运动控制—期末复习部分简答题

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运动控制系统期末复习题(直流部分)

运动控制系统期末复习题(直流部分)

运动控制系统期末复习题(直流部分)运动控制直流部分复习题一、填空:1. 调速系统的稳态性能指标主要是指和静差率。

2. 采用V-M系统,当系统处于深调速状态时,功率因数将较。

3. 直流调速系统中,晶闸管触发和整流装置的传递函数可近似成环节,时间常数称为。

4. 晶闸管-电动机转速、电流双闭环调速系统中,环为内环,环为外环。

5. 双惯性环节校正成典型Ⅰ型系统,引入的调节器是调节器。

6直流调速的方法包括改变电枢回路电阻调速、调速和减弱磁通调速。

7.闭环调速系统对于_ 的扰动具有抑制作用,而对于_ _ 的扰动则无能为力。

8.转速、电流双闭环调速系统中,调节__的限幅值可以调节系统最大电流;调节_ _的限幅值可以调节UPE的最大输出电压。

9.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、选择题1.下列说法正确的是()A积分调节器的输出决定于输入偏差量的历史过程。

B比例控制可以使系统在偏差电压为零时保持恒速运行。

C比例调节器可以实现无静差。

D采用积分调节器动态相应快。

2.双闭环调速系统中电流调节器具备的作用为()A对负载变化起抗扰作用。

B对电网电压波动起及时抗扰作用。

C输出限幅决定允许的最大电流。

D使转速跟随转速给定电压变化。

3.双闭环调速系统中转速调节器不具备的作用为()A对负载变化起抗扰作用。

B对电网电压波动起及时抗扰作用。

C输出限幅决定允许的最大电流。

D使转速跟随给定电压变化。

4.在工程设计中,如果将系统校正成典型Ⅰ型系统的过程,KT值取为()时为无超调。

1A0.25 B0.5 C0.75 D1.05.采用工程设计法的双闭环直流调速系统中,电流环设计成典型()型系统,引入的电流调节器为()调节器。

AⅠPI BⅡPI CⅠP DⅡP6.G-M直流调速系统中的G指的是哪一种直流电源()。

A直流发电机;B静止整流器;C脉宽调制电源;D以上情况均可能。

三、分析与简答1.在调速系统中,为什么在开环系统中晶闸管整流装置的控制电压前面没有加放大器,而在闭环之后要添加放大器?2.双闭环调速系统中,电流调节器的作用各是什么?3.采用双极型PWM变换器的调速系统,当电动机停止时,电枢电流是否等于零,为什么?4.假设某转速单闭环调速系统的电源电压突然降低,则该调速系统将如何进行调节,请结合稳态结构图加以说明。

运动控制期末必考题

运动控制期末必考题

一、填空题1、直流电动机有三种调速方案:(1)调节电枢供电电压U;(2)减弱励磁磁通Φ;(3)改变电枢回路电阻R。

2、当电流大到一定程度时才出现的电流负反馈,叫做电流截止负反馈。

3、额定励磁状态下的直流电动机电枢电流与直流电动机的电磁转矩成正比。

4、他励直流电动机的调速方法中,调压调速是从基速(额定转速)往下调,在不同转速下容许的输出恒定,所以又称为恒转矩调速。

调磁调速是从基速往上调,励磁电流变小,也称为弱磁调速,在不同转速时容许输出功率基本相同,称为恒功率调速。

5、直流调速系统的静态性能指标主要包括静差率和调速范围。

6、在比例积分调节调节过程中,比例部分的作用是迅速响应控制,积分部分的作用是消除稳态误差。

7、采用积分速度调节器的闭环调速系统是无静差的。

8、直流调速系统中常用的可控直流电源主要有旋转变流机组、静止式可控整流器和直流斩波器或脉宽调制变换器三种。

9、所谓稳态是指电动机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态。

10、在额定负载下,生产工艺要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围。

11、负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落与理想空载转速之比叫做静差率。

12、一个调速系统的调速范围,是指在最低转速时还能满足所需静差率的转速的可调范围。

13、反馈控制的作用是抵抗扰动、服从给定。

14、脉宽调制的方法是把恒定的直流电源电压调制成幅值相同、频率一定、宽度可变脉冲序列,从而可以改变平均输出电压的大小,以调节转速。

15、调速系统的要求有调速、稳速、加,减速。

16、直流电动机在调速过程中,若额定转速相同,则转速越低时,静差率越大。

17、在转速、电流双闭环直流调速系统中转速调节器的输出作为电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器。

