运动控制系统试卷答案全样本
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。
运动控制系统习题答案
第一章 习题答案1-1为什么PWM-电动机系统比晶闸管----电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM 开关频率高，响应速度快，电流容易连续，系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。
1-2试分析有制动通路的不可逆PWM 变换器进行制动时，两个VT 是如何工作的？答：制动时，由于1g U 的脉冲变窄而导致d i 反向时，U g2 变正，于是VT 2导通，VT 2导通，VT 1关断。
1-3调速范围和静差率的定义是什么？调速范围，静态速降和最小静差之间有什么关系？为什么脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了？答：生产机械要求电动机提供的最高转速 max n 和最低转速min n 之比叫做调速范围，用字母D 表示，即：m inm ax n n D = 负载由理想空载增加到额定值时，所对应的转速降落N n ∆ 与理想空载转速min 0n 之比，称为系统的静差率S,即：m in0n n s N ∆= 调速范围，静差速降和最小静差之间的关系为：)1(s n s n D N N -∆= 由于在一定的N n 下，D 越大，m in n 越小N n ∆ 又一定，则S 变大。
所以，如果不考虑D ，则S 的调节也就会容易，1-4．某一调速系统，测得的最高转速特性为m in /1500max 0r n =，最低转速特性为m in /150min 0r n =，带额定负载的速度降落m in /15r n N =∆，且不同转速下额定速降Nn ∆不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多大？解1115150151500min 0max 0min max =--=∆-∆-==N N n n n n n n D%1015015min 0==∆=n n s 1-5闭环调速系统的调速范围是1500----150r/min ，要求系统的静差 s<=2%,那末系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100r/min 则闭环系统的开环放大倍数应有多大？1，min /06.3%)21(10%21500)1(101501500min max r s D s n n n n D N =-⨯≤-=∆===则 2，7.31106.31001=-≥+=∆∆K K n n cl op则1-6某闭环调速系统的开环放大倍数为15时，额定负载下电动机的速降为8 r/min ，如果将开环放大倍数他提高到30，它的速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？min /4813011511/1/11;;30;151********21121r n K K n n n K K n n K n K K K cl cl cl cl cl cl ≈⨯++=∆++=∆∆∆=++∆∆→∆→==）（）成反比，则（与开环放大倍数加同样负载扰动的条件下同样静差率的条件下调速范围与开环放大倍数加1成正比94.111513011/1/112122121≈++=++==++K K D D D D K K cl cl cl cl ）（）（ 1-7某调速系统的调速范围D=20，额定转速min /1500r n =，开环转速降落min /240r n Nop =∆，若要求静差率由10%减少到5%则系统的开环增益将如何变化？