电力拖动运动控制系统

电力拖动运动控制系统

电力拖动是以电动机作为原动机拖动机械设备运动的一种拖动方式。电力拖动装置由电动机及其自动控制装置组成。自动控制装置通过对电动机起动、制动的控制，对电动机转速调节的控制，对电动机转矩的控制以及对某些物理参量按一定规律变化的控制等，可实现对机械设备的自动化控制。简单来说就是控制电机运转的。

1.直流调速的方式有哪些？对机械特性的影响如何？

调节电枢供电电压、减弱励磁磁通、改变回路电阻，调压调速转速下降，机械特性曲线平行下降；调阻调速转速下降，机械特性曲线变软；弱磁调速转速上升，机械特性曲线变软。

2.常用的直流可控电源有哪几类，各类的特点如何？各科的应用场合有什么不一样？

晶闸管整流器（v-m）和直流脉宽调制变换器（pwm）

V-M特点：弱电控制强电、控制作用快速性可以达到毫秒级。

PWM特点：主电路简单，功率器件少；开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗和发热都较小；低速性能好。稳度精度高，调速范围宽；若与快速响应电机配合，动态响应快，动态抗扰能力强。

3.直流调速的指标是什么？各指标之间的关系？D S △n 公式△n=ns/D（1-s）即可

4.P调节和I调节对系统的影响有什么不同？

P调节是影响系统的快速性能，能提高调速范围，而I调节可以使系统在无静差的情况下恒速运行，消除稳态偏差。

5.反馈控制系统可以克服哪些扰动，不能克服哪些扰动？

可以克服的扰动：负载变化、交流电源电压波动、电动机励磁变化、放大输出电压漂移、升温引起的主电路R 增大

不能克服的扰动：反馈通道上测速反馈系数收到某种影响

6.电流截至负反馈的作用是什么？限制起动电流和堵转电流，使其不超过允许值

7.数字控制的特点？数字测速的方法及特点。

稳定性好，可靠性高，可以提高控制性能，同时还可以信息存储，数据通信和故障诊断

P调节为什么是有静差系统？PI调节为什么是无静差系统？

无静差时，输入为0，输出为0，故P调节一定要有偏差才能工作。PI调节器里面有积分，不仅和当前有关，和励磁有关，调节器偏差为0，故无静差。

1.转速、电流反馈（双闭环）控制直流调速系统较之单闭环系统的优势。

起动要更快、抗扰性能要更好。

2.双闭环控制直流调速系统启动经历哪几个阶段？每个阶段对应的调节器状态如何？整个启动过程的特点是什么？

3个阶段：电流上升，恒流升速，转速调节

电流上升：ASR很快进入饱和ACR不饱和

恒流升速：ASR饱和ACR不饱和

转速调节：ASR退饱和ACR不饱和

特点：非线性控制、转速一定要超调、准时间最优

1，可逆是什么意思？转速除了能够正转，还能实现反转。

2，直流可逆系统一般有几类？V-M可逆与PWM可逆。

3，什么是环流？V-M系统中一般有什么环流？

不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作环流。动态环流和静态环流。

4，拟制直流平均环流的方法是什么？拟制瞬态环流的方法是什么？彻底消除环流的方法是什么？α=β配合控制，加环流电抗器，加DLC控制器。

5，DLC一般由哪几部分组成？动作的充分必要条件是什么？

电平控制，逻辑判断，延时，联锁保护。电流给定信号Ui*改变极性和零电流检测器发出零电流信号。

分析：

1，PWM调速系统电机正反转的条件及波形分析。

占空比ρ和电压系数γ的关系γ=2ρ-1，当ρ>1/2时，γ为正，电动机正转；当ρ<1/2时，γ为负，电动机反转；当ρ=1/2时，γ=0，电动机停止。

在一个开关周期内，当0≤t＜ton时，UAB=US，电枢电流id沿回路1流通；当ton≤t＜T时，驱动电压反号，id沿回路2经二极管蓄流，UAB=-US。

ton＞T/2，UAB的平均值为正，电动机正转；反之则反转。ton= T/2，平均电压为零，电动机停止。

2，PWM调速系统突然加载或减载的调节过程分析。

控制电压改变后，占空比改变，输出平均电压调节。（一定要答）

1，异步电机的调速方式有哪些？调压调速，变频调速，改极调速，改转差率调速。P117

2，变频调速的原理是什么？说明公式即可：n=(1-s)n1 n1=60f1/np

3，什么是电压，频率协调控制？恒压频比协调控制方式，比值恒定，目的是为了维持磁通不变（如果磁通太弱，没有充分利用电机的铁芯，是一种浪费；如果过分增大磁通，又会使铁芯饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。）

4，基频以下有哪些变频控制手段？各类特点是什么？

三类：恒压频比（Us/w1=C），恒Eg/W1控制，恒Er/W1控制

特点：恒压频比（Us/w1=C）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，必须对定子压降实行补偿。恒Eg/W1控制通常是对恒压频比控制实行电压补偿而实现的，可以在稳态时达到气隙磁通Φm=Constant，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。

恒Er/W1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Φm恒定进行控制，即得Er/W1=Constant。从而，在动态中也尽可能保持Φrm恒定是矢量控制系统的目标，当然实现起来是比较复杂的。

5，基于稳态模型的变频调速分别是哪两类？

转速开环调压系统，转速闭环转差系统（即转速开环，电压频率协调控制的变频调速系统，转速闭环，转差频率控制的变频调速系统）