18、双闭环调速系统在正常运行时, ACR 调节器是不会达到饱和的。

19、反馈控制系统所能抑制的知识被反馈环包围的前向通道上的扰动。

20、一般来说,调速系统的的动态指标以抗扰性能为主,而随动系统的动态性能指标则以跟随性能为主。

运动控制系统期末考试试题

运动控制系统期末考试试题

运动控制系统一.填空题1.运动控制系统的概念:以机械运动的驱动设备—电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换器为驱动,在控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统.2。

直流调速系统常用的可控直流电源:(1)旋转变流机组(2)静止可控整流器(3)直流斩波器或脉宽调制变换器3.反馈控制规律:(1)比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统;(2)反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定;(3)系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。

4。

比例积分控制的无静差直流调速系统。

5.微机数字控制的两个特点:信号的离散化、数字化。

6.引入电流负反馈的目的:解决系统起动和堵转时电流过大的问题。

7. 典型I型系统在跟随性能上可以做到超调小,但抗扰性能差。

典型II型系统的超调量相对较大,但抗扰性能却比较好.8。

无环流逻辑控制环节DLC工作的依据信号:(1)电流给定极性(转矩极性鉴别信号)(2)零电流检测(零电流检测信号)二.简答题1.旋转编码器的数字测速方法有哪几种?各自的特点是什么?答:(1)M法—脉冲直接计数方法。

M法测速是记取一个采样周期内Tc旋转编码器发出的脉冲个数M1来算出转速的方法。

特点:在高速段分辨率强。

(2)T 法—脉冲时间计数方法。

T法测速是测出旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔时间来计算转速的方法。

特点:在低速段分辨率强。

(3)M/T法—脉冲时间混合计数方法。

M/T法测速是将两种测速方法相结合,既检测 Tc 时间内旋转编码器输出的脉冲个数M1,又检测同一时间间隔的高频时钟脉冲个数M2,用来计算转速的方法. 特点:在高速段,与M法测速的分辨率完全相同。

在低速段,M1=1,M2随转速变化,分辨率与T法测速完全相同。

M/T法测速无论是在高速还是在低速都有较强的分辨能力。

2.转速单闭环调速系统有哪些特点?改变给定电压能否改变电动机的转速?为什么?如果给定电压不变,调节转速反馈系数是否能够改变转速?为什么?如果测速发电机的励磁发生了变化,系统有无克服这种干扰的能力?答:(1)转速单闭环调速系统增加了转速反馈环节,可获得比开环调速系统硬得多的稳态特性,从而保证在一定静差率下,能够提高调速范围。

青岛科技大学运动控制系统期末考试复习题及参考答案(见后)

青岛科技大学运动控制系统期末考试复习题及参考答案(见后)

运动控制系统(C卷)(考生注意:答案写在答题纸上,写在试题纸上无效)一、填空题(共10小题,每空2分,共20分)1. 运动控制的根本问题是控制,也是控制转速和转角的唯一途径。

2. 直流调速系统稳态性能指标中,用以衡量系统在负载变化下转速的相对稳定性的指标是。

3. 闭环调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性,从而在保证一定静差率的要求下,能够提高调速范围,为此须增设电压放大器以及。

