1、運動控制系統復習提綱課程學習還沒有結束， 老師也沒有透露任何考試的消息， 本復習提綱是本人根據以前考 試的內容整理。考研的同學都在努力復習，其他同學也在復習Dota和CF,希望此提綱可以幫助大家順利通過期末考試。 也預祝大家一個月后考試順利， 半年后畢業順利， 畢業后早日 結婚，結婚后早生貴子。本次運動控制復習，需掌握 20個概念， 20 條理論， 4 類題型。以往的考試題型是 20 分名詞解釋， 10分填空， 20 分選擇， 20 分簡答， 30分計算。但今年的考試題型到目前為止 還沒定，沈老師和潘老師也沒有透露。20 個概念和 20 條理論本人要敲出來的話太費時間，只給出概念，具體內容大家

2、自己去書上找。4個題型我給出具體例題和詳細答案，請務必看懂（看不懂的，強行記住。PS:記住計算步驟，不要記數字）20 個概念:1.運動控制2.調速3.穩速4.加速、減速5.調速范圍6.靜差率7.閉環調速系統的靜特性8.離散化、數字化9.上升時間10.超調量11.環流12.直流平均環流13.交直交變頻器14.直接變頻器15.SPWM 波的特點16.電壓源變頻器17.電流源變頻器18.120°導通型19.180°導通型20.VC系統20 條理論:1. 直流電動機調速方法與特點2. 常用可控直流電源（三種）3. V-M 系統的原理及優缺點4. 調速系統的控制要求5. 閉環系統靜特

3、性與開環機械特性相比的優越性6. 反饋控制規律7. 單閉環直流調速系統的動態分析8. 積分控制規律9. 比例積分的控制規律10. 雙閉環調速系統的靜特性及穩態參數計算11. 雙閉環直流調速系統起動過程的三個階段及過程中ACR和ASR的狀態分析12. 雙閉環直流調速系統起動過程的三個特點分析13. 可逆V-M系統環流問題(包括環流的定義，產生的原因及抑制措施)14. SPWM控制技術的分類(單級與雙極控制的定義)15. 變頻調速系統中的脈寬調制技術(PWM、SPWM)16. SVPWM控制技術17. 轉差頻率控制規律18. 異步電機動態數學模型及性質19. 不同電動機模型等效的原則及2/3、32

4、變換20. 矢量控制的原理，直接轉矩控制的原理4類題型：4類題型的分布很簡單：第一章：閉環調速系統動態與穩態參數的計算 第二章：ACR和ASR的相關計算典I型系統和典II型系統的校正第六章：2/3、32變換往年的考試有3個計算，第一章和第六章的必考，第二章的兩種題型分別在期末考試 卷和補考卷中出現，所以無論想參加期末考試還是想參加補考的，都需要將4種題型全部掌握。第一類題型：閉環調速系統動態與穩態參數的計算課本例題 1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6，特別注意 1-3 和 1-6課后習題請注意1-1、1-4、1-8、1-9、1-10、1-14、1-17，在此給出這幾個題的答案1-

5、1為什么PWM 電動機系統比晶閘管 一電動機系統能夠獲得更好的動態性能？ 答：PWM 電動機系統在很多方面有較大的優越性：(1) 主電路線路簡單，需用的功率器件少。(2) 開關頻率高，電流容易連續，諧波少，電機損耗及發熱都較小。(3) 低速性能好，穩速精度高，調速范圍寬，可達1： 10000左右。(4) 若與快速響應的電動機配合，則系統頻帶寬，動態響應快，動態抗擾能力強。(5) 功率開關器件工作在開關狀態，導通損耗小，當開關頻率適當時，開關損耗也不大， 因而裝置效率較高。(6) 直流電源采用不控整流時，電網功率因數比相控整流器高。1 -4 械 調速系統.測得的址高轉速特怦為力曲二I岡山山血*就

