最新运动控制系统期末考试卷

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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_浙江工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

运动控制系统_浙江工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.关于增量式PI调节器算法与位置式PI调节器算法，下面表述正确的是：参考答案:位置式PI调节器算法若需要限幅时，必须同时设积分限幅和输出限幅，缺一不可，而且难以同时设置。

2.关于数字化的转速检测，下面表述错误的是：参考答案:T法测速更适用于高速段。

3.关于M法测速，下面表述错误的是：参考答案:M法测速中，采样周期一定时，转速计算值与采样周期内的脉冲个数M1成反比。

4.关于微机数字控制的系统，下面表述错误的是：参考答案:对于微机数字控制调速系统，转速环的采样角频率一般要大于2倍的电动机旋转角频率。

5.T法测速无论是在高速还是在低速都有较强的分辨能力。

参考答案:错误6.转速检测的数字化时，测速误差率δ反映了测速方法的准确性，δ越小，准确度越高。

参考答案:正确7.一般来说，转速、电流双闭环直流调速系统比转速单闭环直流调速系统动态性能更好。

参考答案:正确8.转速、电流双闭环直流调速系统，下面描述正确的是：参考答案:转速调节器的输出作为电流的给定，由于电流的最大值需要限定，所以转速调节器的输出需要限幅。

9.比较电流闭环控制与电流截止负反馈，可以得到两者的区别在于：参考答案:在调速系统工作过程中，电流闭环控制一直在起作用，而电流截止负反馈只有在电流大于某个临界值时起作用。

10.转速检测的数字化时，分辨率Q越小，说明测速装置对转速变化的检测越敏感，从而测速的精度也越低。

参考答案:错误11.如果模拟信号的最高频率为fmax ，根据香农采样定理，采样频率f要大于2fmax，取出的样品序列才可以代表模拟信号。

参考答案:正确12.对于某个调压调速的开环直流调速系统，为了同时满足调速范围D与静差率S两个性能指标，对它们的要求为：参考答案:若要求调速范围D越大，则应要求静差率S越大。

13.相同理想空载转速下，比例控制直流调速闭环系统中的静差率S比开环系统的静差率S更小。

【电机与运动控制系统期末试卷】

6、何谓无刷直流电动机？请作出其与直流电源的主电路连接原理图。
三、分析计算题（共30分）
一、已知三相异步电动机的调速系统采用ＦＯＣ控制模式（共１2分）
１、试作出三相异步电动机坐标变换图。（4分）
２、试求：若已知和，求和（4分）
３、若已知和，求、、（4分）
二、已知电机参数： =3.7KW， =220V， =20A, =1000r/min,电枢回路总电阻R=1.5Ω.设 =10V，电枢回路最大电流 =50A。电力电子放大倍数Ks=50。（共18分）
8、控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标。在转速、电流直流双闭环调速系统中，（30）闭环动态指标通常以跟随指标为主，以便抗电网电压扰动，而出现负载扰动时，又通常以（31）指标为主。故而，电流闭环常常校正为典型（32）型系统，其开环传递函数为（33），转速闭环常常校正为典型（34）型系统，其开环传递函数为（35）。
9、同步电动机的调速方法从电源变频的控制方式上可以分为（36）式和（37）式两种。
10、在静止的线圈中要产生旋Байду номын сангаас磁场，电源需要在（38）两个方面都存在角度差。在三相坐标系下的交流电流产生的旋转磁场，可以由（39）坐标下的交流电流或（40 ）坐标系下的直流电流等效。
二、问答题：（每题5分，共30分）
1、简要说明直流电动机的工作原理？
2、本课程中下列符号对应的中文名称：：（6）；：（7）；：（8）；：（9）；PI：（10）；ASR：（11）；β：（ 12）；：（13）。
3、直流电动机转速 ,依据此公式可知改变直流电动机转速的方式分别是：（14 ）；直流电动机动态电压平衡方程式为：（15）；直流电动机动力学平衡方程式为：（16）；转速稳定时，直流电动机的电枢电流由（17）决定。

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本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==运动控制期末考试试卷篇一：运动控制系统期末考试一．判断题（正确的打√，错误的打×，答案填在题号的前面）1. （√ ）交 - 直 - 交电压型变频器采用电容滤波，输出交流电压波形是规则矩形波。

2. （× ）变频调速效率高，调速范围大，但转速不能平滑调节，是有级调速。

3. （√ ）有静差调速系统是依靠偏差进行调节的，而无静差调速系统则是依靠偏差对作用时间的积累进行调节的4. （× ）电动机的机械特性愈硬，则静差度愈大，转速的相对稳定性就愈高。

5. （√ ）转速负反馈调速系统能够有效抑制一切被包围在负反馈环内的扰动作用。

6. （√ ）SPWM 即正弦脉宽调制波形，是指与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲列。

