第一章1. 电机学、电力电子技术、微电子技术、计算机控制技术、控制理论、信号检测与处理技术等多门学科相互交叉的综合性学科2. 信号检测：电压、电流、转速和位置等信号信号转换：电压匹配、极性转换、脉冲整形等 数据处理：信号滤波3. 转矩控制是运动控制的根本问题要控制转速和转角，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期望的规律变化。

4. 磁链控制同样重要为了有效地控制电磁转矩，充分利用电机铁芯，在一定的电流作用下尽可能产生最大的电磁转矩，必须在控制转矩的同时也控制磁通（或磁链）。

5. 恒转矩负载：位能性、反抗性第二章1.2. 三种调节电动机转速的方法：（1）调节电枢供电电压； 主要 （2）减弱励磁磁通；（3）改变电枢回路电阻。

3. 直流调速系统用的可控直流电源：a. 晶闸管整流器-电动机系统 V-Mb. 直流PWM 变换器-电动机系统晶闸管整流器-电动机系统 V-M4. 在理想情况下，U d 和U c 之间呈线性关系：（2-1）式中， U d ——平均整流电压， U c ——控制电压， K s ——晶闸管整流器放大系数。

5. 抑制电流脉动的措施：（1）增加整流电路相数，或采用多重化技术； （2） 设置电感量足够大的平波电抗器。

6. 当电流波形连续时，V-M 系统的机械特性方程式 式中，C e ——电动机在额定磁通下的电动势系数7. 在电流连续区，显示出较硬的机械特性；在电流断续区，机械特性很软，理想空载转速翘得很高。

8. 电流断续区与电流连续区的分界线是 的曲线，当 时，电流便开始连续了。

9. 晶闸管触发和整流装置的放大系数和传递函数Φ-=e K IR U n c s d UK U =N e d d d e K R I R I U C n φ-=-=0d 0U )(1Ne e K C φ=32πθ=32πθ=ssond U U T t U ρ==◆ 在设计调速系统时，只能在一定的工作范围内近似地看成线性环节， ◆ 得到了它的放大系数和传递函数后，用线性控制理论分析整个调速系统。

放大系数Ks10. 晶闸管整流器运行中存在的问题 （1）晶闸管是单向导电的。

（2）晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt 与di/dt 都十分敏感。

（3）晶闸管的导通角变小时会使得系统的功率因数也随之减少，称之为“电力公害”。

直流PWM 变换器-电动机系统11. 脉宽调制变换器（PWM ）的作用是：用脉冲宽度调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电动机转速。

12. PWM 变换器电路有多种形式，总体上可分为不可逆与可逆两大类。

（可不可以向电网回馈） 13. 简单的不可逆PWM 变换器-直流电动机系统电路原理图 电压和电流波形描述电路运行（简答）⏹ 在一个开关周期T 内，⏹ 当 时，U g 为正，VT 饱和导通，电源电压U s 通过VT 加到直流电动机电枢两端。

⏹ 当 时， U g 为负， VT 关断，电枢电路中的电流通过续流二极管VD 续流，直流电动机电枢电压近似等于零。

14. 直流电动机电枢两端的平均电压为改变占空比 ，即可实现直流 电动机的调压调速。

令 为PWM 电压系数，则在不可逆PWM 变换器中 .15. 右图a 为有制动电流通路的不可逆PWM 变换器-直流电动机系统，分析工作的三种状态 cd s U U K ∆∆=on t t <≤0T t t on <≤()10≤≤ρρs dU U =γργ=● 一般电动状态（右图为电压、电流波形）◆在一般电动状态中，i d 始终为正值（其正方 向示于图2-11(a)中）。

◆在0≤t<t on 期间，VT 1导通，VT 2关断。

电流 i d 沿图中的回路1流通。

◆在t on ≤t<T 期间，VT 1关断，i d 沿回路2经二 极管VD 2续流。

◆VT 1和VD 2交替导通，VT 2和VD 1始终关断。

● 制动状态（右图为电压、电流波形）◆ 在t on ≤t<T 期间，V g2为正，VT 2导通，在感应电动势E 的作用下，反向电流沿回路3能耗制动。

◆ 在T≤t<T+t on （即下一周期的0≤t<t on ）期间， V g2 为负， VT 2关断，-i d 沿回路4经VD 1续流，向电源回馈能量。

◆VT 2和VD 1交替导通， VT 1和VD 2始终关断。

● 轻载电动状态（右图为电流波形）◆在VT 1关断后，i d 经VD 2续流。

◆还没有到达周期T ，电流已经衰减到零， ◆在t =t 2时刻，VT 2导通，使电流反向，产 生局部时间的制动作用。

◆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，一个周期分成四个 阶段。

t0i t on4123Tt 2t 416. 对于调速系统转速控制的要求：（1）调速——在一定的最高转速和最低转速范围内调节转速；（2）稳速——以一定的精度在所需转速上稳定运行，在各种干扰下不允许有过大的转速波动；（3）加、减速——频繁起、制动的设备要求加、减速尽量快；不宜经受剧烈速度变化的机械则要求起、制动尽量平稳 17．1、调速范围⏹ 生产机械要求电动机提供的最高转速n max 和最低转速n min 之比称为调速范围，用字母D 表示，即（2-27）⏹ n max 和n min 是电动机在额定负载时的最高和最低转速，⏹ 对于少数负载很轻的机械，也可用实际负载时的最高和最低转速。