4. 数字化测速方法检测转速或转角的器件是。

5. 转速反馈控制的单闭环直流调速系统引入环节解决系统起动和堵转时电流过大问题。

6. 转速电流双闭环直流调速系统中转速取决于转速给定和。

7. α=β配合控制有环流可逆直流调速系统的主回路中的环流是。

8. 交流调速技术中转差功率是评价调速系统效率高低的标志,从对转差功率的处理方式上,可将调速系统分为转差功率消耗型、转差功率不变型和转差功率馈送型三类,其中变频调速属于。

9. 异步电动机在恒压频比控制方式工作时,其最大转矩随电机电源频率的降低而降低,应采用补偿,增强带载能力。

10. 进行异步电动机动态数学模型简化的基本方法为。

二、选择题(每题仅有1个正确答案,共10小题,每题2分,共20分)1.运动控制系统控制对象是()A. 电动机B. 控制器C. 功率变换装置D. 检测与反馈环节2.关于开环直流调速系统缺点描述错误的是()A.机械特性软B.静特性差,开环自身无法克服C.对扰动有抵抗能力D.无检测环节3.下列扰动中能够被闭环系统所抑制的是( )A.电网电压波动B.给定电压的电源波动C.测速发电机励磁的变化D.反馈环节检测误差4.数字测速方法中通过检测旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔时间来计算转速的方法是()A. M法B. T法C. M/T法D. 以上皆不对5.转速电流双闭环直流调速系统中,关于ASR和ACR均不饱和时稳定工作情况描述错误的是()A. ASR的输入偏差电压为零B. ASR的输出未达到限幅值C. ACR的输入偏差电压为零D. ACR的输出达到限幅值6. V-M可逆直流调速系统采用α=β配合控制的目的是消除()A.直流平均环流B.瞬时脉动环流C.动态环流D.以上皆不对7.关于异步电动机调压调速方法说法错误的是()A.主电路采用双向晶闸管交流调压器构成;B.转差功率保持不变;C.理想空载转速保持为同步转速不变;D.带恒转矩负载时调速范围有限;8.关于异步电动机变压变频调速的控制特性描述错误的是()A.基频以下采用电动势频率比为恒值的控制方式,以保持磁通恒定;B.基频以下低频时应人为把定子电压抬高一些,以补偿定子阻抗压降;C.基频以上磁通与频率成反比降低,电机工作在弱磁状态;D.基频以上电压随频率升高而增大,以保持磁通恒定;9.下列PWM控制技术中,以输出正弦电压波为控制目标的方式是()A. SPWMB. SHEPWMC. CFPWMD. SVPWM10.下列关于按转子磁链定向矢量控制的说法错误的一项是()A.按转子磁链定向,实现了定子电流励磁分量和转矩分量的解耦;B.按转子磁链定向的同步旋转坐标系中,异步电机数学模型与直流电机模型相当;C.按转子磁链定向的矢量控制系统需获取转子磁链的幅值和空间位置;D.按转子磁链定向的矢量控制系统转子磁链计算精度不受转子电阻影响;三、名词解释(共4小题,每题5分,共20分)1. 闭环系统静特性2.可逆直流调速系统3.SVPWM4.矢量控制系统四、简答题(共2小题,每题10分,共20分)1. 矢量变换坐标系有哪几种?不同电动机模型彼此等效的原则是什么?2. 简述位置伺服系统的主要任务,并比较位置伺服系统与调速系统的不同点。

运动控制考试复习题及答案(完整版)

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运动控制考试复习题及答案(完整版)一、填空题1、控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标,而调速系统的动态指标通常以抗扰性能指标为主2、直流电机调速方法有变压调速、电枢串电阻调速和弱磁调速。