解：原系统在调速范围D=20，最小转速为：min /75201500max min r D n n ===， 原系统在范围D=20，静差率为10%时，开环增益为：8.27133.82401min /5.31111=-=-∆∆=→=+∆=∆cl NopNopcl n n K r K n n 静差率10%时原系统的开环增益为：76.598.2776.59%522增加到将从所以系统的开环增益时，同理可得当K K s ==min /33.8%1075min min 0r n n n n n n n n cl clcl cl cl cl =∆=∆+∆=∆+∆=∆则1-8转速单环调速系统有那些特点？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，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速？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）闭环调速系统可以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。
运动控制系统练习题
运动控制系统练习题运动控制系统是一种用于控制运动装置的系统。
它可以通过控制电机和传感器等设备的工作，实现对物体的运动、位置和速度等的控制。
为了帮助大家更好地理解运动控制系统的工作原理和应用，接下来将提供一些练习题。
1. 什么是运动控制系统？提示：简要描述运动控制系统的定义和主要特点。
2. 运动控制系统有哪些常见的应用领域？提示：列举并简要介绍运动控制系统在工业、机器人和机械等领域的应用。
3. 运动控制系统的基本组成部分有哪些？提示：描述运动控制系统的主要组成部分，如电机、传感器、控制器等。
4. 请简要介绍运动控制系统的工作原理。
提示：概括地描述运动控制系统的工作流程和原理。
5. 如何选择适合的运动控制系统？提示：列举几个选择运动控制系统的关键因素，并解释其重要性。
6. 请简要介绍开环控制和闭环控制的区别。
提示：概括地比较开环控制和闭环控制的特点和应用场景。
7. 运动控制系统中的 PID 控制器是什么？它的作用是什么？提示：解释 PID 控制器的含义和作用，以及在运动控制系统中的应用。
8. 运动控制系统中常见的编码器有哪些类型？提示：介绍常见的编码器类型和其特点，如绝对编码器和增量编码器等。
9. 运动控制系统中常见的电机驱动器有哪些类型？提示：介绍常见的电机驱动器类型和其特点，如直流电机驱动器和步进电机驱动器等。
10. 在运动控制系统中，如何保证精确的位置控制？提示：描述一些常见的方法和技术，如反馈控制和伺服系统等，用于实现精确的位置控制。
以上是一些关于运动控制系统的练习题。
希望通过解答这些问题能够帮助大家对运动控制系统有更深入的了解。
如果还有其他问题或者需要更详细的解答，欢迎继续交流和探讨。
运动控制考试复习题及答案(完整版)
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_试题
一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确序号填在题中的括号内。
每小题１分，共２５分。
）１．在电机调速控制系统中，对于（）的扰动，系统是无能为力的。
Ａ、运算放大器的参数的变化Ｂ、电机励磁电压的变化Ｃ、转速反馈参数的变化Ｄ、电网电压的变化２．带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（）Ａ、零Ｂ、大于零的定值Ｃ、小于零的定值Ｄ、保持原先的值不变３．在单闭环调速成系统中，为了实施限流保护，可以引进（）环节。
Ａ、电流截止正反馈Ｂ、电流截止负反馈Ｃ、电压截止正反馈Ｄ、电压截止负反馈４．无静差调速系统的ＰＩ调节器中Ｐ部份的作用是（）Ａ、消除稳态误差Ｂ、加快动态响应Ｃ、既消除稳态误差又加快动态响应Ｄ、不能消除稳态误差也不能加快动态响应５．电流正反馈可以作为调速系统的补偿控制，在实际系统中应用的是电流正反馈的（）Ａ、欠补偿Ｂ、全补偿Ｃ、过补偿Ｄ、临界补偿６．双闭环调速系统在稳定时，控制电压Ｕct的大小取决于（）。