2、静差率s⏹ 当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落Δn N 与理想空载转速n 0之比：3. （简答）调速范围、静差率和额定速降之间的关系⏹ 对于同一个调速系统，Δn N 值是定值。

⏹ 要求s 值越小时，系统能够允许的调速范围D 也越小。

⏹ 一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。

18.例题2-1 （选择、填空、会改数）某直流调速系统电动机额定转速为n N =1430r/min ，额定速降Δn N =115r/min ，当要求静差率s ≤30%时，允许多大的调速范围？如果要求静差率s ≤ 20%，则调速范围是多少？如果希望调速范围达到10，所能满足的静差率是多少？解 在要求s ≤ 30%时，允许的调速范围为若要求s ≤ 20%，则允许的调速范围只有若调速范围达到10，则静差率只能是19.例题2-2 某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机，其额定数据如下：60kW ，220V ，305A ，1000r/min ，采用V-M 系统，主电路总电阻R =0.18Ω，电动机电动势系数C e =0.2V min/r 。

如果要求调速范围D=20，静差率s≤5%，采用开环调速能否满足？若要满足这个要求，系统的额定速降Δn N 最多能有多少？解: 当电流连续时，V-M 系统的额定速降为开环系统在额定转速时的静差率为minmax n n D =0n n s N ∆=)1(s n s n D N N -∆=3.5)3.01(1153.01430)1(=-⨯⨯=-∆=s n s n D N N 1.3)2.01(1152.01430=-⨯⨯=D %6.44446.011510143011510==⨯+⨯=∆+∆=N N N n D n n D s 3050.18=275r/min 0.2dN N eI R n C ⨯∆==2750.21621.6%N n s ∆====如要求 ， ，即要求20. 开环系统机械特性和比例控制闭环系统静特性的关系⏹ 开环机械特性为式中， 表示开环系统的理想空载转速， 表示开环系统的稳态速降。

⏹ 比例控制闭环系统的静特性为式中， 表示闭环系统的理想空载转速， 表示闭环系统的稳态速降。

（1）闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多 在同样的负载扰动下， 开环系统的转速降落 它们的关系是闭环系统的转速降落（2）闭环系统的静差率要比开环系统小得多 闭环系统的静差率为 当 时，开环系统的静差率为（3）如果所要求的静差率一定，则闭环系统可以大大提高调速范围 如果电动机的最高转速都是n N ，最低速静差率都是s ，可得开环时，闭环时，比例控制直流调速系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用 21.例题2-3 在例题2-2中，龙门刨床要求D =20，s ≤5%，已知 K s =30,α= 0.015Vmin/r ，C e =0.2Vmin/r ，采用比例控制闭环调速系统满足上述要求时，比例放大器的放大系数应该有多少？ 解: 开环系统额定速降为 =275 r/min ，闭环系统额定速降须为 2.63 r/min ，由式（2-48）可得 则得 即只要放大器的放大系数等于或大于46。

22. 反馈控制规律（1）比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统 （2）反馈控制系统的作用是：抵抗扰动, 服从给定 （3）系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度 20=D %5≤s 10000.052.63/min(1)20(10.05)N N n s n r D s ⨯∆=≤=-⨯-opop ed e n s p e d d n n C RI CU K K C R I Un ∆-=-=-=0*0op n 0op n ∆clcl e d e n s p n n K C RI K CU K K n ∆-=+-+=0*)1()1(0cl n cl n ∆e d op C RI n =∆)1(K C RI n e d cl +=∆cl clcl n n s 0∆=opop op n n s 0∆=cl op n n 00=)1(s n sn D opN op -∆=)1(s n sn D cl N cl -∆=op cl D K D )1(+=op n ∆≤∆cl n 6.103163.22751=-≥-∆∆=cl op n n K 462.0/015.0306.103/=⨯≥=e s p C K K K α闭环调速系统的给定作用和扰动作用24. 比例部分能迅速响应控制作用，积分部分则最终消除稳态偏差。

25. 微机数字控制系统的两个特点：信号的离散化、数字化26.香农（Shannon）采样定理：如果模拟信号的最高频率为f max，只要按照f>2f max采样频率进行采样，取出的样品序列就可以代表（或恢复）模拟信号。

27.M法测速适用于高速，T法测速适用于低速28.习题集第三章1.2. 转速、电流反馈控制直流调速系统的动态过程分析起动过程分析-----P63 ⏹ 电流I d 从零增长到I dm ，然后在一段时间内维持其值等于I dm 不变，以后又下降并经调节后到达稳态值I dL 。