《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》期末復(fù)習(xí)資料

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1、《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》期末復(fù)習(xí)資料 修訂第3版 第1章緒論 1. 什么是運(yùn)動(dòng)控制？ 電力傳動(dòng)又稱電力拖動(dòng)，是以電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的系統(tǒng)的總稱。 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置， 用以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械按人們期望的要求運(yùn)行，以滿足生產(chǎn)工藝及其它應(yīng)用的要求。 2. 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成： 現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)是以電動(dòng)機(jī)為控制對(duì)象， 以計(jì)算機(jī)和其它電子裝置為控制手段， 以電力電子裝置為弱電控制強(qiáng)電的紐帶, 以自動(dòng)控制理論和信息處理理論為理論基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)數(shù)字仿真或計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為研究和開發(fā)的工具。 3. 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本運(yùn)動(dòng)方程式： Jddtm =Te -Tl -Dm -K

2、^m 16. 《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》期末復(fù)習(xí)資料 修訂第3版 d：m dt j —機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kg m） -m —轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度（rad/s） 土 一轉(zhuǎn)子的機(jī)械轉(zhuǎn)角（rad） Te —電磁轉(zhuǎn)矩（N m） Tl —負(fù)載轉(zhuǎn)矩（N m D—阻轉(zhuǎn)矩阻尼系數(shù) K—扭轉(zhuǎn)彈性轉(zhuǎn)矩系數(shù) 第2章轉(zhuǎn)速反饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng) 1. 晶閘管-電動(dòng)機(jī)（V-M ）系統(tǒng)的組成: 純滯后環(huán)節(jié)，一階慣性環(huán)節(jié)。 2. V-M系統(tǒng)的主要問題： 由于電流波形的脈動(dòng)，可能出現(xiàn)電流連續(xù)和斷續(xù)兩種情況。 3. 穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)：調(diào)速范圍 D和靜差率So D = ????? ????（i-??）

3、額定速降 ??>????? ????，D =右?? s=竺 ?? 4. 閉環(huán)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性；靜態(tài)特性、結(jié)構(gòu)圖？ 5. 反饋控制規(guī)律和閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的幾個(gè)實(shí)際問題，積分控制規(guī)律和比例積分控制規(guī)律。 積分控制規(guī)律：匕=1 j切 比例積分控制規(guī)律：穩(wěn)態(tài)精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快 6. 有靜差、無靜差的主要區(qū)別： 比例調(diào)節(jié)器的輸岀只取決于輸入偏差量的現(xiàn)狀；而積分調(diào)節(jié)器的輸岀則包含了輸入偏差量的全部歷史。 比例積分放大器的結(jié)構(gòu)：PI調(diào)節(jié)器 7. 數(shù)字測(cè)速方法：M法測(cè)速、T法測(cè)速、M/T法測(cè)速。 8. 電流截止負(fù)反饋的原理：采用某種方法，當(dāng)電流大到一定程度時(shí)才接入電流負(fù)反饋以限制電

4、流，而電流正常時(shí)僅有轉(zhuǎn)速負(fù)反 饋起作用控制轉(zhuǎn)速。 電流截止負(fù)反饋的實(shí)現(xiàn)方法：引入比較電壓，構(gòu)成電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié) 9. 脈寬調(diào)制： 利用電力電子開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷，將直流電壓變成連續(xù)可變的電壓，并通過控制脈沖寬度或周期達(dá)到變壓變頻的目的。 10. 直流蓄電池供電的電流可反向的兩象限直流斬波調(diào)速系統(tǒng) ，已知：電源電壓 Us=300V斬波器占空比為 30%，電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì) E=100V在電機(jī)側(cè)看，回路的總電阻R=1Q。問蓄電池的電流Id是多少？是放電電流還是充電電流 ？ 答:因斬波電路輸岀電壓 u0的平均值： U0= pX Us=30%x 300=90 V < Ea Id=（ U0-