Ａ、转速nＢ、负载电流IdlＣ、转速n和负载电流IdlＤ、电流反馈系数β７．转速电流双闭环调速系统在起动的恒流升速阶段中，两个调节器的关系为（）Ａ、ＡＳＲ和ＡＣＲ均饱和限幅输出Ｂ、ＡＳＲ不饱和，ＡＣＲ饱的限幅输出Ｃ、ＡＳＲ饱和限幅输出，ＡＣＲ不饱和Ｄ、ＡＳＲ和ＡＣＲ均不饱和８．在α=β配合控制可逆调速系统中当αf=60。
时，αr= （ )。
Ａ、６０。
Ｂ、１２０。
Ｃ、１８０。
Ｄ、２４０。
９．α=β配合控制有环流可逆调速系统中存在的是（）环流。
A、直流B、动态C、平均D、脉动１０．逻辑控制的无环流可逆调速系统中逻辑装置的转矩极性信号采样于（）Ａ、转速给定电压Ｕn＊Ｂ、转速反馈电压ＵnＣ、电流给定电压ＵI＊Ｄ、电流反馈电压Ｕi１１．配合控制可逆调速系统运行在第二象限，整流装置的输出电压方向与电机反电势方向相反，此时是（）状态。
Ａ、正组待整流，反组逆变，电机电动Ｂ、正组待逆变，反组整流，电机反接制动Ｃ、正组待整流，反组逆变，电机回馈制动Ｄ、正级待逆变，反组整流，电机回馈制动１２．在单极性可逆ＰＷＭ变换器中，随着负载的减小，电流将（）。
完整版运动控制系统试卷A答案
《运动控制系统》课程试卷（A 卷）答案第 1 篇直流调速系统（60分）一、填空题（每空 1 分，共 23 分）1.运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器等构成。
2.转矩控制是运动控制的根本问题，磁链控制与转矩控制相同重要。
3.生产机械常有的三种负载是恒转矩负载、恒功率负载和平方率负载。
4.某直流调速系统电动机额定转速 n N 1430 r / min ，额定速降n N115r / min ，当要求静差率 s 30% 时，赞成的调速范围为，若当要求静差率 s 20% 时，则调速范围为，假如希望调速范围达到10，所能满足的静差率是 44.6%。
5.数字测速中， T 法测速合用于低速， M 法测速合用于高速。
6.生产机械对调速系统转速控制的要求有调速、稳速和加减速三个方面。
7、直流电机调速的三种方法是：调压调速、串电阻调速和弱磁调速。
8、双闭环直流调速系统的起动过程分为电流上涨阶段、恒流升速阶段和转速调理三个阶段。
9.单闭环比率控制直流调速系统可以减少稳态速降的本质在于它的自动调理作用，在于它能跟着负载的变化而相应的改变电枢电压，以赔偿电枢回路电阻压降的变化。
二、选择题（每题 1 分，共 5 分）1、双闭环直流调速系统，ASR、 ACR 均采纳 PI 调理器，此中 ACR 所起的作用为（D）。
A 、实现转速无静差B、对负载变化起抗扰作用C、输出限幅值决定电动机赞成的最大电流D、对电网电压颠簸起及时抗扰作用2、典型 I 型系统与典型 II 型系统比较，（ C ）。
A 、前者随从性能和抗扰性能均优于后者B、前者随从性能和抗扰性能不如后者C、前者随从性能好，抗扰性能差D、前者随从性能差，抗扰性能好3、转速单闭环调速系统对以下哪些扰动无战胜能力，（D）。
A 、电枢电阻B、负载转矩C、电网电压D、速度反响电位器4、下述调理器能除掉被控制量稳态偏差的为（C）。
A 、比率调理器B、微分调理器C、PI 调理器D、PD 调理器5、双闭环调速系统， ASR、ACR 采纳 PI 调理器，以下说法正确的选项是（C）。
运动控制系统试卷与答案
《运动控制系统》试卷姓名: 班级: 学号: 成绩:一、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置、（控制器）与相应的（传感器）构成。
2.一般负载分为恒转矩负载、（恒功率）和（风机）、泵类负载，其中恒转矩负载还分为（反抗性）负载、（位能性）负载。
3.常见的直流调速系统有G-M系统、（V-M系统）和（直流脉宽调制系统或PWM 系统）。
4.闭环控制的方式有单闭环、（多闭环）和（多环控制）。
5.内外环嵌套调节系统中（电流环）在里面，称作内环；（转速环）在外面，称作外环。
6.双闭环控制直流调速系统的动态抗扰性能包括（抗负载扰动）和（抗电网电压扰动）。
