运动控制系统考试资料

1、答疑部分1 .为什么交流调速系统试制获得工业应用的条件？条件： (1)使用高转子电阻电机(2)系统动作点只是沿着极限开环特性变化原因：能够以恒转矩负荷扩大调整范围，不会使电动机过热，能够以低旋转运转。2 .简述交流软起动的作用。定义：软起动器是集软停、轻负载节能和多种保护功能于一体的崭新电动机控制装置，其主要组成是电源与被控电极之间串联连接的三反并联晶闸管及其电子控制电路。作用：防止电机启动电流过大导致电机损坏，电网电压过低导致电机无法正常启动。3 .简要叙述恒压频率控制方式。线圈中的感应电动势难以直接控制，电动势高时，如果可以忽略定子线圈的漏磁阻抗电压降，视为定子相电压，则这是恒压频率比的控

2、制方式。 但是，低频时和都小，定子阻抗的电压降所占的成分变得显着，不能忽略。 此时，为了近似地补偿定子的电压降，需要人为地稍微提高电压。4 .交流电机矢量控制的基本思想是什么？基本构想：将异步电动机坐标变换等效于直流电动机，模仿直流电动机的控制策略，得到直流电动机的控制量，然后经过相应的坐标逆变换，控制异步电动机。 (关键字：坐标变换)5 .试着分析矢量控制系统和直接转矩控制系统的优缺点。VC系统强调了和的解耦合，分别设置了转速和交链磁通调节器，实现了连续的调节，可获得较宽的调速范围，但由于方向性受到电动机转子残奥表的影响，降低了系统的鲁棒性。 DTC系统执行和的波段控制，避免旋转坐标变换，简

3、化控制结构，控制定子交链磁通，不受转子残奥仪表而非转子交链磁通的变化的影响，但产生不可避免的转矩脉动，低速性能差，调速范围受到限制6 .什么是差频控制？ 滑动频率控制的法则是什么？ (P188、p 189 )定义：控制滑差频率表示控制转矩。 这是差频控制的基本概念。控制规则：在(1)的范围内，以气隙磁通不变化为条件，转矩大致成比例。(2)定子电流值不同的情况下，如果按照下图的函数关系控制定子电压和频率，则能够使气隙磁通保持一定。7、DTC系统调速范围受限的主要原因是什么？ (P216 )原因： (1)由于采用缓冲控制，实际扭矩必定在上下限内脉动，不完全一定。(2)交链磁通校正运算采用带积分链路

4、的电压模型，因此积分初始值、累积误差和定子电阻的变化影响交链磁通校正运算的精度。8 .为什么变频调速时需要电压和频率的协调控制进行电机调速时，最好保持电机中每极的磁通量为额定值。 由于磁通过弱，无法充分利用电动机铁心，因此过大，铁心饱和，引起过大的励磁电流，严重的情况下可能会因绕组过热而损坏电动机。 在三相异步电机中，通过对各相的电动势进行控制，可将磁通控制为恒定。9 .异步电动机的矢量控制为什么是转子交链磁通方向？ 交链磁通方向的精度受到什么样的残奥表的影响？目的：将定子电流分解为转矩和交链磁通分量，实现解耦，有利于转速和交链磁通调节器的修改，更好地执行系统的连续控制，获得较宽的调速范围。影

5、响因素有积分初始值、累积误差、定子电阻的变化。10 .直接转矩和交链磁通闭环控制的矢量控制系统在控制方法上有什么区别相同：两个系统都采用交链磁通和转矩控制方法差异：直接转矩交链磁通闭环采用定子交链磁通控制采用转子交链磁通控制扭矩用缓冲器控制转矩用连续控制采用静止坐标变换采用旋转坐标变换描绘了异步电动机的变压变频调速的控制特性，并说明其控制特征。 (P159 )控制的特点：在基频以下，磁通一定时转矩也一定，属于“定转矩调速”的性质。 在基本频率以上，转速上升时转矩下降，基本上属于“恒功率调速”。特性如下图所示12 .异步电动机矢量控制的关键技术是什么？通过坐标变换和转子的磁场取向简化数学模型，减

6、少耦合实现解耦合。13 .异步电动机的直接转矩控制系统为什么比矢量控制系统响应快(1)转矩和交链磁通的控制采用双位式万向节控制器，使PWM逆变器在这两个控制信号下产生直接电压的SVPWM波形，避开将定子电流分解为转矩的交链磁通成分，省略了旋转变换的和电流控制，简化了控制器的结构。(2)选择定子交链磁通作为被控制量，修正像VC系统那样不选择转子交链磁通的交链磁通的模型不受转子残奥仪表的变化的影响，能够提高控制系统的鲁棒性。(3)由于采用直接转矩控制，在加减速和负载变化的动态过程中，可获得高速的转矩响应修正算法问题的部分一、(1)无电流负反馈系统静态结构图：开环系统的稳态速度下降和调速指标允许的稳

7、态速度下降电动机以额定转速规定的电压运行，计算转速反馈系数修正满足稳态性能指标要求所需的放大器放大率其中，k是闭环系统的开环放大率，由此求出放大率该系统加上电流切断负反馈后的静特性曲线：上右图(2)带电流反馈和转速反馈描绘系统静态结构图： (P29 )右下图静态方程式：稳态工作时，电流切断负反馈与作用无关。 (运行段特性)如果系统处于动态进程中：(锁定属性)二、(P56 )求出ASR和ACR的输入输出电压ASR输入电压：输出电压ACR输入电压：输出电压速度调节器： (P81 )速度开环传递函数：由求而求求求求求电流调整器： (P77 2-23 c )典型的I型系统开环传递函数：拿走可以求得数字控制1 .