第一章1、请画出运动控制系统及其组成的框图。

2、请列出几种典型的生产机械负载转矩特性。

答：1.恒转矩负载负载转矩的大小恒定(TL=const)，称作恒转矩负载。

又分为（1）位能性恒转矩负载。

（2) 反抗性恒转矩负载。

2.恒功率负载负载转矩与转速成反比，而功率为常数，称作恒功率负载。

3.风机、泵类负载负载转矩与转速的平方成正比，称作风机、泵类负载。

3、请问如果构建一辆电动汽车，请问您认为必备哪些功能系统。

答：电动汽车系统应具备三大功能系统：电力驱动系统、主能源系统和辅助控制系统电力驱动系统：由电控单元、功率转换器、电动机、机械传动装置和驱动车轮组成主能源系统：有主电源、能量管理系统和充电系统构成辅助控制系统：具有动力转向、温度控制和辅助动力供给等功能=====================================================================第二章1、什么是调速范围和静差率？调速范围、静态速降和最小静差率之间有什么关系？为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易多了”？答：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围，用字母D 表示,即：min max n n D =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时所对应的转速降落Δn N 与理想空载转速n 0之比，称作静差率s ，即0n n s N∆=。

调速范围、静态速降和最小静差率之间的关系是：)1(min mins n s n D N N -∆=按上述关系可得出：D 越小，s 越小，D 越大，s 越大；D 与s 相互制约，所以说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了”。

2、某一直流调速系统，测得的最高转速特性为=1500 r/min, 最低转速特性为=150 r/min 。

电动机额定转速为，带额定负载时的速度速降= 15r/min ，且在转速下额定速降如不变，试问系统能够达到的调速范围D 是多少？系统允许的静差率s 是多少？ 答：（1） n max =1500 r/min ，n min =150 r/min ，系统能够达到的调速范围是 ∆n N = 15r/min ，且不同转速下额定速降 ∆n N 不变， （2） 最大静差率=15/150=0.1， （3） 最小静差率=15/1500=0.01， 系统允许的静差率是0.01～0.1。

3、转速单闭环调速系统有那些特点？ 改变给定电压能否改变电动机的转速，为什么？如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速，为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系统还有克服什么干扰的能力？答：（1）转速单闭环调速系统有以下三个基本特征：① 只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的。

② 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。

（2）改变给定电压会改变电动机的转速，因为反馈控制系统完全服从给定作用。

（3）如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比会改变转速，因为反馈信号与给定信号的N n n s ∆=minmaxn n D =比较值发生了变化，破坏了原先的平衡，调速系统就要继续动作，使反馈信号与给定信号达到新的平衡为止。

（4）如果测速发电机的励磁发生了变化，系统没有克服这种干扰的能力。

因为反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。

=====================================================================第三章1、在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速,应调节什么参数?改变转速调节器的放大倍数Kn行不行? 改变电力电子变换器的放大倍数Ks行不行? 改变转速反馈系数α行不行?若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的哪些参数?答：（1）在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速,应调节的参数有：转速给定电，因为转速反馈系统的转速输出服从给定。

压U*n（2）改变转速调节器的放大倍数Kn，只是加快过渡过程，但转速调节器的放大倍数Kn的影响在转速负反馈环内的前向通道上，它引起的转速变化，系统有调节和抑制能力。

因此，不能通过改变转速调节器的放大倍数Kn，来改变转速（3）改变改变电力电子变换器的放大倍数Ks，只是加快过渡过程，但转电力电子变换器的放大倍数Ks的影响在转速负反馈环内的前向通道上，它引起的转速变化，系统有调节和抑制能力。

因此，不能通过改变电力电子变换器的放大倍数Ks，来改变转速（4）改变转速反馈系数α，能改变转速。

转速反馈系数α的影响不在转速负反馈环内的前向通道上，它引起的转速变化，系统没有调节和抑制能力。

因此，可以通过改变转速反馈系数α来改变转速，但在转速、电流双闭环调速系统中稳定运行最终的转速还是服从给定。

、转速调节器的放大（5）若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的参数有：转速的给定U*n倍数Kn、转速调节器的限幅值、转速反馈系数α等，因为它们都在电流环之外。

2、在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器均采用PI调节器。

当系统带额定负载运行时，如果转速反馈线突然断线，当系统重新进入稳定运行时电流调节器的输入偏差信号△Ui是否为零？答：在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器均采用PI调节器。

当系统带额定负载运行时，转速反馈线突然断线，转速调节器反馈电压突变为为0，转速调节器输入偏差突变为最大，转速调节器,（PI调节器）饱和，转速开环，系统变为电流单闭环调节。

转速调节器的输出突变为正极限值U*im 电流调节器的输入偏差变大，电流调节器为PI调节器作用，直至进入新的稳定状态，电流无静差。

当重新进入稳定运行时，电流调节器（PI调节器）的输入偏差信号 U为零。

i3、在转速、电流双闭环调速系统中，电流环为什么校正成典型I 型系统，转速环为什么校正成典型II 型系统？答：在转速、电流双闭环调速系统中，电流环的一项重要作用是保持电枢电流在动态过程中不超过允许值，因而在突加控制作用时不希望有超调，或者超调量越小越好。