6、低轉速持忡対 = l50r min .帶粒宦負嶽時的速度降=15r 'miiu B在不同轉速下離定速降E “亍試問條統港噓達到的凋速范圍利等大?系筑允許的靜驚罕是多少?解痰統陡弗達到的訓速范壓為%150-15系統允許的郵差率$=xlOOo上蘭一K100%-10°JDAiik1500 + 11x1518 轉速單閉壞調速系統有那些特點？改變給定電爪能否改變電動機的轉速？為什么？ 如采給定電壓不變，調節測速反饋電壓的分壓比是否能夠改變轉速？為什么？如果 測速發電機的勵磁發生了變化，系統有無克服這種十擾的能力？答：（1）轉速單閉壞調速系統有以卜三個基本恃征 只用比例放大器的反饋控制系

7、統，其被被調嚴仍是有靜差的. 反饋控制系統的作用是：抵抗擾動，服從給定。擾動性能是反饋控制系統故突出的特 征之一。 系統的粘度依賴于給定和反饋檢測的粘度。（2）改變給定電壓會改變電動機的轉速，岡為反饋控制系統完全服從給定作用。（3）如果給運電斥不變.調廿測速反饋電圧的分壓比或測速發電機的勵磁發牛了變化. 它不能得到反饋控制系統的抑制，反而會增大被調量的誤葢。反饋控制系統所能抑制的只足 被反饋環包圍的前向通道上的擾動。19在轉速負反饋調速系統中，當電網電斥、負載;轉矩、電動機勵磁電流、電機電陰、測 速發電機勵磁各呈發生變化時，都會引起轉速的變化，問系統對上述各呈仃無訓if能力？為 什么？答：當電

8、網電斥發生變化時，系統對英仃調節能力。因為電網電床是系統的給定反饋捽制系 統完全服從給定。負載轉爐、電動機勵磁電流、電機電阻變化時系統農Jt仃調節能力。因為他們的變化星 終會影響到轉速，都會被測速裝西檢測出來。再通過反蝕控制作用，減小它們對穩態轉速的測速發電機勵磁各量發生變化時，它不能得到反饋控制系統的抑制，反而會增大彼調量 的誤燥。反饋控制系統所能抑制的只是被反饋環包I科的前向通道上的擾動。110有 VM調速系統。電動機參數為：Pn二2.2好匚二220幾 乙二12,4, g= 1500廠/mill,電樞電阻仏= 1.20，整流裝譽內觸發格流環節的放人倍數=35。耍求系統滿足調速范K D -2

9、0.靜茶 flOS：（1）計篦開環系統的靜態速降Ap和調速嚶求所允許的閉壞靜態速降E（2）采用轉速負反饋組成閉環系統，試畫出系統的原理圖和靜態結構tgffle（3）調整該系統參數，使當r； =15r時，Id = INn二n-則轉速負反饋系數。應該是多少？（4）計算放大器所需的放大借數.G = 'If = 220-12、1.2 = °367卩 min r解:（1）先計算電動機的電動勢系數nN1500則丿壞糸數額趙迷降為t 1VR 12.5x（1.2+1.5）,-An =一=246.9r / min09 C0. 1367額定負載時的穩態速降應為、nNs 一 1500x0. 1。“

10、 丿An. = <= 8.33r/nmiD l-s) 20x( 1-0. 1)(2)系統的靜態結構柜圖如卜所示轉速負反饋系統的原理圖(3) 當匕157時，4 = n=ns ,則轉速負反饋系數&應該是U；U：1511“n 1500= 0.01(4) 閉壞系統的廿環放大系數應為246.98.33-1 = 2&64運算放人器所需的放人倍數28,640.01x35/0.1367= 11.191-14有一個 VM 系統，已知：電動機：Py =UN = 22OK, /V=15,6J,n5 =1500r；iniiu =1 5Of整流裝置內阻山=4 他發整流環節的放人借數 K嚴3仏(1)

11、 系統開環丄作時，試計算調速范圍D=30時的靜雄率$伯。(2) 當D=麹，滬11)%,訃算系統允許的諾態速降。<3) 如組成轉速負反饋冇靜差調速農統.要求D 30, .s = 10°o,在U： -10F吋.4 = 7vr n=nN,計算轉速負反憒系數和放大器放大系數X”解：<1)系統開環匸作時,1500C = 5 -皿=mi'C = (M310Mill r則開環系數額定速降為M.15J鳴£皿皿0, 131130 八97 5x00%= -xl00% = 85.6%+ PAnv】500 + 30x 297.51500x0,1C2)當D=30, s=lO%t系

