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运动控制系统复习知识点总结

１运动控制系统的任务是经过对电动机电压、电流、频率等输入电量的控制,来变化工作机械的转矩、速度、位移等机械量，使各种工作机械按人们盼望的规定运营,以满足生产工艺及其余应用的需要。(运动控制系统框图)

2.运动控制系统的控制对象为电动机,运动控制的目标是控制电动机的转速和转角,要控制转速和转角,唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩，使转速变化率按人们盼望的规律变化。所以，转矩控制是运动控制的根本问题。

第1章可控直流电源-电动机系统

内容提要

相控整流器-电动机调速系统

直流PWM变换器-电动机系统

调速系统性能指标

1相控整流器-电动机调速系统原理

２.晶闸管可控整流器的特点

(１)晶闸管可控整流器的功率放大倍数在104以上,其门极电流可以直接用电子控制。

(2)晶闸管的控制作用是毫秒级的，系统的动态性能得到了很大的改善。

晶闸管可控整流器的局限性之处

晶闸管是单向导电的,給电机的可逆运营带来困难。

晶闸管对过电压、过电流和过高的ｄu/dｔ与di/ｄt都十分敏感，超过允许值时会损坏晶闸管。

在交流侧会产生较大的谐波电流,引起电网电压的畸变。需要在电网中增设无功赔偿装置和谐波滤波装置。

3.V-Ｍ系统机械特4.最大失控时间是两个相邻自然换相点之间的时间，它与交流电源频率和晶闸管整流器的类型关于。

5.（1)直流脉宽变换器依照PWＭ变换器主电路的形式可分为可逆和不可逆两大类

(２)简朴的不可逆PWM变换器-直流电动机系统

（３)有制动电流通路的不可

逆PWM-直流电动机系统

(4)桥式可逆ＰＷM变换器

（５)双极式控制的桥式可逆PWM变换器的优点

双极式控制方式的局限性之处

(6)直流ＰＷM变换器-电动机系统的能量回馈问题

”。（７）直流ＰWＭ调速系统的机械特征

6．.生产机械规定电动机在额定负载情况下所需的最高转速和最低转速之比称为调速范围,用字母D来表达(D的体现式)

当系统在某一转速下运营时,负载由理想空载增加到额定值时电动机转速的变化率,称为静差率s。

D与s的相互约束关系

对系统的调速精度规定越高，即规定s越小,则可达成的D必定越小。

当规定的D越大时,则所能达成的调速精度就越低，即ｓ越大，所以这是一对矛盾的指标。

第二章闭环控制的直流调速系统

内容提要

转速单闭环直流调速系统

转速、电流双闭环直流调速系统

调整器的设计方法

1.异步电动机从定子传入转子的电磁功率可提成两部分:一部分是机械轴上输出的机械功率;另一部分是与转差率成正比的转差功率。.异步电动机按调速性能分类第一类基于稳态模型,动态性能规定不高,例如转速开环的变压变频调速系统和转速闭环的转差频率控制系统。而另一类则基于动态模型,动态性能规定高,例如矢量控制系统和直接转矩控制系统。

同时电动机的调速:同时电动机的转差率恒为零，从定子传入的电磁功率全部变为机械轴上输出的机械功率,只能是转差功率不变型的调速系统。同时电动机的调速只能经过变化同时转速来实现,因为同时电动机极对数是固定的，只能采取变压变频调速。

2.反馈控制的基本思想

3．开环与闭环调速系统的区别:

1差率约束下，闭环系统的调速范围为开环系统的（1+K）倍

4.反馈控制规律

5..电流截止负反馈。

6．积分控制规律和比例控制规律的区别在于:

。７.在阶跃输入作用之下,比例调整器的输出可以立刻响应,而积分调整器的输出只能逐渐地变化，调速系统通常应具备快与准的性能,即系统既是静态无差又具备迅速响应的性能。实现的方法是把比例和积分两种控制结合起来,构成比例积分调整器(PI）。

8．.对于经常正、反转运营的调速系统,应尽量缩短起、制动过程的时间，完成时间最优控制。

即在过渡过程中一直保持转矩为允许的最大值，使直流电动机以最大的加速度加、减速。到达給定转速时,立刻让电磁转矩与负载转矩相平衡，从而转入稳态运营。

9．(１）双闭环直流调速系统起动过程的转速和电流波

(2)双闭环系统在起、制动过程中，电流闭环起作用,保持电流恒定,缩小系统的过渡过程时间。一旦到达給定转速,系统自动进入转速控制方式,转速闭环起主导作用,而电流内环则起跟随作用,使实际电流迅速跟随給定值（转速调整器的输出），以保持转速恒定。

(3)系统的静特征

当转速调整器不饱和时体现出来的静特征是转速双闭环系统的静特征，体现为转速无静差;

转速调整器饱和时体现出来的静特征是电流单闭环系统的静特征,体现为电流无静差，电流給定值是转速调整器的限幅值。

（4）转速调整器的作用归纳为

电流调整器的作用归纳为

10香农（Ｓhａnnｏn)采样定理规定：假如随时间变化的模拟信号的最高频率为fｍａx,只要按照f２fmax采样频率进行采样，则取出的样品序