5、 E）/ R=（90-100）/1=-10A是充電電流，電動(dòng)機(jī)工作在第H象限的回饋制動(dòng)狀態(tài) ，直流蓄電池吸收能量。 11. PWM調(diào)速系統(tǒng)的開關(guān)頻率： 答：電力晶體管的開關(guān)頻率越高，開關(guān)動(dòng)態(tài)損耗越大；但開關(guān)頻率提高，使電樞電流的脈動(dòng)越小，也容易使電流連續(xù)，提高 了調(diào)速的低速運(yùn)行的平穩(wěn)性， 使電動(dòng)機(jī)附加損耗減??；從PWM變換器傳輸效率最高的角度岀發(fā)， 開關(guān)頻率應(yīng)有一個(gè)最佳值; 當(dāng) 開關(guān)頻率比調(diào)速系統(tǒng)的最高工作頻率高岀 10倍左右時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性的影響可以忽略不計(jì)。 12. 靜差率s與空載轉(zhuǎn)速nO的關(guān)系： 答：靜差率s與空載轉(zhuǎn)速nO成反比，nO下降，s上升。所以檢驗(yàn)靜差率時(shí)應(yīng)

6、以最低速時(shí)的靜差率 ■■ ■■為準(zhǔn) 13. 反饋控制有靜差調(diào)速成系統(tǒng)原理圖，各部件的名稱和作用： 答： ① 比較器：給定值與測(cè)速發(fā)電機(jī)的負(fù)反饋電壓比較，得到轉(zhuǎn)速偏差電壓△ Un。 ② 比例放大器A：將轉(zhuǎn)速偏差電壓厶Un放大，產(chǎn)生電力電子變換器 UPE所需的控制電壓Uco ③ 電力電子變換器UPE：將輸入的三相交流電源轉(zhuǎn)換為可控的直流電壓 Udo ④ M電機(jī)：驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 ⑤ TG發(fā)電機(jī)：測(cè)速發(fā)電機(jī)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 ⑥ 電位器：將測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出電壓降壓，以適應(yīng)給定電壓幅值 U*n 16. 《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》期末復(fù)習(xí)資料 修訂第3版 16. 《運(yùn)動(dòng)控

7、制系統(tǒng)》期末復(fù)習(xí)資料 修訂第3版 14. 分析轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的基本性質(zhì) ，說明單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)能減少穩(wěn)態(tài)速降的原因，改變給定電壓或者調(diào)整轉(zhuǎn)速反饋 系數(shù)能否改變電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速 ？為什么？ 答：負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)能夠減少穩(wěn)態(tài)速降的實(shí)質(zhì)在于它的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，在于它能隨著負(fù)載的變化而相應(yīng)地改變電樞電 壓，以補(bǔ)償電樞回路電阻壓降的變化。 _KpKsU； _ Rid 穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速為: _Ce(1 K) _Ce(1 K) K也要改變，因此也能改變穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速。 從上式可可得：改變給定電壓能改變穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速；調(diào)整轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)，則 15. 閉環(huán)空載轉(zhuǎn)速nOb比開環(huán)空載轉(zhuǎn)速 nOk小多少？如

8、何保證nOb=nOk 答:nOb是nOk的1/ (1+K)。欲使nOb=nOk有兩種辦法： (1) 若給定電源可變，則Ugb =Ugk(1 K) o (2) —般不能改變給定電源，則在控制器中引入 KP為好。 閉環(huán)幕慌尚何不肺運(yùn)行？ Jg 答.因煩環(huán)故大詩U ⑴「比茹務(wù)卜(3 + Ky陽L日來環(huán)運(yùn)居 K廠K K護(hù)大了 X】催*輸出上井倍皓異暑不堪沒更捫. 16. 《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》期末復(fù)習(xí)資料 修訂第3版 17. 閉環(huán)控制系統(tǒng)具有良好的抗擾能力和控制精度的原因 答：閉環(huán)控制系統(tǒng)是建立在負(fù)反饋基礎(chǔ)上，按偏差進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)中由于某種原因使被控量偏離希望值而岀規(guī)偏差時(shí)

