《运动控制》课程复习

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1、文正学院07电气工程与自动化专业《运动控制》课程复习大纲王一开编第一部分：填空题+简答题1、PWM系统的几种工作状态。（P129）分正向电动，反向制动，轻载电动三种状态■一般电动状态在一般电动状态中，始终为正值（其正方向示于图1-17a中）。设ton为VT1的导通时间，则一个工作周期有两个工作阶段：在0≤t≤ton期间，Ug1为正，VT1导通，Ug2为负，VT2关断。此时，电源电压Us加到电枢两端，电流id沿图中的回路1流通。在ton≤t≤T期间，Ug1和Ug2都改变极性，VT1关断，但VT2却不能

2、立即导通，因为id沿回路2经二极管VD2续流，在VD2两端产生的压降给VT2施加反压，使它失去导通的可能。因此，实际上是由VT1和VD2交替导通，虽然电路中多了一个功率开关器件，但并没有被用上。■制动状态在制动状态中，id为负值，VT2就发挥作用了。这种情况发生在电动运行过程中需要降速的时候。这时，先减小控制电压，使Ug1的正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压Ud降低。但是，由于机电惯性，转速和反电动势E还来不及变化，因而造成E>Ud的局面，很快使电流id反向，VD2截止，VT2开始导通。制动

3、状态的一个周期分为两个工作阶段：18文正学院07电气工程与自动化专业在0≤t≤ton期间，VT2关断，－id沿回路4经VD1续流，向电源回馈制动，与此同时，VD1两端压降钳住VT1使它不能导通。在ton≤t≤T期间，Ug2变正，于是VT2导通，反向电流id沿回路3流通，产生能耗制动作用。因此，在制动状态中，VT2和VD1轮流导通，而VT1始终是关断的，此时的电压和电流波形示于图1-17c。■轻载电动状态有一种特殊情况，即轻载电动状态，这时平均电流较小，以致在关断后经续流时，还没有到达周期T，电流已经

4、衰减到零，此时，VT2因而两端电压也降为零，便提前导通了，使电流方向变动，产生局部时间的制动作用。轻载电动状态，一个周期分成四个阶段：第1阶段，VD1续流，电流–id沿回路4流通；第2阶段，VT1导通，电流id沿回路1流通；第3阶段，VD2续流，电流id沿回路2流通；第4阶段，VT2导通，电流–id沿回路3流通。在1、4阶段，电动机流过负方向电流，电机工作在制动状态；在2、3阶段，电动机流过正方向电流，电机工作在电动状态。因此，在轻载时，电流可在正负方向之间脉动，平均电流等于负载电流，其输出波形见图

5、1-17d。1、直流电机的三种基本调速方法(P1)（1）调节电枢供电电压U；■工作条件：保持励磁F=FN；保持电阻R=Ra■调节过程：改变电压UN®U¯U¯®n¯，n0¯■调速特性：转速下降，机械特性曲线平行下移。（2）减弱励磁磁通F；18文正学院07电气工程与自动化专业■工作条件：保持电压U=UN；保持电阻R=Ra；■调节过程：减小励磁FN®¯FF¯®n，n0■调速特性：转速上升，机械特性曲线变软。（3）改变电枢回路电阻R。■工作条件：保持励磁F=FN；保持电压U=UN；■调节过程：增加电阻Ra®

6、RR®n¯，n0不变；■调速特性：转速下降，机械特性曲线变软。三种调速方法的性能与比较对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在基速（即电机额定转速）以上作小范围的弱磁升速。因此，自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主。怎样才能近似的实现转速负反馈？（P43）答：如果忽略电枢压降，则直流电动机的转速近似与电枢两端电压成正比，所以电压负反馈基本上能够代替转速负反馈的作用，从而替代

7、复杂的利用测速发电机测转速的方法。直流电机弱磁调速适合带什么负载？直流电机调压调速适合带什么负载？（P99）答：调压调速适合带恒转矩性质的负载，弱磁调速适合带恒功率性质的负载。1、系统稳定的充要条件背记版连续系统稳定的充要条件：闭环传函的根位于S平面的左半平面离散系统稳定的充要条件：闭环脉冲传函的根位于单位圆之内理论版反馈控制闭环直流调速系统的特征方程为：它的一般表达式为根据三阶系统的劳斯-古尔维茨判据，系统稳定的充分必要条件是：18文正学院07电气工程与自动化专业式中的各项系数显然都是大于零的，因

8、此稳定条件就只有或整理后得式中右边称作系统的临界放大系数Kcr,当K≥Kcr时，系统将不稳定。对于一个自动控制系统来说，稳定性是它能否正常工作的首要条件，是必须保证的。1、典型系统（P60~P69）一般来说，许多控制系统的开环传递函数都可表示为 :上式中，分母中的sr项表示该系统在原点处有r重极点，或者说，系统含有r个积分环节。根据r=0，1，2，……等不同数值，分别称作0型、I型、Ⅱ型、……系统。为什么不用Ⅲ型及Ⅲ型以上的系统？答：自动控制理论已经证明，0型系统稳态