上海大學(xué)運(yùn)動(dòng)控制期末考試試卷供學(xué)習(xí)和考研參考

1、第 1 頁(yè) ( 共 5 頁(yè) )成績(jī)9在可逆VM調(diào)速系統(tǒng)中，正向制動(dòng)時(shí)，_反組_逆變，機(jī)械特性在_二_象限；反向電動(dòng)時(shí)，_反組_整流，機(jī)械特性在_三_象限。10實(shí)現(xiàn)它勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)平滑連續(xù)調(diào)速常用兩種方法，基速以下采用_變壓調(diào)速_，屬于恒_轉(zhuǎn)矩_調(diào)速方式，基速以上采用_弱磁_(tái)，屬于恒_功率_調(diào)速方式。11雙極性直流PWM變換器的占空比=_，當(dāng)_時(shí)，輸出平均電壓為正，要使輸出平均電壓為負(fù)，應(yīng)使_。二、系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性漸進(jìn)線（伯德圖）如下圖所示，定性說(shuō)明中頻段、低頻段、高頻段和截止頻率（或稱剪切頻率）與閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)的關(guān)系。（8分）1. 低頻段的斜率陡，增益高，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度

2、高2. 中頻段以-20dB/dec的斜率穿越0 dB線，而且這一斜率能覆蓋足夠的頻帶寬度，則系統(tǒng)的穩(wěn)定性好3. 高頻段衰減越快，系統(tǒng)抗高頻噪聲干擾的能力強(qiáng)4. 截止頻率越高，則系統(tǒng)的快速性越好上海大學(xué)20062007學(xué)年秋季學(xué)期試卷A課程名：運(yùn)動(dòng)控制（一）課程號(hào)： 學(xué)分： 3 應(yīng)試人聲明： 我保證遵守上海大學(xué)學(xué)生手冊(cè)中的上海大學(xué)考場(chǎng)規(guī)則，如有考試違紀(jì)、作弊行為，愿意接受上海大學(xué)學(xué)生考試違紀(jì)、作弊行為界定及處分規(guī)定的紀(jì)律處分。應(yīng)試人 應(yīng)試人學(xué)號(hào) 應(yīng)試人所在院系 題號(hào)一二三四五六七八九得分一、填充題（30分）：1閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)對(duì)于_被反饋環(huán)包圍的前向通道上_的擾動(dòng)具有抑制作用，而對(duì)于_反饋通道_的擾

3、動(dòng)則無(wú)能為力。2轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)_轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器（ASR）_的限幅值可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)最大電流；調(diào)節(jié)_電流調(diào)節(jié)器（ACR）_的限幅值可以調(diào)節(jié)UPE的最大輸出電壓。3數(shù)字PI調(diào)節(jié)器有位置式和_增量式_兩種算法，位置式PI調(diào)節(jié)需要_輸出_限幅和_積分_限幅。4可逆晶閘管直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，有兩種靜態(tài)環(huán)流，分別是_直流平均環(huán)流_和_瞬時(shí)脈沖環(huán)流_，=配合控制_是_（是，否）存在環(huán)流。5晶閘管直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，若電抗器不足夠大，在輕載或空載時(shí)，機(jī)械特性變_軟_，理想空載轉(zhuǎn)速_上升_。6調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍D=_，靜差率s=_，兩者間的關(guān)系_。7比例積分調(diào)節(jié)器的比例部分的作用是_快速消除偏差_，

4、積分部分的作用是_實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差_。8與模擬控制系統(tǒng)相比，微機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的兩個(gè)主要特點(diǎn)是_離散化和_數(shù)字化。第 2 頁(yè) ( 共 5 頁(yè) ) 草 稿 紙三、M，T與是常用的三種數(shù)字測(cè)速方法，論述三種方法的基本特征及工作原理，轉(zhuǎn)速計(jì)算表達(dá)式（需說(shuō)明各變量的物理意義），精度指標(biāo)及應(yīng)用場(chǎng)合。（8分）答：M法：在一定的時(shí)間內(nèi)，測(cè)取旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的脈沖個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)速 ，Z是每轉(zhuǎn)一圈的脈沖個(gè)數(shù)，誤差率： 適用于高速T法：在編碼器兩個(gè)相鄰脈沖的間隔時(shí)間內(nèi)，測(cè)高頻時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù) ， 為高頻時(shí)鐘頻率，誤差率： 適用于低速M(fèi)/T法： 既檢測(cè) ， 也檢測(cè) ， 兩個(gè)計(jì)數(shù)器同時(shí)開(kāi)啟或關(guān)閉計(jì)數(shù)可適用的速度范圍廣四、論述邏輯無(wú)環(huán)流可逆

