【正文】 以看出，這些波形都只有177。U、V和W三相的PWM控制通常公用一個三角波載波uc，三相調(diào)制信號U ru, U rv 和, U rw的相位依次相差1200。對比圖625圖，兩者的差別僅在使用的變頻器不同。實際電路中，一般使用自關(guān)斷電力電子器件來實現(xiàn)上述的開關(guān)作用，如GTR、MOSFET、IGBT等器件。周波變流器——把固定的交流電壓和頻率變成可調(diào)的交流電壓和頻率。延遲時間的長短主要由功率開關(guān)器件的關(guān)斷時間決定。負載相電壓UUN可由下式求得uUN=uUN’UUN39。當給V1（V4）加導(dǎo)通信號時，可能是V1（V4）導(dǎo)通，也可能二極管VD1（VD4）續(xù)流導(dǎo)通，這要由感性負載中原來電流的方向和大小來決定，和單相橋式逆變電路雙極性SPWM控制時的情況相同。三相變磁阻式步進電動機，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z=100,雙拍制通電，要求電動機轉(zhuǎn)速為120r/min，輸入脈沖頻率為多少?步距角為多少?1簡述交流電動機變頻調(diào)速控制方案。盡管其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，在機電一體化控制系統(tǒng)中還是具有較廣泛的應(yīng)用。電樞是直流伺服電動機中的轉(zhuǎn)動部分，故又稱轉(zhuǎn)子，它由硅鋼片疊成，表面嵌有線圈，通過電刷和換向片與外加電樞電源相連。（3）、按控制原理分類按自動控制原理，伺服系統(tǒng)又可分為開環(huán)控制伺服系統(tǒng)、閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)和半閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)。它們的任務(wù)是把微機輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。M=3, Z=100。電樞兩端的平均電壓為：Ud=T1T0242。二、簡答題機電一體化系統(tǒng)中的計算機接口電路通常使用光電耦合器，光電耦合器的作用有哪些？什么是三相六拍通電方式？簡述PWM脈寬調(diào)速原理。四、計算題(本大題共4小題，每小題5分，共20分)24.（1）剛輪固定時：（2）柔輪固定時n1==(1)當V01=，==(２)空載時ＲＬ＝則26.(1)求閉環(huán)傳函及誤差表達式E(s)=R(s)C(s)=[1(2)求ts=(3)求ess二階系統(tǒng)ai0閉環(huán)穩(wěn)定R(s)=Ess= 27.(1)即（2）單拍制]R(s)C(s)=CR(s)+CN(s)=即： f=五、簡單應(yīng)用題（本大題共4小題，每小題6分，共24分）28．（1）一階低通濾波器存在過渡區(qū)域衰減緩慢的弱點。：單極性驅(qū)動電路、雙極性驅(qū)動電路、高低壓驅(qū)動電路、斬波驅(qū)動電路、細分電路。機電一體化系統(tǒng)設(shè)計試題參考答案課程代碼：02245一、單項選擇題(本大題共14小題，每小題1分，共14分) 二、名詞解釋題(本大題共5小題，每小題2分，共10分)。，源點坐標(5，2)，終點坐標為(1，1)。(1)要求電動機轉(zhuǎn)速為60r/min,單雙拍制通電，輸入脈沖頻率為多少?(2)要求電動機轉(zhuǎn)速為100r/min，單拍制通電，輸入脈沖頻率為多少?五、簡單應(yīng)用題(本大題共4小題，每小題6分，共24分)。(2)柔輪固定時剛輪的轉(zhuǎn)速n2。 ()A.(A+ 178。，如果增大幅值穿越頻率ωc的數(shù)值，則動態(tài)性能指標中的調(diào)整時間ts() (t)=a+bt，則它的拉氏變換式為()A.+b ，必須同時控制每一個軸的()使得它們同步協(xié)調(diào)到達目標點。如圖試求：(1)剛輪固定時柔輪的轉(zhuǎn)速n1。轉(zhuǎn)子80個齒。(3)求r(t)=1+t及n(t)=。要求：畫出梯形圖，寫出助記符指令程序。三、簡答題(本大題共4小題，每小題4分，共16分)、性能指標、使用條件、經(jīng)濟效益。重復(fù)進行。7．機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計類型大致可分為________________、適應(yīng)性設(shè)計、________________。如A→ AB→ B→ BC→C → CA→…，則一個外加的固定直流電壓U被按一定的頻率開閉的開關(guān)S加到電動機的電樞上，電樞上的電壓波形將是一列方波信號，其高度為U、寬度為t，如右圖所示。