异步电动机调速方式常见有6种分别是:降压调速、差离合调速、转子串电阻调速、串级调速和双馈电动机调速、变级调速、变压变频调速。

其中转差率不变型有:变级调速、变压变频调速,只有变压变频应用最广,可以构成高动态性能的交流调速系统。

同步电动机按频率控制方式不同分为:他控式变频调速和自控式变频调速。

(变电阻调速:有级调速。

变转差率调速:无级调速。

调压调速:调节供电电压进行调速)按按转差功率可以怎么划分电动机:转差功率消耗型、转差功率不变型、转差功率馈送型3、对于异步电动机变压变频调速,在基频以下,希望维持气隙磁通不变,需按比例同时控制定子电压和定子频率,低频时还应当抬高电压以补偿阻抗压降,基频以下调速属于恒转矩调速;而基频以上,由于电压无法升高,只好仅提高定子频率而迫使磁通减弱,相当直流电动机弱磁升速情况,基频以上调速属于恒功率调速。

4、对于SPWM型逆变器,SPWM的含义为正弦波脉宽调制,以正弦波作为逆变器输出的期望波形,SPWM波调制时,调制波为频率和期望波相同的正弦波,载波为频率比期望波高得多的等腰三角波,SPWM型逆变器控制方式有同步调制、异步调制、混合调制。

SPWM型逆变器的输出的基波频率取决于正弦波。

SPWM控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。

5、调速系统的稳定性能指标包括调速范围和静差率6、供变压调速使用的可控直流电源有:旋转交流机组(G-M系统)、静止式可控整流器(V-M系统)与直流斩波器(PWM-M系统)或脉宽调制变换器。

7、典型I型系统与典型II型系统相比,前者跟随性能好、超调小,但抗扰性能差。

典型I型系统和典型Ⅱ型系统在稳态误差和动态性能上有什么区别?答:稳态误差:对于典型I型系统,在阶跃输入下,稳态时是无差的;但在斜坡输入下则有恒值稳态误差,且与K值成反比;在加速度输入下稳态误差为∞。

运动控制系统考试简答题

运动控制系统考试简答题

绪论1、运动控制系统:以机械运动的驱动设备——电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。

工作原理:通过控制电动机的转矩、转速和转角,将电能转换为机械能,实现运动机械的运动要求。

2、分类(1)按被控量分:以转速为被控量的系统——调速系统以角位移或直线位移为被控量的系统——位置随动(伺服)系统。

(2)按驱动电机的类型分:直流电机带动生产机械——直流传动系统交流电机带动生产机械——交流传动系统(3)按控制器类型分:以模拟电路构成的控制器——模拟控制系统以数字电路构成的控制器——数字控制系统(4)按控制系统中闭环的多少分:单环、双环、多环控制系统3、运动控制系统的功率放大与变换装置:一方面按控制量的大小将电网中的电能作用于电动机上,调节电动机的转矩大小,另一方面按电动机的要求把恒压恒频的电网供电转换成电动机所需的交流电或直流电;4、反抗性恒转矩负载不是转矩作用方向和运动方向相反吗?那为什么n>0时T>0,n<0时T<0?答:n>0,T>0 和n<0,T<0意味着电机目前处于正转电动和反转电动状态,这个和负载转矩没有关系。

第二章转速反馈控制的直流调速系统1、直流电动机的稳态转速调节转速方法Φ-=eKIRUn2、直流电动机点数两端的平均电压 三种改变输出平均电压的调制方法:(1)T 不变,变 ton —脉冲宽度调制(PWM)(2)ton 不变,变 T —脉冲频率调制(PFM)(3)ton 和 T 都可调,改变占空比—混合调制(两点式控制)。

当负载电流或电压低于某一最小值,开关器件导通,当高于某一最大值时,使开关器件关断。

3、UPE 是由电力电子器件组成的变换器,其输入接三组(或单相)交流电源,输出为可控的直流电压,控制电压为Uc 。

UPE 变换器的器件选择:中、小容量系统,多采用IGBT 或P-MOSFET 构成较大容量系统,采用GTO 、IGCT 电力电子开关器件特大容量系统,则常用晶闸管触发与整流装置4、 系统稳态参数计算例: 用线性集成电路运算放大器作为电压放大器的转速负反馈闭环直流调速系统如图1-28所示,s s ond ρU U T t U ==5、PID调节器的类型和功能比例微分(PD):由PD调节器构成的超前校正,可提高系统的稳定裕度,并获得足够的快速性, 但稳态精度可能受到影响;比例积分(PI):由PI调节器构成的滞后校正,可以保证稳态精度,却是以对快速性的限制来换取系统稳定的;比例积分微分(PID):PID调节器实现的滞后—超前校正则兼有二者的优点,可以全面提高系统的控制性能,但具体实现与调试要复杂一些。