5、晶閘管直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的由正向電動(dòng)到反向電動(dòng)的過(guò)程，如何實(shí)現(xiàn)電樞電流的反向。（8分）答： 從正向電動(dòng)到反向電動(dòng)分別為四個(gè)階段：1. 正組逆變，電流方向不變2. 反向電流建立，反組整流，電流方向改變3. 反組逆變，電流方向與2相同4. 反向啟動(dòng)階段，反組整流，電流方向與3相同在正組切換到反組時(shí)，ASR輸出極性改變，等電樞電流過(guò)零后，經(jīng)過(guò)封鎖延時(shí)后，封鎖正組脈沖，經(jīng)開(kāi)放延時(shí)后，開(kāi)放反組脈沖。第 3 頁(yè) ( 共 5 頁(yè) ) 草 稿 紙五、按下述兩種情況定性分析轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速和電流的變化規(guī)律，兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出與控制作用，定性畫(huà)出轉(zhuǎn)速、電流的過(guò)渡曲線： 負(fù)載電流為時(shí)，突加給定的起動(dòng)

6、過(guò)程，設(shè)最大電樞電流為； 系統(tǒng)穩(wěn)定后，負(fù)載電流由加大到，。（12分）答：段：ASR很快進(jìn)入飽和狀態(tài)，輸出限幅值，在ACR的調(diào)節(jié)下，電流迅速上升到，電流上升階段段：ASR始終飽和，相當(dāng)于轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)，系統(tǒng)成為在下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，同時(shí)為了克服反電動(dòng)勢(shì)E，所以在ACR的作用下，基本上保持略小于的恒值，恒流升速階段。段：ASR退飽和，迅速減小，該段ASR，ACR都不飽和。ASR起主導(dǎo)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)作用，ACR則使盡快地跟隨，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。段：加負(fù)載導(dǎo)致n，在ASR作用下，當(dāng)時(shí)，n停止下降段：由于n仍小于給定值 直到n=給定值，電流也達(dá)到最大值段：此時(shí)， n，轉(zhuǎn)速超調(diào)， 直到 ，n達(dá)到峰值，此后系統(tǒng)在負(fù)載阻力下

7、減速，直到穩(wěn)定。第 4 頁(yè) ( 共 5 頁(yè) )解：調(diào)節(jié)器系統(tǒng)開(kāi)環(huán)放大系數(shù)大于或等于36.983有靜差。用此例積分調(diào)節(jié)器代替比例放大器，或用積分調(diào)節(jié)器，即可消除系數(shù)靜差，實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差。六、轉(zhuǎn)速單閉環(huán)控制系統(tǒng)如下圖所示，已知數(shù)據(jù)如下：電動(dòng)機(jī)：，。整流裝置內(nèi)阻,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)。最大給定電壓，當(dāng)主電路電流達(dá)到最大值時(shí),整定電流反饋電壓。設(shè)計(jì)指標(biāo)：要求系統(tǒng)滿足調(diào)速范圍，靜差率。1. 計(jì)算Ce，額定負(fù)載時(shí)，開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降nop，滿足靜差率要求時(shí)， 閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降ncl及閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)K。2. 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)，調(diào)節(jié)器放大系數(shù)。3. 定性畫(huà)出當(dāng)時(shí)，和的閉環(huán)靜特性。4系統(tǒng)是否有靜差？若有靜差

8、，應(yīng)采取何種實(shí)際可行的措施消除靜差。(計(jì)算時(shí)小數(shù)點(diǎn)后保留3位，若數(shù)值較小時(shí)，應(yīng)保留三位有效位)（15分）第 5 頁(yè) ( 共 5 頁(yè) )則 也選PI調(diào)節(jié)器七、有一轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),已知電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：PN =5.5kw，UN =220V，IN =28A，nN=1490 r/min，電樞回路電阻R=0.8,允許電流過(guò)載倍數(shù)=1.8，電磁時(shí)間常數(shù)TL=0.048s，機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm=0.185s，主電路采用三相橋式整流電路，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=35，整流電裝置內(nèi)阻Rres=1.3，平均失控時(shí)間常數(shù)Ts=0.0017s,最大輸入、輸出電壓均為10V，電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)Toi=0.002s，轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)Ton=0.015s。（1）計(jì)算電流反饋系數(shù)，轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。