上海大学运动控制期末考试试卷供学习和考研参考

1、第 1 页 ( 共 5 页 )成绩9在可逆VM调速系统中，正向制动时，_反组_逆变，机械特性在_二_象限；反向电动时，_反组_整流，机械特性在_三_象限。10实现它励直流电动机平滑连续调速常用两种方法，基速以下采用_变压调速_，属于恒_转矩_调速方式，基速以上采用_弱磁_，属于恒_功率_调速方式。11双极性直流PWM变换器的占空比=_，当_时，输出平均电压为正，要使输出平均电压为负，应使_。二、系统的开环对数幅频特性渐进线（伯德图）如下图所示，定性说明中频段、低频段、高频段和截止频率（或称剪切频率）与闭环系统稳定性、稳态精度和动态响应的关系。（8分）1. 低频段的斜率陡，增益高，系统的稳态精度

2、高2. 中频段以-20dB/dec的斜率穿越0 dB线，而且这一斜率能覆盖足够的频带宽度，则系统的稳定性好3. 高频段衰减越快，系统抗高频噪声干扰的能力强4. 截止频率越高，则系统的快速性越好上海大学20062007学年秋季学期试卷A课程名：运动控制（一）课程号： 学分： 3 应试人声明： 我保证遵守上海大学学生手册中的上海大学考场规则，如有考试违纪、作弊行为，愿意接受上海大学学生考试违纪、作弊行为界定及处分规定的纪律处分。应试人 应试人学号 应试人所在院系 题号一二三四五六七八九得分一、填充题（30分）：1闭环调速系统对于_被反馈环包围的前向通道上_的扰动具有抑制作用，而对于_反馈通道_的扰

3、动则无能为力。2转速、电流双闭环调速系统中，调节_转速调节器（ASR）_的限幅值可以调节系统最大电流；调节_电流调节器（ACR）_的限幅值可以调节UPE的最大输出电压。3数字PI调节器有位置式和_增量式_两种算法，位置式PI调节需要_输出_限幅和_积分_限幅。4可逆晶闸管直流电动机调速系统，有两种静态环流，分别是_直流平均环流_和_瞬时脉冲环流_，=配合控制_是_（是，否）存在环流。5晶闸管直流电动机调速系统中，若电抗器不足够大，在轻载或空载时，机械特性变_软_，理想空载转速_上升_。6调速系统的调速范围D=_，静差率s=_，两者间的关系_。7比例积分调节器的比例部分的作用是_快速消除偏差_，

4、积分部分的作用是_实现无静差_。8与模拟控制系统相比，微机数字控制系统的两个主要特点是_离散化和_数字化。第 2 页 ( 共 5 页 ) 草 稿 纸三、M，T与是常用的三种数字测速方法，论述三种方法的基本特征及工作原理，转速计算表达式（需说明各变量的物理意义），精度指标及应用场合。（8分）答：M法：在一定的时间内，测取旋转编码器输出的脉冲个数转速 ，Z是每转一圈的脉冲个数，误差率： 适用于高速T法：在编码器两个相邻脉冲的间隔时间内，测高频时钟脉冲个数 ， 为高频时钟频率，误差率： 适用于低速M/T法： 既检测 ， 也检测 ， 两个计数器同时开启或关闭计数可适用的速度范围广四、论述逻辑无环流可逆

5、晶闸管直流电动机调速系统的由正向电动到反向电动的过程，如何实现电枢电流的反向。（8分）答： 从正向电动到反向电动分别为四个阶段：1. 正组逆变，电流方向不变2. 反向电流建立，反组整流，电流方向改变3. 反组逆变，电流方向与2相同4. 反向启动阶段，反组整流，电流方向与3相同在正组切换到反组时，ASR输出极性改变，等电枢电流过零后，经过封锁延时后，封锁正组脉冲，经开放延时后，开放反组脉冲。第 3 页 ( 共 5 页 ) 草 稿 纸五、按下述两种情况定性分析转速、电流双闭环直流调速系统的转速和电流的变化规律，两个调节器的输出与控制作用，定性画出转速、电流的过渡曲线： 负载电流为时，突加给定的起动

6、过程，设最大电枢电流为； 系统稳定后，负载电流由加大到，。（12分）答：段：ASR很快进入饱和状态，输出限幅值，在ACR的调节下，电流迅速上升到，电流上升阶段段：ASR始终饱和，相当于转速开环，系统成为在下的电流调节系统，同时为了克服反电动势E，所以在ACR的作用下，基本上保持略小于的恒值，恒流升速阶段。段：ASR退饱和，迅速减小，该段ASR，ACR都不饱和。ASR起主导的转速调节作用，ACR则使尽快地跟随，转速调节阶段。段：加负载导致n，在ASR作用下，当时，n停止下降段：由于n仍小于给定值 直到n=给定值，电流也达到最大值段：此时， n，转速超调， 直到 ，n达到峰值，此后系统在负载阻力下

7、减速，直到稳定。第 4 页 ( 共 5 页 )解：调节器系统开环放大系数大于或等于36.983有静差。用此例积分调节器代替比例放大器，或用积分调节器，即可消除系数静差，实现无静差。六、转速单闭环控制系统如下图所示，已知数据如下：电动机：，。整流装置内阻,触发整流环节的放大倍数。最大给定电压，当主电路电流达到最大值时,整定电流反馈电压。设计指标：要求系统满足调速范围，静差率。1. 计算Ce，额定负载时，开环系统的稳态速降nop，满足静差率要求时， 闭环系统的稳态速降ncl及闭环系统的开环放大系数K。2. 转速反馈系数，调节器放大系数。3. 定性画出当时，和的闭环静特性。4系统是否有静差？若有静差

8、，应采取何种实际可行的措施消除静差。(计算时小数点后保留3位，若数值较小时，应保留三位有效位)（15分）第 5 页 ( 共 5 页 )则 也选PI调节器七、有一转速、电流双闭环调速系统,已知电动机参数为：PN =5.5kw，UN =220V，IN =28A，nN=1490 r/min，电枢回路电阻R=0.8,允许电流过载倍数=1.8，电磁时间常数TL=0.048s，机电时间常数Tm=0.185s，主电路采用三相桥式整流电路，触发整流环节的放大倍数Ks=35，整流电装置内阻Rres=1.3，平均失控时间常数Ts=0.0017s,最大输入、输出电压均为10V，电流反馈滤波时间常数Toi=0.002s，转速反馈滤波时间常数Ton=0.015s。（1）计算电流反馈系数，转速反馈系数。