9、，必 定產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的控制作用去減小或消除這個(gè)偏差，使被控制量與希望值趨于一致，所以閉環(huán)控制系統(tǒng)具有良好的抗擾動(dòng)能 力和控制精度。 18. 閉環(huán)控制系統(tǒng)一般由哪幾部分組成 ？有哪些作用量和被控制量？ 答：閉環(huán)控制系統(tǒng)一般由給定元件、比較元件、放大校正元件、執(zhí)行元件、被控對(duì)象、檢測(cè)反饋元件等組成。系統(tǒng)有給定量 （輸入量）、反饋量、控制量、擾動(dòng)量、被控量 （輸出量）。 19. 試說明轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)工作原理。 答：轉(zhuǎn)速負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速給定、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR觸發(fā)器GT、晶閘管變流器 V測(cè)速發(fā)電機(jī)TG等組成； 當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載TL增加時(shí)，電樞電流Id也增加，電樞回路壓降增加，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

10、速下降，則轉(zhuǎn)速反饋電壓 Ufn也相應(yīng)下降，而轉(zhuǎn) 速給定電壓Ugn不變，△ U=Ugn-Ufn增加。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR輸出Uc增加，使控制角a減小，晶閘管整流裝置輸出電壓 Ud增 力口，于是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速便相應(yīng)自動(dòng)回升 ，其調(diào)節(jié)過程可簡述為： % t f f亠加電* /Wff塔d -CM TU *?匕* f 密 f i 上述過程循環(huán)往復(fù)，宣至△ U=0為止。 20. 反饋控制系統(tǒng)為什么極性不能接錯(cuò) 答：控制系統(tǒng)一般都是負(fù)反饋系統(tǒng)。如果錯(cuò)接成正反饋系統(tǒng)，對(duì)調(diào)速系統(tǒng)造成超速“飛車”或振蕩等故障，后果非常嚴(yán)重。 21. 截流環(huán)節(jié)的主要作用和物理實(shí)現(xiàn)的方法 答：電流截止負(fù)前仮）饋的作用是：⑴限

11、流保護(hù)（過載自動(dòng)保護(hù)）；（2）加速起動(dòng)過程。 載流環(huán)節(jié)的物理實(shí)現(xiàn)方法有：（1）比較電壓法;（2）穩(wěn)壓管法；（3）封鎖運(yùn)放法。 22. 有靜差系統(tǒng)與無差系統(tǒng)的區(qū)別 答：根本區(qū)別在于結(jié)構(gòu)上（控制器中）有無積分控制作用，PI控制器可消除階躍輸入和階躍擾動(dòng)作用下的靜差，稱為無靜差系 統(tǒng)，P控制器只能降低靜差，卻不能消除靜差，故稱有靜差系統(tǒng)。 23. 比例積分（PI）調(diào)節(jié)器的特點(diǎn) 答:PI調(diào)節(jié)器的輸出電壓 U0由兩部分組成。第一部分 KPUi是比例部分，第二部分’ 是積分部分。當(dāng)t=0突加Ui瞬間，電 容C相當(dāng)于短路，反饋回路只有電阻 Rf此時(shí)相當(dāng)于P調(diào)節(jié)器，輸出電壓 ，隨著電容C被充電開始積分

12、，輸出電 壓U0線性增加，只要輸入 Ui繼續(xù)存在，U0 一直增加飽和值（或限幅值）為止。 24. 數(shù)字PWM調(diào)速系統(tǒng)與PWM調(diào)速系統(tǒng)有多大差異？ 答：兩者之間沒有本質(zhì)的區(qū)別，主要區(qū)別是全數(shù)字 PWM調(diào)速系統(tǒng)的控制電路應(yīng)用微機(jī)控制 ，而一般PWM調(diào)速的控制電路應(yīng) 用集成電路控制，（當(dāng)然其控制性能比微機(jī)控制要差很多） 。 25. 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器為PI調(diào)節(jié)器的直流調(diào)速系統(tǒng)，當(dāng)其反饋系數(shù)a增大，系統(tǒng)穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速反饋電壓 Un是增加、減小還是不變？ —■ Un r 二U n r Uc r UdO > -；芒Un =0,Un =5* 第3章轉(zhuǎn)速、電流反饋控制的直流調(diào)試系統(tǒng) 1. 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)