运动控制期末复习题1

运动控制期末复习题1

一、填空题1.晶闸管的常见封装外形有螺栓型、平板型、(塑封型)。

2.型号为KP200-10D的普通晶闸管的主要技术参数是:额定电压为 1000 V。

3.电力电子器件按照其开通、关断的控制方式,可分为不可控型、半控型和全控型三大类。

4.过电压主要是指操作过电压和雷击过电压两类。

5.在高压整流设备中,可将数只晶闸管串联使用,以共同分担高电压。

为了解决静态均压问题,可在每只晶闸管上并联均压电阻。

6. IGBT 综合了MOSFET和GTR的输入阻抗高、工作速度快、通态电压低、阻断电压高、承受电流大的优点。

7.普通晶闸管是三端器件,三个引出电极分别为:阳极、阴极和门极。

8.普通晶闸管的外形主要有塑封形、螺栓形和平板形三种。

为了便于散热,额定电流大于200A的晶闸管的外形一般为平板形。

9.目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有GTR、GTO、 IGBT等几种。

10.电力电子器件按驱动电路的性质可分为电流型器件和电压型器件。

11.要使三相全控桥式整流电路正常工作,对晶闸管触发方法有两种,一是用单宽脉冲触发;二是用双窄脉冲触发。

12.逆变电路的交流侧接电网,称为有源逆变。

13.三相半波可控整流电路中,带大电感负载无续流二极管时,电路的移相范围是 0 ~ 90度。

14.要使三相全控桥式整流电路正常工作,晶闸管的触发方法有两种,一是用单宽脉冲触发;二是用双窄脉冲触发。

15.三相全控桥式整流电路,要求共阴极组晶闸管的触发脉冲相位间隔 120 度。

16.在三相全控桥式整流电路中,电阻性负载,当控制角≤ 60 度时,电流连续。

17.直流斩波电路是将__直流________电能转换成直流电能的电路。

18.脉冲宽度调制逆变电路可以实现调压和调频。

19.电流型逆变器中间直流环节储能元件是电容。

20.在三相全控桥式变流电路中,控制角α与逆变角β之间的关系为____互补_____。

21.直流动电机电枢回路串电阻调速的特点是:外接电阻越大,转速速降越大,机械特性越软。

运动控制问答题

运动控制问答题

二、简答题2、为什么在变频调速时,必须要进行电压、频率协调控制?P124答:为保持电动机的磁通恒定,需要对电动机的电压与频率进行协调控制,即需要考虑基频(额定频率)以下和基频以上两种情况。

基频,即基本频率f1,是变频器对电动机进行恒转矩控制和恒功率控制的分界线,应按电动机的额定电压(指额定输出电压,是变频器输出电压中的最大值,通常它总是与输人电压相等)进行设定,即在大多数情况下,额定输出电压就是变频器输出功率等于基本频率时的输出电压值。

所以,基本频率又等于额定频率fN (即与电动机额定输出电压对应的频率)。

(仅供参考)3、比较并画出恒值恒值恒值===1'1111/,/,/f E f E f U r 时异步电动机的机械特性。

P1624、两组晶闸管反并联的可逆线路中有哪几种环流?如何消除或抑制?P125 答:1.静态环流——其中又有两类:(1)直流平均环流(2)瞬时脉动环流2.动态环流为了防止直流平均环流的产生,需要采取必要的措施,如:(1)采用封锁触发脉冲的方法,在任何时候,只允许一组晶闸管装置工作;(2)采用配合控制的策略,使一组晶闸管装置工作在整流状态,另一组则工作在逆变状态。

