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1、标准文案运动控制系统复习提纲课程学习还没有结束， 老师也没有透露任何考试的消息， 本复习提纲是本人根据以前考试的内容整理。考研的同学都在努力复习，其他同学也在复习Dota和CF,希望此提纲可以帮助大家顺利通过期末考试。 也预祝大家一个月后考试顺利， 半年后毕业顺利， 毕业后早日结婚，结婚后早生贵子。本次运动控制复习，需掌握20 个概念， 20 条理论， 4 类题型。以往的考试题型是20分名词解释， 10 分填空， 20 分选择， 20 分简答， 30 分计算。但今年的考试题型到目前为止还没定，沈老师和潘老师也没有透露。20 个概念和 20 条理论本人要敲出来的话太费时间，只给出概念，具体内容大
2、家自己去书上找。4个题型我给出具体例题和详细答案，请务必看懂（看不懂的，强行记住。PS：记住计算步骤，不要记数字）20 个概念：1. 运动控制2. 调速3. 稳速4. 加速、减速5. 调速范围6. 静差率7. 闭环调速系统的静特性8. 离散化、数字化9. 上升时间10. 超调量11. 环流12. 直流平均环流13. 交直交变频器14. 直接变频器15. SPW俄的特点16. 电压源变频器17. 电流源变频器18. 120导通型19. 180导通型20. VC系统21. 条理论：1. 直流电动机调速方法与特点2. 常用可控直流电源（三种）3. V-M 系统的原理及优缺点4. 调速系统的控制要求5
3、. 闭环系统静特性与开环机械特性相比的优越性6. 反馈控制规律7. 单闭环直流调速系统的动态分析8. 积分控制规律9. 比例积分的控制规律10. 双闭环调速系统的静特性及稳态参数计算11. 双闭环直流调速系统起动过程的三个阶段及过程中ACR ASR的状态分析12. 双闭环直流调速系统起动过程的三个特点分析13. 可逆V-M系统环流问题(包括环流的定义，产生的原因及抑制措施)14. SPWMI制技术的分类(单级与双极控制的定义)15. 变频调速系统中的脉宽调制技术( PWM SPWM16. SVPW脏制技术17. 转差频率控制规律18. 异步电机动态数学模型及性质19. 不同电动机模型等效的原则
4、及2/3、3/2变换20. 矢量控制的原理，直接转矩控制的原理4类题型:4类题型的分布很简单：第一章：闭环调速系统动态与稳态参数的计算第二章：ACR ASR的相关计算典I型系统和典II型系统的校正第六章：2/3、3/2变换往年的考试有3个计算，第一章和第六章的必考，第二章的两种题型分别在期末考试卷和补考卷中出现，所以无论想参加期末考试还是想参加补考的，都需要将4种题型全部掌握。第一类题型：闭环调速系统动态与稳态参数的计算课本仞题 1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6,特别注意 1-3 和 1-6课后习题请注意1-1、1-4、1-8、1-9、1-10、1-14、1-17 ,在此给出这几
5、个题的答案1-1为什么PW电电动机系统比晶闸管一电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM电动机系统在很多方面有较大的优越性：(1)主电路线路简单，需用的功率器件少。(2)开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。(3)低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达 1: 10000左右。(4)若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。(5)功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大， 因而装置效率较高。(6)直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。1 - 4 反 得速系统，测得的最高转速特性为如a=1500r in
