2011版运动控制系统习题参考解答 - 图文

2026/4/28 16:34:10

概念题:

直流电动机的转速可通过三种方法来调节即:调节电枢供电电压、减弱励磁磁通、改变电枢回路电阻。

晶闸管具有单向导电性。 电动机的机械特性越越好。

调速系统的两项稳态性能指标是调速范围和静差率。

满足给定稳态精度要求的闭环调速系统经常不能稳定,因此还须加动态校正环节。 伯德图是调速系统校正环节设计中最常用的工具。

电动机调速系统的伯德图中频段须有足够宽的-20DB/DEC的斜率段,表示稳定性好;截止频率高表示快速性好;低频特性陡,增益高,表示稳态精度好;高频衰减快说明抗高频干扰能力强。

PI调节器的传递函数有Wpi(s)?Kpi?s?1?s??1s?1?s?1 ?Kpi1?s?1sPI调节器的可以消除调速系统的静差。

双闭环调速系统中两个调节器都采用PI调节器。

带PI调节器的双闭环调速系统在启动过程中转速一定会有超调。 双闭环调速系统中转速调节器的作用:

(1)使转速n跟随给定电压U*m变化,稳态无静差。 (2)对负载变化起抗扰作用。

(3)其输出限幅值决定允许的最大电流。 或

1.对转速的抗扰调节 2.使转速无静差

3. 其输出限幅值决定允许的最大电流

双闭环调速系统中电流调节器的作用: (1)对电网电压波动起及时抗扰作用。 (2)起动时保证电机获得允许的最大电流。

(3)在转速调节过程中,使电流跟随其给定电压U*i变化。

(4)当电机过载甚至于堵转时,限制电枢电流的最大值,从而起到快速的安全保护作用。如果故障消失,系统能够自动恢复正常。 或

1.电流跟随 2.过流自动保护 3.及时抑制电压波动

调节器的一般设计方法是:先内环后外环。

调节器的结构和参数取决于稳态精度和动态校正的要求。 晶闸管产生逆变的两个必要条件:P105

环流是影响晶闸管可逆调速系统安全工作并决定可逆系统性质的最大、主要问题。 P105逆变颠覆:

环流对晶闸管调速系统有好处也有坏处,坏处更大。 晶闸管—电动机调速系统存在电流的谐波分量,因而在深调速时转矩脉动大,限制了调速范围。 。。。。深调速时功率因数低。 。。。。。要克服上述困难,须加大平波电抗器的电感,但电感大又限制了系统的快速性。 PWM的优点:P127

位置随动系统中常用的位移检测装置有自整角机、旋转变压器、感应同步机、光电编码盘等。 自整角机的角差输入输出电压的关系是正弦函数,只有在角差很小的范围内才能看成是一个线性环节。

位置随动系统的稳态误差包括检测元件的检测误差、由系统结构和特征参数决定的原理误差(系统误差)和扰动误差。检测误差往往占稳态误差的主要成分,因此要得到高精度的随动系统首先必须有高精度的检测元件。位置随动系统特别强调应该具有快速的跟踪能力。

交流调速的方法有:降电压调速; 电磁转差离合器调速

绕线转子异步电动机转子串电阻调速

绕线转子异步电动机串级调速 变极对数调速 变频调速等。


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