13、的組成： ASR（轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器）、ACR（電流調(diào)節(jié)器）、TG （測(cè)速發(fā)電機(jī)）、TA （電流互感器）、UPE （電力電子變 換器） 2. 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)靜特性：在正常運(yùn)行時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)電流的實(shí)時(shí)控制和快速跟隨， 希望電流調(diào)節(jié)器不要進(jìn)入飽和狀態(tài)。 因此， 對(duì)于靜特性來說，只有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和與不飽和兩種情況。 3. 起動(dòng)過程分析：第I階段電流上升的階段、第 II階段恒流升速階段、第 山階段轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用： （1） 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速 n很快地跟隨給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采 用PI調(diào)節(jié)器，則可實(shí)現(xiàn)無靜差。 （2） 對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用

14、（3） 輸出限幅值決定電機(jī)允許的最大電流 電流調(diào)節(jié)器的作用: （1） 作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在外環(huán)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)過程中，它的作用是使電流緊緊跟隨外環(huán)調(diào)節(jié)器的輸岀量變化。 （2） 對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)起及時(shí)抗擾作用。 （3） 在轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)過程中，保證獲得電機(jī)允許的最大電流，從而加快動(dòng)態(tài)過程。 （4） 當(dāng)電機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，起快速的自動(dòng)保護(hù)作用。 4. 控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)：跟隨性能指標(biāo)和抗擾性能指標(biāo) 5. ASR和ACR均采用PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)， Uim*=10V ,主電路最大電流ldm=100A，當(dāng)負(fù)載電流由20A增加到30A時(shí), 試問： ① Ui*應(yīng)如何變

15、化？ ② Uct應(yīng)如何變化？ ③ Uct值由哪些條件決定？ 答：①Ui*從2V增加到3Vo ② Uct略有增加。 ③ Uct由轉(zhuǎn)速n和負(fù)載電流ldl（穩(wěn)態(tài)時(shí)即Id）決定。 6. 在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，岀現(xiàn)電網(wǎng)電壓波動(dòng)與負(fù)載擾動(dòng)時(shí)，哪個(gè)調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用 ？ 答：電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，ACR起主要調(diào)節(jié)作用；負(fù)載擾動(dòng)時(shí)，ASR起主要抗擾調(diào)節(jié)作用。 7. 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器的作用 ？ 答：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的作用： ⑴轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的作用。 1） 轉(zhuǎn)速n跟隨轉(zhuǎn)速給定電壓 Un*變化？穩(wěn)態(tài)無靜差。 2） 突加負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR和電流調(diào)節(jié)器

16、ACR均參與調(diào)節(jié)作用，但轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR處于主導(dǎo)作用，對(duì)負(fù)載變化起抗 擾作用。 3） 其輸岀電壓限幅值決定允許最大電流值。 （2）電流調(diào)節(jié)器ACR的作用 1） 起動(dòng)過程中保證獲得允許最大電流。 2） 在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過程中，使電流跟隨其電流給定電壓 Un *變化。 3） 電源電壓波動(dòng)時(shí)及時(shí)抗擾作用，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速幾乎不受電源電壓波動(dòng)的影響。 4） 當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載、堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，從而起到安全保護(hù)作用。 8. 直流調(diào)速系統(tǒng)有哪些主要性能指標(biāo) ？ 答：直流調(diào)速系統(tǒng)主要性能指標(biāo)包括靜態(tài)性能指標(biāo)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)兩個(gè)部分。 靜態(tài)主要性能指標(biāo)有闊速范圍 D、靜差率s>A nN。動(dòng)態(tài)