7. （× ）在一些交流供电的场合，可以采用斩波器来实现交流电动机的调压调速。

8. （×）转速负反馈单闭环无静差调速系统采用比例调节器。

9. （√ ） PWM 型变频器中的逆变器件采用高频、大功率的半控器件。

10. （√ ）矢量变换控制的实质是利用数学变换把三相交流电动机的定子电流分解成两个分量，一个是用来产生旋转磁动势的励磁电流分量，一个是用来产生电磁转矩的转矩分量。

二．填空题1. 根据公式，交流异步电动机有三种调速方法：① _ _______ 调速、②________ 调速、③ ___ ___ 调速。

2. 在SPWM调制方式的逆变器中，只要改变，就可以调节逆变器输出交流电压的大小，只要改变，就可以改变逆变器输出交流电压的频率。

3. IGBT 全称为 _______________ ，GTO 全称为 _______________ ， GTR 全称为 _______________ 。

4. 异步电动机的变频调速装置，其功能是将电网的交流电变换成的交流电，对交流电动机供电，实现交流无级调速。

电力拖动自动控制系统—运动控制系统期末考试模拟题

一、填空题 ( 每空 2 分，共 40 分)1．调速系统的稳态性能指标主要包含：1）；2）。

2．在直流脉宽调速系统中，PWM 装置的延缓时间为T s=0.1ms,并且知道触发电路控制电压在0~10V 范围内变化时， PWM 装置输出的均匀电压变化范围是0~220V，则 PWM 装置的传达函数W s(s)≈。

3.某调速系统的调速范围D=10，静差率 S=5%，额定负载最低转速为135 转/分，那么该系统的额定负载最高转速是，系统同意的静态速降是。

4．脉宽调速系统的开环额定速降nop175/ min ,为保证闭环系统的额定静态速降不大于5r/min ，那么该闭环系统的开环放大系数 K 应知足关系式：。

5.系统的精度依靠于和检测的精度。

6．用积分控制的调速系统是静差系统，用比率控制的系统是静差系统。

7．调速系统的动向性能指标主要包含：1）；2）。

8. 在直流双闭环系统中，典型I 系一致般用于环设计，典型 II系一致般用于环设计。

9．典 I 系统的开环传达函数为W (s)135，则系统的开环截止频次c；s(0.004s1)典Ⅱ系统的开环传达函数为 W ( s)（）。

135 0.01s 1，则系统的开环截止频次cs2 ( 0.004s 1)10. 在微机数字调速系统中，PI 调理器能够用或算法来实现。

11.在无环流控制的可逆晶闸管-电动机系统中，正、反组晶闸管装置的切换需要检测两个信号，一个是，一个是。

二、判断题 ( 正确打√号，错误打×。

每题 2 分，共 20 分)1．调速系统的静差率指标应以最高速时能达到的数值为准。

（）2．一个调速系统的调速系统的调速范围，是指在最低速时还可以知足所需静差率的转速可调范围。

（）3．闭环调速系统的静特征表示闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）间的稳态关系。

（）4．反应控制系统所能克制的不过被反应环包围的前向通道上的扰动。

（）5. 一个闭环系统的稳固性能够依据该系统的开环传达函数所确立的伯德图来判断。

《运动控制系统》(A)卷及答案

《运动控制系统》(A)卷及答案网络教育学院2022年级（秋季）期末考试试卷2021-2021学年第二学期课程名称:运动控制系统（a）专业：姓名:学号:学习中心:题号一二三四五六七八九十合计题分一、简述下列问题（每题10分）1.在速度和电流双闭环调速系统中，需要调整哪些参数来改变电机的速度？2．哪些因素造成逻辑无环流系统要比配合控制的有环流系统的切换过程长？3.在电压频率协调控制方面，同步电机和异步电机在调速方面有什么不同？武汉理工大学网络教育学院试卷4.伺服系统的给定误差和干扰误差与哪些因素有关？二、采用电压空间矢量pwm控制方法，若直流电压ud恒定，如何协调输输出电压和输出频率之间的关系？（15分）三、分析比较按转子磁链定向和按定子磁链定向异步电动机动态数学模输入，指出它们的相同点和不同点。

（15分）运动控制系统(a)卷四、本文从气隙磁链和转子磁链两个方面讨论了同步电动机的矢量控制系统的工作原理，并与异步电动机矢量控制系统作比较。

（15分）武汉理工大学网络教育学院试卷五、试比较矢量控制系统和直接转矩控制系统的特点和性能。

（15分）运动控制系统（a）音量运动控制系统试卷(a)答案一、简短回答问题1、答：若调节电动机转速，应改变给定电压?,u*n，不能改变kn,ks。

2.A：影响因素有：逻辑切换条件判断、闭锁延时时间、分闸延时时间。

3、答：同步电机存在失步问题，可以根据转子位置直接控制变压变频装置换相时刻，进行自控变频调速。

4.A：给定的误差与系统的开环增益K和前向信道中积分链路的总数P+Q有关，而干扰误差仅与增益K1和干扰作用点之前积分链路的数目P有关。

二、答：有效的方法是插入零向量，使有效工作向量的工作时间仅为?t1??t，其余的时间?t0??t??t1用零矢量来补。

则有? s（k）？？？s（k）？美国（k）？t1？ud？t1在直流电压ud不变的条件下，要保持?s(k)恒定，只要使?t1为常数即可。

电力拖动自动控制系统-运动控制系统期末试卷附答案共6套

第 3 页 ( 共 4 页 )五、（12分）在转速、电流双闭环直流调速系统中，突加转速给定时，起动过程可分为三个阶段，论述在不同的阶段内，转速和电流的变化规律及两个调节器的作用；并在下图中画出转速、电流的过渡过程曲线。

