运动控制系统第四版第5章习题.pdf

恒转矩负载：稳定运 行范围很小， 恒转矩负载：稳定运 行范围很小， 0 13、转速开环变压变频调速系统中需要积分环节，论述给定积分 环节的原理和作用？ 答： 转速开环的变压变频调速系统中，也没有电流闭环， 、转速开环变压变频调速系统中需要积分环节，论述给定积分 环节的原理和作用？ 答： 转速开环的变压变频调速系统中，也没有电流闭环，系统本 身没有自动限制起制动电流的作用没有自动限制起制动电流的作用。 若没有给定积分环节，在突加转速给定信号后，根据电压频 率协调关系，将使电机在较高电压下起动，导致较大的起动 电流。 添加转速的给定积分环节后，可把送给添加转速的给定积分环节后，可把送给“压压-频协调环节频协调环节”的的 转速给定信号，变成平缓的斜波升速或降速信号；转速给定信号，变成平缓的斜波升速或降速信号；给定转速给定转速 经经“压-频协调环节”产生的电压给定信号也是平缓变化的信产生的电压给定信号也是平缓变化的信 号，可使电机实现平缓的升速或降速，避免产生过大的起动号，可使电机实现平缓的升速或降速，避免产生过大的起动 或制动电流或制动电流。 答：答：答：答： 1 1）控制规律）控制规律）控制规律）控制规律: : 在保持气隙磁通不变的条件下，在在保持气隙磁通不变的条件下，在 s s sm sm的范围内，转矩 的范围内，转矩Te基本上与基本上与 s成正比；通过转差频率就可间接 实现对电磁转矩 成正比；通过转差频率就可间接 实现对电磁转矩Te的控制。 根据不同的定子电流，进行定子漏 阻抗压降补偿，实现气隙磁通恒定 的控制。 根据不同的定子电流，进行定子漏 阻抗压降补偿，实现气隙磁通恒定. 1414、论述转速闭环转差频率控制系统的控制规律、实现、论述转速闭环转差频率控制系统的控制规律、实现、论述转速闭环转差频率控制系统的控制规律、实现、论述转速闭环转差频率控制系统的控制规律、实现 方法及系统的优缺点？方法及系统的优缺点？方法及系统的优缺点？方法及系统的优缺点？ 2 2）实现方法）实现方法）实现方法）实现方法: : 根据最大电流倍数、转矩倍数，确定出最大转差频率的限 幅值 根据最大电流倍数、转矩倍数，确定出最大转差频率的限 幅值 smax。 根据定子电流，实时计算出定子漏阻抗压降，对定子电压 进行实时补偿，以保持电机气隙磁通恒定。 根据定子电流，实时计算出定子漏阻抗压降，对定子电压 进行实时补偿，以保持电机气隙磁通恒定。 系统系统. 3 3）转差频率控制系统的）转差频率控制系统的）转差频率控制系统的优点）转差频率控制系统的优点： 转差角频率与实测转速相加后得到定子频率。转差角频率与实测转速相加后得到定子频率。在调 速过程中，实际频率随着实际转速同步地上升或下 降，加、减速平滑 在调 速过程中，实际频率随着实际转速同步地上升或下 降，加、减速平滑。 在动态过程中转速调节器在动态过程中转速调节器ASR饱和，饱和，系统以系统以“对应对应 于最大转差频率于最大转差频率”的最大转矩起、制动的最大转矩起、制动，并限制了 最大电流， 并限制了 最大电流，保证了在允许条件下的快速性。 与开环系统相比，静、动态性能都得到很大提高与开环系统相比，静、动态性能都得到很大提高； 采用转速采用转速PI调节可实现稳态转速无静差。调节可实现稳态转速无静差。 ? ? 转差频率控制系统的转差频率控制系统的转差频率控制系统的缺点转差频率控制系统的缺点：系统的性能还系统的性能还“不能完 全达到 不能完 全达到”直流双闭环系统的水平。原因：直流双闭环系统的水平。原因： 转差频率控制系统，是基于异步电动机稳态模型的，转差频率控制系统，是基于异步电动机稳态模型的，所谓所谓 的的“保持磁通恒定保持磁通恒定”的结论也只在稳态情况下才能成立的结论也只在稳态情况下才能成立。在 动态中难以保持磁通恒定，这将影响到系统的动态性能。 在 动态中难以保持磁通恒定，这将影响到系统的动态性能。 压频函数中只抓住了定子电流的幅值，没有控制到电流的 压频函数中只抓住了定子电流的幅值，没有控制到电流的 相位相位，而在动态中电流的相位也是影响转矩变化的因素。而在动态中电流的相位也是影响转矩变化的因素。 频率与转速同步升降，这本是转差频率控制的优点。然 而， 频率与转速同步升降，这本是转差频率控制的优点。然 而，如果转速检测信号不准确或存在干扰如果转速检测信号不准确或存在干扰，也就会直接给