17、性能指標(biāo)分成給定控制信號(hào)和擾動(dòng)信號(hào)作用下兩類性能指標(biāo)。給 定控制信號(hào)作用下的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)有上升時(shí)間 tr，調(diào)節(jié)時(shí)間ts （亦稱過濾過程時(shí)間）和超調(diào)量b%。擾動(dòng)信號(hào)作用下的動(dòng)態(tài)性 能指標(biāo)有最大動(dòng)態(tài)速降厶 Nmax、恢復(fù)時(shí)間tv。 第4章 可逆控制和弱磁控制的直流調(diào)速系統(tǒng) 1. 直流PWM可逆系統(tǒng)的原理：改變 PWM變換器輸出電壓的正、負(fù)極性，使得直流電動(dòng)機(jī)可以四象限運(yùn)行。 轉(zhuǎn)速反向的過渡過程: 電動(dòng)機(jī)的平均電樞電流Id先從正向IdL降低為零日宀b 然后從零上升到允許的制動(dòng)電流 -Idm，其大小受到電流環(huán)控制 bTc 接下來電動(dòng)機(jī)工作在回饋制動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速將減小到 0，ctd 從d

18、點(diǎn)開始，直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)入了反向起動(dòng)狀態(tài) dTe 圖中e點(diǎn)意味著轉(zhuǎn)速要超調(diào)，轉(zhuǎn)速環(huán)退保和，最終穩(wěn)定工作在 f點(diǎn)，電樞電流與 負(fù)載電流相等eTf 直流PWM功率變換器的能量回饋：PWM變換器的直流電源通常由交流電網(wǎng)經(jīng)不可控的二極管整流器產(chǎn)生，并采用大電容 C濾波，以獲得恒定的直流電壓，電容 C同時(shí)對(duì)感性負(fù)載的無功功率起儲(chǔ)能緩沖作用。 2. V-M可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的主回路結(jié)構(gòu)：單組 V-M系統(tǒng)的可逆運(yùn)行（帶位能性負(fù)載）、兩組晶閘管反并聯(lián)可逆 V-M系統(tǒng)防止環(huán)流的措施：采用封鎖觸發(fā)脈沖的方法，在任何時(shí)候，只允許一組晶閘管裝置工作；采用配合控制的策略，使一組晶閘 管裝置工作在整流狀態(tài)，另一組則

19、工作在逆變狀態(tài)。為了抑制瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流，可在環(huán)流回路中串入電抗器。 3. 4. 5. 第5章 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 第6章 1. 什么叫環(huán)流？有環(huán)流可逆系統(tǒng)和無環(huán)流可逆系統(tǒng)相比較 ，有何優(yōu)缺點(diǎn)？并說明有環(huán)流可逆系統(tǒng)的適用場(chǎng)合。 答：只限于兩組晶閘管之間流通的短路電流稱為環(huán)流。 環(huán)流具有二重性，缺點(diǎn)是：環(huán)流會(huì)顯著地加重晶閘管和變壓器的負(fù)擔(dān)，增加無功損耗，環(huán)流過大會(huì)損壞晶閘管，影響系統(tǒng) 安全工作。環(huán)流有可供利用之處，在電動(dòng)機(jī)空載或輕栽時(shí)，環(huán)流可以保證晶閘管裝置工作在電流連續(xù)區(qū)， 避免了電流斷續(xù)引 起的非線性狀況對(duì)系統(tǒng)動(dòng)、靜態(tài)性能的

20、影響。環(huán)流還具有保證可逆系統(tǒng)的電流實(shí)現(xiàn)無間斷反向， 加快反向時(shí)的過渡過程之優(yōu) 點(diǎn)。 適用于中小容量系統(tǒng)，有較高快速性能要求的系統(tǒng)。 論述邏輯無環(huán)流可逆晶閘管一直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的由正向電動(dòng)到反向電動(dòng)的過程，如何實(shí)現(xiàn)電樞電流的反向 ？ 答：從正向電動(dòng)到反向電動(dòng)分別為四個(gè)階段： 本組逆變階段，電流方向不變，電流減小 它組整流階段，反向電流建立，電流方向改變并迅速增大 它組逆變階段，電流方向與 2相同 反向啟動(dòng)階段，它組整流，電流方向與 3相同，包含反向轉(zhuǎn)速上升、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)等階段。 基于穩(wěn)態(tài)模型的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng) 異步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型: 異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性: ml 3n

