。
② 变极调速。
需同时改变定、转子极对数,故只适合鼠笼式异步电机。
(2) 变滑差S 调速。
这是一种改变转子滑差功率消耗的调速方式。
具体有: ① 交流调压调速 采用双向晶闸管构成的交流固态调压器实现。
② 转子串电阻调速,仅适合绕线式异步电机。