12、統允許的穩態速降=-_ = 5.56r / iiin D< 1-s)30x( 1-0. 1)(s)2 ui - ior 時 T I屮n-ny .則轉速負反饋系敖m應該是&KJC. 0.007x35心311二3山6-三上一竺一 0伽rt1 ?00閉環系統的開環放丸條數應為77氣-一1 = ?215.56述算放人器所需的膠人借數52.51第二類題型：ACR和ASR的相關計算課后習題2-7、2-82-7在轉速、電流雙閉環調速系統中，兩個調節器ASR、ACR均采用 PI調節器。已知參數：電動機：Pn 3.7KW ;U n 220V , n” 1000r/mi n 電樞回路總電阻 R=1.

13、5 ，設 U ；m U： U 8V，電樞回路最大電流I dm 40A，電力電子變換器的放大系數Ks40。試求:(1) 電流反饋系數和轉速反饋系數(2)當電動機在最高轉速發生堵轉時的Udo、Ui、Ui、Uc值。解：(1)電流反饋系數UimI dm8400.2V/A轉速反饋系數U nm0.008V1000mi n/r(2) UiI dm0.240 8VUiUim8V(負反饋)由于堵轉電流UdoUcCe n IdR IdmR 40 1.5 仏 60 1.5VKs4060V2-8在轉速、電流比閉環調速系統中，調節器ASR,ACR均采用PI調節器。當 ASR輸出達到U鳥 8V時,主電路電流達到最大電流8

14、0A。當負載電流由40A增加到70A時，試問：(1) U i*應如何變化？(2) Uc應如何變化？(3) Uc值由哪些條件決定？解：(1) Ui應增加。因為當負載電流由 40A增加到70A時Uj增加，Ui是確定的。iI dm800.1V/A*UiId 0.1404V*UiId 0.1707VI d由40A增加到70A時，U i由4V增加到7V(2) Uc略有增加。因為Uc KsCen Rid ； Id的增加使Udo增加，使得Uc增加(3) Uc 由 n和 Id 決定。Uc Ud0/KsCenRidKs第三類題型：典I型系統和典II型系統的校正課后習題2-11、2-12、2-132-11有一個系

15、統,其控制對象的傳遞函數為入下系統超調量5% (按線性系統考慮)解：校正成典型I型系統，調節器傳遞函數為Krs 1。試對該系統進行動態校正，決定調節器結構，并選擇其參數。KWpi(s)-校正后系統的開環傳遞函數為：Wj10,要設計一個無靜差系統，在階躍輸0.01s 1W(s) Wpi(sWj(s)KKs( s 1)取 K KiK15%查表得：KT0.5; K竺500.010.01s KiK 50一 一 5K11050W(s)s(0.01s 1)2-12有一個閉環系統，其控制對象的傳遞函數為 Wobj(s)K1 s(Ts10典型型系統，在階躍輸入下系統超調量30% (按線性系統考慮)解:30%選

16、用PI型調節器WpiKpi( 1S 1)系統開環傳函為WpiWobjKpi(1S 1)10s(0.02s1)h=7hT0.020.14K2h2T21)要求校正為s(0.02s1)，要求校。決定調節器結構，并選擇其參數。2 49 0.022204.1K 10KL；Kpi K11/102.862-13調節對象的傳遞函數為18Wobj(s)(0.25s 1)(0.005s 1)，要求用調節器分別將其校正為典型型和型系統，求調節器的結構與參數。解：校正成典型 型系統選擇PI調節器:Wpi (s)Kpi( 1s °校正后的開環傳遞函數為:1sW(s) Wpi(s)W°bj(s)Kpi (1s 1)181s(0.25s 1)(0.005s 1)0.25 KKpi 18/W(s)s(0.005s 1)100s(0.005s 1)4.3%KT0.5K=100ts 6T10.03Kpi(2)校正成典K 110018 18型系統，選擇竺