7(a) 7(b)7.如图7，当0≤t<t on时晶闸管（VT1）和（VT4）导通，U AB=（U s）,当t on≤t<T 时时晶闸管（VT2）和（VT3）导通，U AB=（-U s）。
8.两组晶闸管整流装置同时工作，产生不流过（负载）而在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作（环流）。
9.按照交流异步电动机的原理，从定子传入转子的电磁功率P m可分为两部分：一部分P mech=(1-S)P m是拖动负载的有效功率称为（机械功率）；另一部分P s=S P m 是传输给转子电路的（转差功率）。
10.从转差功率出发异步电动机调速系统分为三类：转差功率消耗型、（转差功率馈送型）、（转差功率不变型）。
二、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1.电力拖动自动控制系统（调速系统）控制的目标是（A ） A. 速度B. 角加速度C. 加速度D. 角速度2.以下公式中是闭环系统的调速范围的是（D ） A. opop op n n S 0∆=B. cl cl cl n n S 0∆=C. ()S n S n D op N op -∆=1D. ()S n Sn D cl N cl -∆=13.双闭环直流调速系统的启动过程的特点不包括（C ） A. 饱和非线性控制 B. 转速超调C. 对电网电压的波动起到抗扰作用D. 准时间最优控制44.如图4，已知一系统的晶闸管开关处于逆变状态，电动机向电网回馈能量此时关于系统的参数叙述正确的是（A ） A. α>90°，U d0 <E ，n <0B. α>90°，U d0 >E ，n >0C. α<90°，U d0 <E ，n <0D. α<90°，U d0 >E ，n >0 5.以下几个调速方式属于转差功率不变型的是（C ） A. 降电压调速 B. 转差离合器调速C. 变极对数调速D. 转子串电阻调速三、判断题（本大题共5小题，每小题1分，共5分）1.当T e =T l 时可以维持系统储在匀速旋转的稳态中，当T e >T l 系统处在减速状态，当T l >T e 系统处在加速状态（×）2.机械特性越硬则静差率越小，转速稳定度就越高（√）。
完整版)运动控制系统试卷A答案
完整版)运动控制系统试卷A答案答：PI调节器的传递函数为Kp + Ki/s，其中Kp为比例增益，Ki为积分增益，s为Laplace 变换域中的复变量。
（1分）3、简述调压调速方法的原理。
（4分）答：调压调速方法的原理是通过改变电动机电枢电压来控制电动机转速。
当需要降低转速时，降低电动机电枢电压；当需要提高转速时，提高电动机电枢电压。
这种方法的优点是简单易行，但缺点是效率低，因为降低电压会导致电动机的效率下降。
（4分）4、简述生产机械对调速系统稳速的要求。
（4分）答：生产机械对调速系统稳速的要求是要求电动机在负载变化的情况下，能够保持稳定的转速。
这需要调速系统具有良好的抗扰性能和跟随性能，能够快速地响应负载变化并自动调节电动机的电压或电流，以维持恒定的转速。
（4分）5、简述数字测速中T法测速和M法测速的适用范围。
（4分）答：T法测速适用于低速，M法测速适用于高速。
T法测速是通过测量电动机的电动势和电枢电流来计算转速，适用于转速较低的情况；M法测速是通过测量电动机的电磁转矩和电枢电流来计算转速，适用于转速较高的情况。
（4分）答：起动开始时ACR输出增加是为了加大电流，提高转矩，加速电机起动；ACR输出减小是为了避免电流过大，保护电机。
（2分）2、起动过程中，ASR输出如何变化？（1分）答：起动过程中，ASR输出保持不变。
（1分）3、起动过程中，转速反馈信号如何变化？（1分）答：起动过程中，转速反馈信号为零，因为电机还未达到稳态转速。
（1分）4、起动过程中，电流反馈信号如何变化？（1分）答：起动过程中，电流反馈信号随着电机电流变化而变化，逐渐接近目标电流。
（1分）1.异步电机的动态数学模型由磁链方程、电压方程、转矩方程和运动方程构成，无论是三相静止坐标系、两相静止坐标系，还是两相旋转坐标系下都是如此。
