運動控制系統(tǒng)思考題參考答案阮毅陳伯時

1、第1頁共34頁第二章思考題：21直流電動機有哪幾種調(diào)速方法？各有哪些特點？1.電樞回路串電阻調(diào)速特點：電樞回路的電阻增加時，理想空載轉(zhuǎn)速不變，機械特性的硬度變軟。反之機械特性的硬度變硬。2.調(diào)節(jié)電源電壓調(diào)速特點：電動機的轉(zhuǎn)速隨著外加電源電壓的降低而下降，從而達到降速的目的。不同電源電壓下的機械特性相互平行，在調(diào)速過程中機械特性的硬度不變，比電樞回路串電阻的降壓調(diào)速具有更寬的調(diào)速范圍。3.弱磁調(diào)速特點：電動機的轉(zhuǎn)速隨著勵磁電流的減小而升高

2、，從而達到弱磁降速的目的。調(diào)速是在功率較小的勵磁回路進行，控制方便，能耗小，調(diào)速的平滑性也較高。22簡述直流PWM變換器電路的基本結(jié)構(gòu)。IGBT，電容，續(xù)流二極管，電動機。23直流PWM變換器輸出電壓的特征是什么？直流電壓24為什么直流PWM變換器電動機系統(tǒng)比VM系統(tǒng)能夠獲得更好的動態(tài)性能？直流PWM變換器電動機系統(tǒng)比VM系統(tǒng)開關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電動機損耗及發(fā)熱都較小；低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬；若與快速響應的電動

3、機配合，則系統(tǒng)頻帶寬，動態(tài)響應快，動態(tài)抗擾能力強；電力電子開關(guān)器件工作在開關(guān)狀態(tài)，導通損耗小，當開關(guān)頻率適中時，開關(guān)損耗也不大，因而裝置效率較高；直流電源采用不控整流時，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。25在直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)中，當電動機停止不動時，電樞兩端是否還有電壓？電路中是否還有電流？為什么？電樞兩端還有電壓，因為在直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)中，電動機電樞兩端電壓僅取決于直流。電路中無電流，因為電動機處已斷開，構(gòu)不成通路。26直流PWM變換器主電

4、路中反并聯(lián)二極管有何作用？如果二極管斷路會產(chǎn)生什么后果？第3頁共34頁改變控制電壓，然后改變輸出電壓，最后改變轉(zhuǎn)速。如果給定電壓不變，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)是能夠改變轉(zhuǎn)速，因為調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)會改變反饋電壓，進而改變電壓變化值，控制電壓，輸出電壓，最終改變轉(zhuǎn)速。如果測速發(fā)電機的勵磁發(fā)生了變化，會造成Ce的變化，會影響轉(zhuǎn)速，被測速裝置檢測出來，再通過反饋控制的作用，減小對穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的影響。系統(tǒng)有克服這種干擾的能力。213為什么用積分控制的調(diào)速系統(tǒng)

5、是無靜差的？在轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，當積分調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓△U=0時，調(diào)節(jié)器的輸出電壓是多少？它決定于哪些因素？比例調(diào)節(jié)器的輸出只取決于輸入偏差量的現(xiàn)狀，而積分調(diào)節(jié)器的輸出則包含了輸入偏差量的全部歷史。雖然到穩(wěn)態(tài)時，只要歷史上有過，其積分就有一定的數(shù)值，足以產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)運行所需要的控制電壓UC。214在無靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度是否還受給定電源和測速發(fā)電機精度的影響？為什么？受影響。因為無靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)若給定電源

6、發(fā)生偏移或者測速發(fā)電機精度受到影響會導致轉(zhuǎn)速改變，進而反饋電壓改變，使電壓偏差為零，所以轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度會受影響。215在轉(zhuǎn)速負反饋單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)中，當下列參數(shù)發(fā)生變化時系統(tǒng)是否有調(diào)節(jié)作用？為什么？（1）放大器的放大系數(shù)Kp。（2）供電電網(wǎng)電壓Ud。（3）電樞電阻Ra。（4）電動機勵磁電流If。（5）轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α。（1）放大器的放大系數(shù)Kp發(fā)生變化時系統(tǒng)有調(diào)節(jié)作用，因為Kp發(fā)生變化時，控制電壓Uc就會改變，然后輸出電壓Ud0就會改

7、變，轉(zhuǎn)速改變，反饋電壓隨之改變，改變電壓偏差進一步調(diào)節(jié)輸出電壓和轉(zhuǎn)速達到調(diào)節(jié)作用。（2）供電電網(wǎng)電壓Ud發(fā)生變化時系統(tǒng)有調(diào)節(jié)作用，因為Ud發(fā)生變化時，會使Ks變化，進而改變輸出電壓和轉(zhuǎn)速，反饋電壓隨之改變，改變電壓偏差進一步調(diào)節(jié)輸出電壓和轉(zhuǎn)速達到調(diào)節(jié)作用。（3）電樞電阻Ra發(fā)生變化時系統(tǒng)有調(diào)節(jié)作用，因為Ra發(fā)生變化時，會使電樞電路總電阻變化，使得轉(zhuǎn)速改變，反饋電壓隨之改變，改變電壓偏差進一步調(diào)節(jié)輸出電壓和轉(zhuǎn)速達到調(diào)節(jié)作用。（4）電動機勵