2010华南农业大学运动控制系统试卷

2010年华南农业大学期末考试课程运动控制系统班级学号姓名成绩一．填空（20’）1.在直流调速系统中，为了进行定量分析，定义了两个稳定性能指标，分别是调速范围和静差率。2.对于直流调速系统，双闭环系统和单闭环系统的差别仅在于多了一个电流反馈环和电流调节器，其他均相同。对于调速系统，最主要的抗扰性能是指抗负载扰动和抗电网电压扰动性能。3.通常电机测速方法有三种，分别是M法测速、T法测速和M/T法测速。4.数字PI调节器有两种算式：位置式和增量式。5.对于异步电动机调速系统，在精度要求不高的场合，采用转速开环的变压变频调速系统和转速闭环的转差频率控制系统。6.在SVPWM的实现过程中，通常以开关损耗较小和谐波分量较小为原则，安排基本矢量和零矢量的作用顺序。有两种常用的SVPWM实现方法，分别是零矢量集中的实现方法和零矢量分布的实现方法。7.异步电动机具有非线性、强耦合、多变量、高阶的性质，要获得良好的调速性能，必须从动态模型出发。矢量控制和直接转矩控制是两种基于动态模型的高性能的交流电动机调速系统。8.3|2变换的原则是产生的磁动势相等和变换前后的功率相等。二．简答（20’）1.转矩控制是运动控制的根本问题，因此电机转矩非常重要，但为什么在实际应用中却采用转速控制，请说明理由。2.反馈控制有哪三大基本特征，请详细说明？另一种描述：（1）具有比例放大器的单闭环调速系统是有静差的。（2）闭环系统具有较强的抗干扰性能，反馈闭环系统具有很好的抗扰性能，对于作用在被负反馈所包围的前向通道上的一切扰动都能有效的抑制。（3）闭环系统对给定信号和检测装置中的扰动无能为力3.在基于稳态模型的异步电动机调速系统中，基频以下调速时，为什么要进行低频补偿和电流补偿？4.变频能节能，请说明原因。三．问答（40’）1.画出运动控制系统以及组成，并分析各个组成单元的作用？请举例说明实际项目中各个组成部分及其对应关系？2.直流电机的转速公式是什么？通常改变直流电机转速有哪几种方法，各有什么优缺点？可以用强磁的方式来调速吗，为什么？对于调节电枢电压调速，为什么必须在额定电压以下进行调速？3．名词解释PWM、SPWM、CFPWM、SVPWM。4.通过对运动控制系统这门课程的学习，请说明直流电动机和交流电动机的区别以及直流调速系统与交流调速系统的优缺点，并说明今后电力传动系统的发展。四．系统分析（20’）1.下图是数字控制通用变频器-异步电动机调速系统硬件原理图，请根据下图回答（1）在下图中驱动电路的作用是什么？（2）在下图中2K的作用是什么？（3）在下图中bR的作用是什么？（4）图中泵升限制电路是为了限制泵升电压，何为泵升电压?如何产生?实际有何危害？如何预防？1K2K2R故障综合1R1CbRbVT电流检测温度检测电压检测其他外设上位机键盘显示M单片微机PWM生成I/O故障保护A/D通信接口泵升限制中央处理器~0R+V驱动电路~2.下图是三相电流闭环控制的矢量控制系统结构图，请解说此图的工作原理。CiBiAir电流跟随PWM控制逆旋转变换VR-12/3变换*Ai*Bi*Ci*si*si*smi*sti**rM~ASRFBSRA转子磁链计算