直流平均环流可以用配合控制消除,而瞬时脉动环流却是自然存在的。

为了抑制瞬时脉动环流,可在环流回路中串入电抗器,叫做环流电抗器,或称均衡电抗器,5、变频器的基本结构由哪几部分组成?通用变频器是由主电路和控制电路组成。

主电路主要包括整流电路、中间直流电路和逆变电路三部分,其中,中间直流电路又由电源再生单元、限流单元、滤波器、制动电路以及直流电源检测电路等组成。

控制电路主要由中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)、A/D和D/A转换电路、I /O接口电路、通信接口电路、输出信号检测电路、数字操作盘电路以及控制电源等组成。

三、作图题1、对于转速、电流双闭环直流调速系统P53(1)画出转速、电流双闭环直流调速系统的电路原理图;P54双闭环直流调速系统电(2)当负载变重使转速下降时,简述其调节过程;(3)电流调节器和转速调节器的作用?1. 转速调节器的作用(1)转速调节器是调速系统的主导调节器,它使转速n 很快地跟随给定电压变化,稳态时可减小转速误差,如果采用PI调节器,则可实现无静差。

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●1.简述异步电动机双馈调速的五种工况。

答:①电机在次同步转速下作电动运行。

从定子侧输入功率,轴上输出机械功率,而转速功率在扣除转子消耗后从转子侧馈送到电网,由于电机在低于同步转速下工作,故称为次同步转速的电动运行;②电机在反转时作倒拉制动运行。

在反相附加电动势与位能负载外力的作用下,可以使电机进入倒拉制动运行状态;③电机在超同步转速下作回馈制动运行。

进入这种运行状态的必要条件是有位能性机械外力作用在电机轴上,并使电机能在超过其同步转速n1的情况下运行;④电机在超同步转速下作电动运行。

绕线转子异步电机在转子中串入附加电动势后可以再超同步转速下作电动运行,并可使输出超过其额定功率,这一特殊工况正是有定,转子双馈的条件形成的;⑤电机在次同步转速下作回馈制动运行。

为了提高生产率,很多工作机械希望其电力拖动装置能缩短加速和停车的时间,因此必须是运行在低于同步转速电动状态的电机切换到制动状态下工作。

●2.简述转速反馈闭环调速系统的三个基本特征
答:①只用比例放大器的反馈控制系统,其被调量仍是有静差的;②反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定,扰动性能是反馈控制系统最突出特征之一;③系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。

●3.简述双闭环直流调速系统启动过程的三个阶段和三个特点:
答:⑴三个阶段:第一阶段(0~t1)是电流上升阶段;第二阶段(t1~t2)是横流升速阶段;
第三阶段(t2以后)是转速调节阶段。

⑵三个特点:①饱和非线性控制。

随着ASR的饱和与不饱和,整个系统处于完全
不同的两种状态,在不同情况下表现未不同结构的线性系统,只能采用分段线性化得方法来分析,不能简单的用线性控制理论来分析整个起动过程,也不能简单的用线性控制理论来笼统的设计这样的控制系统;②转速超调。

当转速调节器ASR采用PI调节器时,转速必然有超调;③准时间最优控制。

●4.简述双闭环直流调速系统中转速调节器和电流调节器的作用。

答:⑴转速调节器的作用
①转速调节器是调速系统的主导调节器,它使转速n很快的跟随给定电压Un*变化,稳
态时可减小转速误差,如果采用PI调节器,则可实现无静差;②对负载变化起抗扰作用;③其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。

⑵电流调节器的作用
①作为内环的调节器,在转速外环的调节过程中,它的作用是使电流紧跟随其给定电压
Ui*(即外环调节器的输出量)的变化;②对电网电压的波动起及时抗扰作用;③在转速动态过程中,保证获得电动机允许的最大电流,从而加快动态过程;④当电动机过载甚至堵转时,限制电枢电流的最大值,起快速的自动保护作用。