2.单项选择题：1) 异步电动机变压变频调速系统属于转差功率不变型。
2) 异步机机机械特性是一条直线的调速方法是r=常数。
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一、选择填空: ( 每空2分、共20分)
1、一个调速系统的调速范围, 是指在时还能满足所需静差率的转速可调范围。
答案: ( 1 ) １)最低速; ２)最高速;
３)平均速; ４)不能确定;
2、闭环调速系统能够获得比开环调速系统的稳态特性。
答案: ( 2 )
１) 硬得不多; ２) 硬得多;
３) 软得多; ４) 软得不多;
3、无静差调速系统的最高转速n max, 最高给定电压U*nmax其速度反馈系数为。
答案: ( 2 ) １) n max/U*nmax２) U*nmax/n max
３) n max×U*nmax４) 不确定
4、反并联无环流配合控制的条件是答案: ( 4 ) １) α＋β＝240o２) α＋β＝300o
３) α＋β＝360o 4) α＋β＝180o
5、无环流逻辑环节切换到正组晶闸管工作时, 。
答案:
( 4 )
１) 正、反组同时封锁; ２) 封锁正组开放反组;
３) 正、反组同时开放; ４) 封锁反组开放正组;
6、在理想情况下电压型逆变器直流环节采用大电容滤波, 它是一个内阻为零的恒压源, 输出交流电压波形是。
答案: ( 3 ) １) 锯齿波; ２) 正弦波
３) 矩形波; ４) 不能确定;
7、在理想情况下电流型逆变器直流环节采用电感滤波, 它是一个相当于一个恒流源, 输出交流电流波形是。
答案: ( 1 ) １) 矩形波; ２) 正弦波
３) 锯齿波; ４) 不能确定;
8、 SPWM变频器中, 如果在正弦调制波的半个周期内, 三角载波只在正或负的一种极性范围内变化, 所得到的SPWM波也只处于
一个极性的范围内, 叫做方式。
答: ( 3 )
１) 多极性控制; ２) 双极性控制;
３) 单极性控制; ４) 没用定义
9、调速系统的动态性能就是控制的能力。
答案: ( 2 ) １) 磁场; ２) 转矩;
３) 转速; ４) 转差率;
10、矢量控制系统是控制系统。
答案: ( 2 )
１) 静止坐标; ２) 旋转坐标;
３) 极坐标; ４) 不能确定;
二、什么是有静差闭环调速系统? 怎样减少静差? 什么是无静差闭环调速系统? 怎样实现? ( 12分)
答: 系统在稳态时, 需要一定的速度偏差来维持的速度控制系统为有静差调速系统。
减少静差的方法是提高系统的开环放大倍数, 但不能消除静差。
系统在稳态时, 不需要速度偏差来维持的速度控制闭环调速系统为无静差系统。
实现的办法是经过采用积分环节或比例积分环节。
三、简述双闭环调速系统在电机起动时两个调节器的工作过程及工作状态。
在双闭环调速系统时, 电流环按几型系统设计? 速度环又按几型系统设计? ( 12分)
答: 双闭环调速系统在电机起动过程中转速调节器ASR经历了不饱和、饱和、退饱和三种情况: 1.起动初始阶段: 由于速度调节器的输入偏差电压比较大, 比例积分环节很快进入饱和状态, 速度环开环, 电机以最大电流起动, 此时电机转速变化不大, 电流调节器ACR一般不饱和。
2.恒流升速阶段: 起动过程中的主要阶段, 此时速度调节器一直处于饱和状态, 速度环开环, 为了保证电流环的主要调节作用, 在起动过程中电流调节器不饱和。
电
机以最大电流加速, 此时电机转速变化大。
3.速度调节器退饱和阶段: 当电机转速超过给定转速, 速度调节器输入出现负偏差, 速度调节器开始反向积分, 退饱和阶段, 速度环闭环, 电机转速出现超调。
ACR不饱和。
双闭环直流调速系统的起动过程有以下三个特点:
( 1) 饱和非线性控制;
( 2) 转速超调;
( 3) 准时间最优控制。
双闭环调速系统时, 电流环按Ⅰ型系统设计, 速度环按Ⅱ型系统设计。
四、下图是微机数字控制双闭环直流PWM调速系统硬件结构图, 试说明K2、 V b、电流检测、速度检测的实现过程。
( 没有标准答案, 同学们自己发挥想象能力, 能实现就对) ( 12分)。