6、iu ,最低转速特性为】1面带额定货战时的速度降落、心= l5r/miiu且在不同转速下撷定速降不变，试问系统能修达到的调速范周有多大？系统允许的静差军是多少？解系统能翳达到的调速范用为系统允泞的静差率xlOO% 10/18 转速单闭环调速系统有那江特点？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,调节一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)转速单闭环调速系统有以卜三个基本特征只用比例放大器的反惆控制系统，其被被调闻仍是有静差的.反馈控制系统的作用是：抵抗扰动.服从给定匚扰动性能是反馈控制系统最突
7、出的待 征之一口系统的精度依赖丁给定和反馈检测的端度.C2)改变给定电压会改变电动机的转速，闪为反馈控制系统完全服从给定作用.C3)如果给出也不不变，翻力测速反馈电压的分压比或测速发电机的励磁发生了变化, 它不能得到反馈控制系统的抑制，反而会增大被调员的误差.反馈控制系统所能抑制的只是 被反馈环包围的前向通道E的扰动.19在游速负反馈调速系统中,当电网电压、负载转知,电动机励磁电流、电枢电阻,测 速发电机励磁各量发生变化时，都会引起轼速的变化同系统时上述各量有无调行能力？为 什么？答工当电网电事发生变化时，系统对其有调节能力。因为电网电压是系统的给定反馈控制系 统完全服从给定.负苑传坤.电动机
8、励磁电流，电枢电阳变化叶系统对其有调节能力口因为他们的变化最 终会影响到蚣速,都余被测速装.芋英测出来打通过反报捽制用.减小它们时稳.态转速的 影轨测速发电机励磁各员发生变化时.它不馈得到反馈挣制系统的抑制.反而余增大被调量 的误差。反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包困的附向通道上的扰动，110 有 VM调速系统n电动机参数为；州二2.2卡防 4 = 220匕% = 12.54-l5Q0r/mm,电枢电阻& L2C,整流装置内阻尺诙T 5Q,触发整流环节的放 大倍数& =35 0要求系统满足调速范围D=2。，静差率$且10%.f 1)计算开环系统的静态速降4%,和调速襄求所允许的用环静态速降
9、A0 (2)采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的原理图和番态结构框图一(3)调整该系统参数，使当b； = 15P时，乙=% 口二%.则转速负反馈系数口应该是 多少？(4)计算放大器所需的放大倍数.箫：门)光计算电动机的电动势系数则开环系数额定速降为220-12.5x1,21500口 1367/ min f1VR】2.5xg一 2 + 1 5)0, 1367=246h9r ,min大全标准文案额定负我M的稳态速降应为二 2 dfx l-s)-1500x0. 120x( 1-0. 1)=&33 1，min(2)系统的静态结构根图如卜所示U Q 4 A % | fZc -工d i 4a转速负反馈
10、系统的原理图大全(3 )当二15忖，L二小口如 ,则行速负反馈系数仪应该是1500-0.01(4)用环系统的开环放大系数应为1 _ 246,9 疗N8331 - 28 6128.640.01x35 0.1367运算放大器所需的放大倍数 = 11491-14有一个 VM 系统, 已知.电动机：Py = UN = 22OK, /V=15,6J,nv -1500r/mm,1 5Q ,整流装置内阻触发整流环节的放大倍数(1)系统开环_1_作时，试计算调速范围D=30时的静差率s伯.当A30, EO%,讦算系统允许的稳态速降如组成转速负反馈Tf褥差调速系统,要求DTO, 5 = 10%,在工二-10厂时
11、,J j 口=口 计算转速负反馈系数。和放大器放大系数解士(1)系统开环作时,c UI、k 220-15.6x1.5 门C =0J31ir*iuin r1500则开环系数额定速降为16幻】产)二 297.5- iau0, 1311JT30 x宁97RxlOO% = -0 100% = 85.6%1500 + 30x297C2)当D=3O, A1O%,系统允许的稳态速降1500x0,1l-s) 30x( 1-0. 1 )=5,56r / Ulin-10P时，Id = % 口二0,则转速负反馈系数值应该是”支4工-0.007/1500闭环系统的开环放大系数应为n 氏二9745.56aKJC 0.0