21、p -i 2 Rr r s 2 3n pU s RrS 2 2 + Rr ) +S (Lls +Llr ) 交-直-交變頻器先將工頻交流電源通過整流器變換成直流，再通過逆變器變換成可控頻率和電壓的交流。 交-交變頻器只有一個(gè)變換環(huán)節(jié)，把恒壓恒頻（ CVCF的交流電源直接變換成 VVVF輸出，因此又稱直接變頻器。 PWM控制技術(shù)：控制逆變器中電力電子器件的開通和關(guān)斷，輸岀電壓幅值相等、寬度按一定規(guī)律變化的脈沖序列，用這樣 的高頻脈沖序列代替期望的輸岀電壓。 PWM技術(shù)： 電壓正弦波 SPWM 消除指定次數(shù)諧波 SHEPWM 電流正弦波 CFPWM 圓形旋轉(zhuǎn)

22、磁場(chǎng) SVPWM 正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）技術(shù) 以正弦波作為逆變器輸出的期望波形，以頻率比期望波高得多的等腰三角波作為載波（ Carrier wave），并用頻率和期望波相 同的正弦波作為調(diào)制波（Modulation wave ），當(dāng)調(diào)制波與載波相交時(shí)，由它們的交點(diǎn)確定逆變器開關(guān)器件的通斷時(shí)刻，從而 獲得幅值相等、寬度按正弦規(guī)律變化的脈沖序列，這種調(diào)制方法稱做正弦波脈寬調(diào)制（ SPWM） o 轉(zhuǎn)速開環(huán)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)： 由于系統(tǒng)本身沒有自動(dòng)限制起制動(dòng)電流的作用， 因此頻率設(shè)定必須通過給定積分算法產(chǎn) 生平緩的升速或降速信號(hào)。 轉(zhuǎn)差頻率控制規(guī)律：在 較小的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行段上，轉(zhuǎn)矩 T

23、e基本上與-s成正比，當(dāng)Te達(dá)到其最大值Tem時(shí)，達(dá)到臨 界值:.-.smo 通用變頻器一般分為哪幾類 ？ 在選用通用變頻器時(shí)主要按哪些方面進(jìn)行考慮 ？ 答：通用變頻器通常分為簡易型、多功能型、高性能型等三類。在選擇變頻器時(shí)，一般根據(jù)用途和需要進(jìn)行選擇，主要從變 頻器的類型、性能和功能、容量的大小及輸岀電流大小等幾方面來進(jìn)行考慮。 基于動(dòng)態(tài)模型的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng) 交流電機(jī)不同模型等效的原則是什么？試以電流為例寫岀三相靜止坐標(biāo)系變換到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的過程 答：不同電動(dòng)機(jī)模型彼此等效的原則是：在不同坐標(biāo)下所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)完全一致。 變換過程如下:1）三相-兩相變換（3/2變換），三相

24、靜止繞組 A、B、C和兩相靜止繞組a、B之間的變換; 1 _2 3 2 id cos「 」iq [—sin 甲 sin「i：. cos 「 i 1 2）兩相-兩相旋轉(zhuǎn)變換（2s/2r變換），兩相靜止繞組a、B到兩相旋轉(zhuǎn)繞組 d、q之間的變換 2. 按轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制的基本思想是什么 ？ 通過坐標(biāo)變換，在按轉(zhuǎn)子磁鏈定向同步旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系中， 得到等效的直流電動(dòng)機(jī)模型， 仿照直流電動(dòng)機(jī)的控制方法控制電 磁轉(zhuǎn)矩與磁鏈，然后將轉(zhuǎn)子磁鏈定向坐標(biāo)系中的控制量反變換得到三相坐標(biāo)系的對(duì)應(yīng)量， 以實(shí)施控制。由于變換的是矢量， 所以可稱做矢量變換，相應(yīng)的控制系統(tǒng)稱為矢量控制 （Vector Control, VC）系統(tǒng)或按轉(zhuǎn)子磁鏈定向控制 （Flux Orientation Control, FOC系統(tǒng)