从这个观点出发，应该把电流环校正成典型Ⅰ型系统。

电流环的还有一项作用是对电网电压波动及时调节，为了提高其抗扰性能，又希望把电流环校正成典型II 型系统。

在一般情况下，当控制对象的两个时间常数之比10LiT T ∑≤，典型Ⅰ型系统的抗扰恢复时间还是可以接收的，因此一般多按典型Ⅰ型系统来设计电流环。

在转速、电流双闭环调速系统中，为了实现转速无静差，还必须在扰动作用点以前设置一个积分环节，因此需要II 型系统。

再从动态性能来看，调速系统首先需要有较好的抗扰性能，所以把转速环校正成典型II 型系统。

===================================================================== 第四章1、什么叫环流？环流有几种？怎样抑制直流平均环流？怎样抑制瞬时脉动环流？答：采用两组晶闸管反并联的可逆V-M 系统，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生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。

1、 静态环流——两组可逆线路在一定控制角下稳定工作时出现的环流，其中又有两类：(1)直流平均环流——由晶闸管装置输出的直流平均电压所产生的环流称作直流平均环流。

(2)瞬时脉动环流——两组晶闸管输出的直流平均电压差为零，但因电压波形不同，瞬时电压差仍会产生脉动的环流，称作瞬时脉动环流。

2、动态环流——仅在可逆V-M 系统处于过渡过程中出现的环流直流平均环流采用配合控制来抑制：为了防止产生直流平均环流，应该当正组处于整流状态时，强迫让反组处于逆变状态，且控制其幅值与之相等，用逆变电压把整流电压顶住，则直流平均环流为零。

为了抑制瞬时脉动环流，可在环流回路中串入电抗器，叫做环流电抗器，或称均衡电抗器.2、分析配合控制的有环流可逆系统反向启动和制动的过程。

答：α=β配合控制的整个制动过程可以分为两个主要阶段即：本组逆变阶段和它组制动阶段。

第 1阶段：本组逆变阶段在这阶段中，电流由正向负载电流下降到零，其方向未变，因此只能仍通过正组VF 流通，具体过程如下：(1)发出停车（或反向）指令后，转速给定电压突变为零（或负值）； (2)ASR 输出跃变到正限幅值 +U *im ； (3)ACR 输出跃变成负限幅值 -U cm ；(4)VF 由整流状态很快变成的逆变状态，同时反组VR 由待逆变状态转变成待整流状态。

(5)在VF-M 回路中，由于VF 变成逆变状态，极性变负，而电机反电动势 E 极性未变，迫使电流迅速下降，主电路电感迅速释放储能，企图维持正向电流，大部分能量通过 VF 回馈电网，所以称作“本组逆变阶段”。

由于电流的迅速下降，这个阶段所占时间很短，转速来不及产生明显的变化。

第Ⅱ阶段---它组制动阶段：当主电路电流下降过零时，本组逆变终止，第 I 阶段结束，转到反组 VR 工作，开始通过反组制动。

从这时起，直到制动过程结束，统称“它组制动阶段”。

它组制动阶段又可分成三个子阶段:(1)它组建流子阶段;(2)它组逆变子阶段;(3)反向减流子阶段。

它组建流子阶段：I d过零并反向，直至到达 - I dm以前，ACR并未脱离饱和状态，其输出仍为 - U cm。

这时，VF和 VR 输出电压的大小都和本组逆变阶段一样，但由于本组逆变停止，电流变化延缓。

反组VR由“待整流”进入整流，向主电路提供–I d。

由于反组整流电压U d0r和反电动势E 的极性相同，反向电流很快增长，电机处于反接制动状态，转速明显地降低，因此，又可称作“它组反接制动状态”。

电枢电流过零，反组VR进入整流状态，电机处于反接制动状态。

正组处于待逆变状态. U dor和反电动势E迫使反向电流增加，电机降速。

反组整流装置将交流电能转变为直流电能，同时电动机也将机械能转变为电能，大部分电能转变成磁能储存在电感L中，使电动机电枢的反向电流增大至反向最大值-I dm；小部分电能消耗在电阻上。

它组逆变子阶段：当反向电流达到–I dm并略有超调时，ACR输出电压U c退出饱和，其数值很快减小，又由负变正，然后再增大，使VR 回到逆变状态，而 VF 变成待整流状态。

此后，在ACR的调节作用下，力图维持接近最大的反向电流–I dm电机在恒减速条件下回馈制动，把动能转换成电能，其中大部分通过 VR 逆变回馈电网，过渡过程波形为图4-10中的第 II2 阶段，称作“它组回馈制动阶段”或“它组逆变阶段”。

反向电流达到-I dm并超调， ACR输入偏差变负，ACR退饱和出，输出由负变正，然后再增大，使反组VR回到逆变状态，而正组VF变成待整流状态。

此后，在ACR的作用下，力图维持接近最大反向电流-I dm，使电动机在恒减速条件下回馈制动，把动能转换成电能，其中大部分通过反组VR逆变回馈电网，由于电流恒定，电感中磁场基本不变。