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第一章

1.可控直流电源有三种:旋转变流机组;静止式可控整流器;直流斩波器或脉宽调制变换器。 2. V-M系统(晶闸管-电动机)与G-M系统(旋转变流机组和它供电的直流)相比较 优点:

1) 晶闸管可控整流器的功率放大倍数在104 以上,不再需要较大功率的放大器; 2) 变流机组是秒级,而晶闸管整流器是毫秒级。 缺点:

1) 晶闸管对过电压、过电流和过高的dV/dt与di/dt 都十分敏感,容易被击穿; 2) 谐波与无功功率造成“电力公害”。 3. V-M系统的几个主要问题: 1) 触发脉冲相位控制

2) 电流脉动及其波形的连续与断续 3) 抑制电流脉动的措施 4) V-M系统的机械特性

5) 晶闸管触发和整流装置的放大系数和传递函数 4. 抑制电流脉动的措施:

1) 增加整流电路相数,或采用多重化技术 2) 设置平波电抗器

5. 与V-M系统相比,PWM系统在很多方面有较大的优越性:(简答题) 1) 主电路简单,需用的电力电子器件少

2) 开关频率高,电流容易连续,谐波少,点击损耗及发热都较小 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) 电力电子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 6. 双极式控制的桥式可逆PWM变换器有下列优点: (1)电流一定连续;

(2)可使电机在四象限运行;

(3)电机停止时有微振电流,能消除静摩擦死区;

(4)低速平稳性好,系统的调速范围可达1:20000左右;

(5)低速时,每个开关器件的驱动脉冲仍较宽,有利于保证器件的可靠导通。 7. 调速系统转速控制的要求有三个方面:调速、稳速、加速和减速。 8. 稳态性能指标:调速范围 和 静差率。 9. 开环机械特性和闭环系统静特性的关系:

1) 闭环系统静性可以比开环系统机械特性硬得多。 2) 闭环系统的静差率要比开环系统小得多

3) 当要求的静差率一定时,闭环系统可以大大提高调速范围。 4) 要取得上述三项优势,闭环系统必须设置放大器。

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10. 反馈控制规律有以下三个基本特征:

1) 只用比例放大器的反馈控制系统,被调量有静差 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

11. 电力拖动自动控制系统中,最常用的是串联校正和反馈校正。

12. 一般的调速系统要求以动态稳定和稳态精度为主,对快速性的要求可以差一些,所以主要采用PI调节器;在随动系统中,快速性是主要要求,须用 PD 或PID 调节器。

13. 用来衡量最小相位系统稳定裕度的指标是:相角裕度? 和以分贝表示的增益裕度 GM。一般要求:? = 30°~ 60°,GM > 6dB

14. 稳定裕度也能间接反映系统动态过程的平稳性,稳定裕度大,意味着动态过程振荡弱、超调小。

15. 采用比例积分调节器的闭环调速系统则是无静差调速系统。

16. 积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速。 17. 比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状;而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。

18.比例积分控制综合了比例控制和积分控制两种规律的优点;比例部分能迅速响应控制作用,积分部分则是最终消除稳态偏差。

第二章

1. 电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的,但它只能在超过临界电流值 Idcr 以后,靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击,并不能很理想地控制电流的动态波形。 2. 由于主电路电感的作用,电流不可能突跳。 3. 两个调节器的作用:(转速调节器不饱和、转速调节器饱和)

1) 双闭环调速系统的静特性在负载电流小于Idm时表现为转速无静差,这时,转速负反

馈起主要调节作用。

2) 当负载电流达到 Idm 后,转速调节器饱和,电流调节器起主要调节作用,系统表现

为电流无静差,得到过电流的自动保护。

4. 起动过程分析(必考。题型不定,详细看P56)

由于在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,如图所示。 第I阶段电流上升的阶段(0 ~ t1)

结束标志:Id = Idm , Ui = U*im;ASR饱和,ACR不饱和 第 II 阶段恒流升速阶段(t1 ~ t2)

启动过程中的主要阶段 ,ASR始终是饱和,Id 应略低于 Idm,为了保证电流环的主要调节作用,在起动过程中 ACR是不应饱和的,电力电子装置 UPE 的最大输出电压也须留有余地。