一旦故障消失,系统立即自动恢复正常,这个作用对系统的可靠运行来说是十分重要的。

●5.矢量控制系统的特点与存在的问题?
答:⑴矢量控制系统特点。

①按转子磁链定向,实现了定子电流历次分量和转矩分量的解耦,需要电流闭环控
制;②转子磁链系统的控制对象是稳定的惯性环节,可以闭环控制,也可以开环控制;
③采用连续的PI控制,转矩与磁链变换平稳,电流闭环控制可有效的限制起动电流。

⑵矢量控制系统存在的问题。

①转子磁链计算精度受易于变化的转子电阻的影响,转子磁链的精度影响定向的准
确性;②需要进行矢量变换,系统结构复杂,运算量大。

●6.试比较转子磁链的电压模型和电流模型的运算方法及其优缺点。

答:㈠电流模型,根据描述磁链与电流关系的磁链方程来计算转子磁链,所得出的模型
叫做电流模型。

电压模型,根据电压方程中感应电动势等于磁链变化率的关系,取电动势的积分就可以得到磁链,这样的模型叫做电压模型。

㈡优缺点:电流模型需要实测的电流和转速信号,不论转速高低都能适应,但都受电动机参数变化的影响,这些影响都将导致磁链幅值与相位信号失真,而反馈信号的失真必然使磁链闭环控制系统的性能降低,这是电流模型的不足之处。

电压模型只需要实测的电流和电压信号,不需要转速信号,且算法与转子电阻Rr无关,只与定子电阻有关,它是容易测得的。

和电流模型相比,电压模型受电动机参数变化的影响较小,而且算法简单,便于应用。

但是,由于电压模型包含纯积分项,积分的初始值和累积误差都影响计算结果,在低速时,定子电阻压降变化的影响也较大。

电压模型适合中、高速范围,而电流模型能适应低速。

●7.交流电动机从能量转换的角度看,可分为几类,其代表类型。

答:从能量转换角度上看,可把异步电机的调速系统分成三类:转差功率消耗型调速系统,代表:异步电动机变压调速;转差功率馈送型调速系统,代表:双馈调速系统;转差功率不变型调速系统,代表:异步电动机变压变频调速系统(变频调速系统)。

●8.转速闭环转差频率控制的变频调速系统能够仿照直流电动机双闭环系统进行控制,但是
其动静态性能却不能完全达到直流双闭环系统的水平,这是为什么?
答:它的静、动态性能还不能完全达到直流双闭环系统的水平,存在差距的原因有以下几个方面:㈠在分析转差频率控制规律时,是从异步电机稳态等效电路和稳态转矩公式出发的,所谓的“保持磁通Φm恒定”的结论也只在稳态情况下才能成立。

在动态中Φm 如何变化还没有深入研究,但肯定不会恒定,这不得不影响系统的实际动态性能。

㈡U s=f(w1,I s)函数关系中只抓住了定子电流的幅值,没有控制到电流的相位,而在动态中电流的相位也是影响转矩变化的因素。

㈢在频率控制环节中,取w1=w s+w,使频率得以与转速同步升降,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,也就会直接给频率造成误差,因为所有这些偏差和干扰都以正反馈的形式毫无衰减地传递到频率控制信号上来了。

●9.简单比较直接转矩控制系统与矢量控制系统的特点与性能。

答:DTC系统和VC系统都是已获实际应用的高性能交流调速系统,两者都采用转矩(转速)和磁链分别控制,这是符合异步电动机动态数字模型的需要的。

但是两者在控制性能上却各有千秋,VC系统强调Te与ψr的解耦,有利于分别设计转速与磁链调节器;
实行连续控制,可获得较宽的调速范围;但按ψr定向受电动机转子参数变化的影响,降低了系统的鲁棒性。

DTC系统则实行Te与ψs砰一砰控制,避开了旋转坐标变换,简化了控制结构,控制定子磁链而不是转子磁链,不受转子参数变化的影响,但不可避免的产生转矩脉动,低速性能较差,调速范围受到限制。

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