、雙電壓、斬波恒流、恒流源三、計算題（共20分）（一）（10分）K=1。模擬量輸出主要由D/A轉(zhuǎn)換器和輸出保持器組成。電氣伺服系統(tǒng)根據(jù)電機類型的不同又可分為直流伺服系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng)和步進電機控制伺服系統(tǒng)。在他勵式直流伺服電動機中，磁極由沖壓硅鋼片疊成，外繞線圈，靠外加勵磁電流才能產(chǎn)生磁場。由于電樞電流不允許超過額定值，因而隨著磁場的減弱，電動機轉(zhuǎn)速增加，但輸出轉(zhuǎn)矩下降，輸出功率保持不變，所以這種方式又被稱為恒功率調(diào)速方式試分析直流伺服電機與交流伺服電機在控制上有什么不同？直流伺服電機具有良好的調(diào)速特性，較大的啟動轉(zhuǎn)矩和相對功率，易于控制及響應(yīng)快等優(yōu)點。有一脈沖電源，通過環(huán)形分配器將脈沖分配給五相十拍通電的步進電機定子勵磁繞組，測得步進電機的轉(zhuǎn)速為100r/min，已知轉(zhuǎn)子有24個齒，求： 1）步進電機的步距角； 2）脈沖電源的頻率。V1和V4的驅(qū)動信號始終是互補的。可以看出，當臂1和6導(dǎo)通時，UUV = Ud，當臂3和4導(dǎo)通時，UUV =―Ud，當臂1和3或4和6導(dǎo)通時，Uuv=0，因此逆變器輸出線電壓由+Ud、Ud、0三種電平構(gòu)成。但實際上為了防止上下兩個臂直通而造成短路，在給一個臂施加關(guān)斷信號后，再延遲△t時間，才給另一個臂施加導(dǎo)通信號。交流調(diào)壓器——把固定交流電壓變成可調(diào)的交流電壓。當t從0~T改變時，Ud由零連續(xù)增大到U。圖626 矢量控制變頻器的異步電動機變頻調(diào)速VVVF矢量變頻器（2）無速度傳感器的矢量控制無速度傳感器的矢量控制變頻器異步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)控制框圖如圖626所示。它具可以從零轉(zhuǎn)速起進行速度控制，即甚低速亦能運行，因此調(diào)速范圍很寬廣，可達100:1或1000:1；可以對轉(zhuǎn)矩實行精確控制；系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度甚快；電動機的加速度特性很好等優(yōu)點1什么是SPWM？SPWM信號是數(shù)字信號形式還是模擬信號形式？在PWM型逆變電路中，使用最多的是圖643a的三相橋式逆變電路，其控制方式一般都采用雙極性方式。UUN’、UVN’和Uwn’ 的波形如圖643b所示。+UWN39。(2)雙極性調(diào)制的工作特點：逆變橋在工作時，同一橋臂的兩個逆變器件總是按相電壓脈沖系列的規(guī)律交替地導(dǎo)通和關(guān)斷，毫不停息，而流過負載ZL的是按線電壓規(guī)律變化的交變電流。設(shè)t2 時刻以前V1 導(dǎo)通。什么是機電一體化的變參數(shù)設(shè)計？在設(shè)計方案和結(jié)構(gòu)原理不變的情況下，僅改變部分結(jié)構(gòu)尺寸和性能參數(shù)，使之適用范圍發(fā)生變化的設(shè)計方式。其技術(shù)組成包括：機械技術(shù)、檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)、計算機與信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)等。機電一體化的智能化趨勢體現(xiàn)在哪些方面。而并行工程是將上述各種技術(shù)盡量在各自范圍內(nèi)齊頭并進，只在不同技術(shù)內(nèi)部進行設(shè)計制造，最后通過簡單疊加完成整體裝置。計算機在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用僅僅是計算機應(yīng)用技術(shù)中一部分，它還可以作為辦公、管理及圖象處理等廣泛應(yīng)用。借助磁碼打印技術(shù)（需特殊色帶和打印裝置）可使打印輸出既具有可讀性，又具有防偽、機讀等特性，加強了系統(tǒng)的安全性、保密性、高效性。12．步進電機接受一個電脈沖,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度叫（）。A．步進電機C．交流同步伺服電機D．籠型交流異步電機5．如果三相步進電動機繞組為U、V、W，其通電順序為UV174。 10．在工業(yè)控制計算機中，控制總線的功能是()。8．電氣伺服驅(qū)動裝置包括（）、交流伺服電機和直流伺服電機。（7分）6．試分析比較液壓馬達和直流電機實現(xiàn)轉(zhuǎn)動輸出驅(qū)動的不同特點