12、07x35: 0.1311= 30.6运算放大器所需的放大倍数52.51第二类题型：AC虎口 ASR勺相关计算课后习题2-7、2-82-7在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR ACR均采用PI调节器。已知参数：电动机：*Pn 3.7KW ;U n 220V,nN 1000r/min 电枢回路总电阻 R=1.5 ，设 U nm U 而 U 8V ,电枢回路最大电流Idm 40A,电力电子变换器的放大系数Ks 40。试求:(1 )电流反馈系数和转速反馈系数(2)当电动机在最局转速发生堵转时的Udo、Ui、Ui、Uc值。*解：(1)电流反馈系数Um 0.2V/AIdm 40* U 8 转速
13、反馈系数Um 0.008V min/rnmax1000(2) Ui Idm 0.2 40 8VUi Uim 8V (负反馈)由于堵转电流n =0UdoCe n IdR IdmR40 1.5 60VUdo60 1.5V402-8在转速、电流比闭环倜速系统中，倜节器 ASR,ACR均米用PI倜节器。当ASR输出达到U im 8V时,主电路电流达到最大电流 80A。当负载电流由40A增加到70A时，试问： ,一、 *(1) U i应如何变化？(2) Uc应如何变化？(3) Uc值由哪些条件决定？j，一、* *解：(1) Ui应增加。因为当负载电流由 40A增加到70A时Ui增加，Ui是确定的。*Ui
14、 8i 0.1V/AIdm 80*UiId 0.1 40 4V*UiId 0.1 70 7V一 . . Id由40A增加到70A时，Ui由4V增加到7VCenRIdK(2) Uc略有增加。因为Uc Ks Udo CenRId； Id的增加使Udo增加，使得Uc增加(3) Uc 由 n和 Id 决定。Uc Udo/Ks 第三类题型：典I型系统和典II型系统的校正课后习题 2-11、2-12、2-132-11有一个系统，其控制对象的传递函数为 Wnbi 上匚 一10,要设计一个无静差系统，在阶跃输j s 1 0.01s 1入下系统超调量5% (按线性系统考虑)。试对该系统进行动态校正，决定调节器结
15、构，并选择其参数。K解：校正成典型I型系统，倜节器传递函数为 Wpi(s) 校正后系统的开环传递函数为：sW(s) Wpi(s)Wobj(s)KKs( s 1)取 K KiK1,_0 55%查表得：KT 0.5;K 至500.01T Ms T 50 5W(s)50s(0.01s 1)2-12有一个闭环系统，其控制对象的传递函数为K110Wobj (s)_八 ，nnn八，要求校正s(Ts 1)s(0.02s 1)为典型 型系统，在阶跃输入下系统超调量30% (按线性系统考虑)。决定调节器结构，并选择其参解:30%选用PI型调节器WDi pKpi( is 1)系统开环传函为K pi (WpiWob
16、jiS 1)10s(0.02s1)h=7hT0.02 7 0.14h 12h2T282 204.12 49 0.02210K piK匕;右K11/10 2.862-13调节对象的传递函数为Wobj(s)18,要求用调节器分别将其校正为典型型和(0.25s 1)(0.005s 1)型系统，求调节器的结构与参数。解：校正成典型 型系统选择PI调节器:Kpi( is 1)1SWpi (s)p校正后的开环传递函数为:令 10.25 K Kpi 18/ 1W(s) Wpi (s)Wo.(s)Kpi(is 1) 181s(0.25s 1)(0.005s 1)W(s)s(0.005s 1)100s(0.00
17、5s 1)4.3%KT0.5 K=100ts 6T 0.03KpiK 118100(2)校正成典18型系统，选择025 1.39PI调节器:Wpi (s)Kpi (1s 1)1sW pi ( s )WobjK pi (K piK 1 T11(11s (T 1s 1)( T 2 sS 2 _S (T2(将T1看成大惯性环节)h=51hT250.005 0.025ts/T 9.55ts 9.55 0.005 0.04737.6%k AA2h2T2250 0.00524800KpiK14800; K piKT1 14800 0.25 0.25K1181.67第四类题型：2/3、3/2变换此类题型只考线性代数知识，纯属计算能力，无例题。