第 Ⅲ 阶段转速调节阶段( t2 以后) ASR和ACR都不饱和

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图2-7 双闭环直流调速系统起动时的转速和电流波形

5. 转速调节器的作用:(必考)

1) 转速调节器是调速系统的主导调节器,它使转速 n 很快地跟随给定电压变化,稳态时

可减小转速误差,如果采用PI调节器,则可实现无静差。 2) 对负载变化起抗扰作用。

3) 其输出限幅值决定电机允许的最大电流。 电流调节器的作用:(必考) 1) 作为内环的调节器,在外环转速的调节过程中,它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压

(即外环调节器的输出量)变化。 2) 对电网电压的波动起及时抗扰的作用。

3) 在转速动态过程中,保证获得电机允许的最大电流,从而加快动态过程。

6. 自动控制系统的动态性能指标包括:给定输入信号的跟随性能指标,扰动输入信号的抗扰性能指标。

7. 一般调速系统的动态指标以抗扰性能为主,而随动系统的动态指标则以跟随性能为主。 8. 在动态性能中,典型 I 型系统在跟随性能上可以做到超调小,但抗扰性能稍差,典型Ⅱ型系统的超调量相对较大,抗扰性能却比较好。

第三章

1. 系统给定有模拟给定和数字给定两种方式。

2. 系统运行中的实际状态量:转速、电压、电流等。 3. 数模混合控制系统特点:

1) 转速采用模拟调节器,也可采用数字调节器; 2) 电流调节器采用数字调节器; 3) 脉冲触发装置则采用模拟电路。

4.三种中断服务中,故障保护中断优先级别最高,电流调节中断次之,转速调节中断级别最低。

5. 数字测速具有测速精度高、分辨能力强、受器件影响小等优点,被广泛应用于调速要求高、调速范围大的调速系统和伺服系统。 6. 旋转编码器分为:绝对式、增量式。

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第五章

1. 交流拖动控制系统的应用领域 1) 一般性能的节能调速

2) 高性能的交流调速系统和伺服系统 3) 特大容量、极高转速的交流调速 2. 常见的异步电动机调速方法有: ①降电压调速; ②转差离合器调速; ③转子串电阻调速;

④绕线电机串级调速或双馈电机调速; ⑤变极对数调速; ⑥变压变频调速等等。

3. 异步电动机的调速系统: 1) 转差功率消耗型调速系统 2) 转差功率馈送型调速系统 3) 转差功率不变型调速系统

第六章

1. 在基频以下,磁通恒定时转矩也恒定,属于“恒转矩调速”性质,而在基频以上,转速升高时转矩降低,基本上属于“恒功率调速”。 2. 几种协调控制方式的比较

1) 恒压频比( Us /?1 = 恒值)控制最容易实现,它的变频机械特性基本上是平行下移,

硬度也较好,能够满足一般的调速要求,但低速带载能力有些差强人意,须对定子压降实行补偿。

2) 恒Eg /?1 控制是通常对恒压频比控制实行电压补偿的标准,可以在稳态时达到?rm =

恒值,从而改善了低速性能。但机械特性还是非线性的,产生转矩的能力仍受到限制。 3) 恒 Er /?1 控制可以得到和直流他励电机一样的线性机械特性,按照转子全磁通 ?rm

恒定进行控制,即得Er /?1 = 恒值,在动态中也尽可能保持 ?rm 恒定是矢量控制系统的目标,当然实现起来是比较复杂的。

第七章

1. 异步电机双馈调速的五种工况: 1) 电机在次同步转速下作电动运行 2) 电机在反转时作倒拉制动运行

3) 电机在超同步转速下作回馈制动运行 4) 电机在超同步转速下作电动运行

5) 电机在次同步转速下作回馈制动运行 2. 串级调速系统工作原理的讨论结论:

1) 串级调速系统能够靠调节逆变角 ? 实现平滑无级调速 2) 系统能把异步电动机的转差功率回馈给交流电网,从而使扣除装置损耗后的转差功率得

到有效利用,大大提高了调速系统的效率。

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