运动控制系统思考题课后习题答案

思考题答案1.1 直流电动机有哪几种调速方式？各有那些特点？答： a 改变电枢回路电阻调速法外加电阻Radd 的阻值越大，机械特性的斜率就越大，相同转矩下电动机的转速越低b 减弱磁通调速法减弱磁通只能在额定转速以上的范围内调节转速c 调节电枢电压调速法调节电枢电压调速所得的人为机械特性与电动机的固有机械特性平行，转速的稳定性好，能在基速以下实现平滑调速。1.2 为什么直流PWM变换器 - 电动机系统比相控整流器- 电动机系统能够获得更好的动态性能？答： a PWM 变换器简单来讲调节的是脉冲串的宽度，直流成分没有受到破坏，也就是说其最大值=峰值是不变的，变的是平均值；b 相控整流，是由交流整流得到的直流，虽然也是平均值在变，但是其最大值、峰值也是随着导通角的大小时刻在变，且导通角越小波形的畸变越严重。从而影响了电机的输出特性。答：直流 PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。其中直流PWM 变换器的时间常数 Ts 等于其 IGBT 控制脉冲周期（1/fc ），晶闸管整流装置的时间常数Ts 通常取其最大失控时间的一半（ 1/（ 2mf）。因fc 通常为 kHz 级，而 f 通常为工频（50 或 60Hz ）为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过20 直流 PWM 变换器间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。1.4 简述直流PWM 变换器电路的基本结构。答：直流PWM 变换器基本结构如图，包括IGBT 和续流二极管。三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM 变换器，通过改变直流PWM 变换器中IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。1.5 答：不会1.7 静差率 s 与调速范围D有什么关系？静差率与机械特性硬度是一回事吗？答：关系见书上公式。静差率与机械特性硬度是不同的概念，硬度是指机械特性的斜率，一般说硬度大静差率也大；但同样硬度的机械特性，随着起理想空载转速的降低，其静差率会随之增大。1.8 直流 PWM变换器的开关频率是否越高越好？为什么？答：不是。因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。1.9 泵升电压是怎样产生的？对系统有何影响？如何抑制？答：泵升电压是当电动机工作于回馈制动状态时，由于二极管整流器的单向导电性，使得电动机由动能转变为的电能不能通过整流装置反馈回...