tn 0 0IdI dLn* Idm六、（20分））有一转速、电流双闭环调速系统,已知电动机参数为：P N =5.5kw ，U N =220V ，I N =28A ，n N =1460 r/min ，电枢回路电阻Ra=0.8Ω,允许电流过载倍数λ=1.6，电磁时间常数T l =0.048s ，机电时间常数T m =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R rec =1.3Ω，平均失控时间常数T s =0.0017s,ASR 和ACR 均采用PI 调节器，最大输入、输出电压均为8V ，电流反馈滤波时间常数T oi =0.002s ，转速反馈滤波时间常数T on =0.015s 。

电流调节器已按典型I 型系统中KT=0.25设计好，电流环的静动态指标均已满足要求。

现要求转速稳态无静差，且电动机空载起动到额定转速时的超调量10%n σ≤ （1）计算电流反馈系数β，转速反馈系数α；（4分）（2）画出待设计转速环动态结构图；（6分）（3）拟将转速环设计成典型II 型系统，请设计转速调节器，并校核近似条件；（6分）（4）请校核转速超调量%n σ。

（4分）（计算时小数点后保留三位，若数值较小，应保留三位有效位）附1：典型二型系统抗扰性能指标与参数的关系： h3 4 5 6 7 8 b mac C C /∆72.2%77.5%81.2%84.0%86.3%88.1%附2：转速、电流双闭环系统动态结构图：大学～学年春季学期试卷课程名：运动控制（一）课程号：学分： 3 应试人声明：我保证遵守《大学学生手册》中的《大学考场规则》，如有考试违纪、作弊行为，愿意接受《大学学生考试违纪、作弊行为界定及处分规定》的纪律处分。

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A．转速调节阶段B．电流上升阶段C．恒流升速阶段D．电流下降阶段
11．下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是D
A．饱和非线性控制B．转速超调
C．准时间最优控制D．饱和线性控制
12．下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是C
A．降电压调速B．变极对数调速
C．变压变频调速D．转子串电阻调速
13．SPWM技术中，调制波是频率和期望波相同的A
A．正弦波B．方波C．等腰三角波D．锯齿波
14．下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是B
A．高阶B．低阶C．非线性D．强耦合
15．在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是A
A．故障保护B．PWM生成C．电流调节D．转速调节
16．比例微分的英文缩写是B
A．PI B．PD C．VR D．PID
17．调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准C
A．平均速度B．最高速C．最低速D．任意速度
18．下列异步电动机调速方法属于转差功率馈送型的调速系统是D
A．降电压调速B．串级调速C．变极调速D．变压变频调速
20．采用旋转编码器的数字测速方法不包括D
A．M法B．T法C．M/T法D．F法
21．转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是C
A．ACR B．AVR C．ASR D．ATR
22．下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中，错误的是B
A．只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的
B．反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动
C．反馈控制系统的作用是：抵抗扰动、服从给定
D．系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度
26．在微机数字控制系统的故障保护中断服务子程序中，工作程序正确的是C
A．显示故障原因并报警——分析判断故障——封锁PWM输出——系统复位B．显示故障原因并报警——封锁PWM输出——分析判断故障——系统复位C．封锁PWM输出——分析判断故障——显示故障原因并报警——系统复位D．分析判断故障——显示故障原因并报警——封锁PWM输出——系统复位
27．正弦波脉宽调制的英文缩写是C
A．PID B．PWM C．SPWM D．PD
30．异步电动机数学模型的组成不包括D
A．电压方程B．磁链方程C．转矩方程D．外部扰动
二、填空题
1．常用的可控直流电源有旋转交流机组、静止式可控整流器、直流斩波器或脉宽调制变换器.
2．调速系统的稳态性能指标包括调速范围和静差率。

3．反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。

4．当电流连续时，改变控制角，V—M系统可以得到一组平行的机械特性曲线。

5．常见的调速系统中，在基速以下按降速调速方式，在基速以上按恒功率调速方式。

6．自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的跟随性能指标和对扰动输入信号的抗扰性能指标
7．电力牵引设备上最先进的可控直流电源是。

8．SPWM控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。

9．常见的转速检测装置有测速发电机、、电磁脉冲测速器.
10．VVVF控制是指逆变器输出和频率可变的控制。

12．电流截止负反馈的作用是。

13．负反馈的作用是。

14．静态环流可以分为直流平均环流和。

16．PWM变换器可以通过调节来调节输出电压。

18．PWM逆变器根据电源类型不同可以分为电压型和。