【正文】 小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內。反饋回的能量暫時儲存在直流側電容中，直流側電容起到緩沖這種無功能量的作用。同樣，在t4 時刻給V2 關斷信號，給V1 導通信號后，V2 關斷，VD1 先導通續(xù)流，t5 時刻V1 才導通。t2 時刻給V1關斷信號，給V2 導通信號，但感性負載中的電流i0 不能立刻改變方向，于是VD2 導通續(xù)流。輸出電壓波形u0 為矩形波，其幅值為Um =Ud /2輸出電流i0 波形隨負載阻抗角而異。設電力晶體管Vl和V2 基極信號在一個周期內各有半周正偏和反偏，且二者互補。試分析半橋逆變電路的工作原理半橋逆變電路原理如圖636a所示，它有兩個導電臂，每個導電臂由一個可控元件和一個反并聯(lián)二極管組成。1步進電動機是什么電機？它的驅動電路的功能是什么？伺服電機。uca=ucua)時，所得到的線電壓脈沖系列卻是單極性的。調制波與載波的交點決定了逆變橋輸出相電壓的脈沖系列，此脈沖系列也是雙極性的，但是，由相電壓合成為線電壓(uab=uaub。（2)單極性調制的工作特點：每半個周期內，逆變橋同一橋臂的兩個逆變器件中，只有一個器件按脈沖系列的規(guī)律時通時通時斷地工作，另一個完全截止；而在另半個周期內，兩個器件的工況正好相反，流經負載ZL的便是正、負交替的交變電流。31用SPWM進行交流變頻調速所對應的傳統(tǒng)方法有哪些？各有什么特點？實施SPWM的基本要求單極性SPWM法]（1)調制波和載波：曲線①是正弦調制波，其周期決定于需要的調頻比kf，振幅值決定于ku,曲線②是采用等腰三角波的載波，其周期決定于載波頻率，振幅不變，等于ku=1時正弦調制波的振幅值，每半周期內所有三角波的極性均相同(即單極性)。+UVN39?？梢钥闯?，當臂1和6導通時，UUV = Ud，當臂3和4導通時，UUV =―Ud，當臂1和3或4和6導通時，Uuv=0，因此逆變器輸出線電壓由+Ud、Ud、0三種電平構成。像這種逆變電路相電壓（uUN’、uVN’和uWN’）只能輸出兩種電平的三相橋式電路無法實現(xiàn)單極性控制?？梢钥闯?，這些波形都只有177。V相和W相的控制方式和U相相同。V1和V4的驅動信號始終是互補的。當Uru uc時，給上橋臂晶體管V1以導通信號，給下橋臂晶體管V4以關斷信號，則U相相對于直流電源假想中點N’的輸出電壓UUN’= Ud/2。U、V和W三相的PWM控制通常公用一個三角波載波uc，三相調制信號U ru, U rv 和, U rw的相位依次相差1200。圖627 異步電機閉環(huán)控制變頻調速PG速度脈沖發(fā)生器矢量控制異步電機閉環(huán)變頻調速是一種理想的控制方式。如果生產要求不是十分高的情形下，采用矢量變頻器無傳感器開環(huán)異步電機變頻調速是非常合適的，可以達到控制結構簡單，可靠性高的實效。雖說它是開環(huán)控制系統(tǒng)，但是大大提升了靜態(tài)精度和動態(tài)品質。對比圖625圖，兩者的差別僅在使用的變頻器不同。異步電動機存在轉差率，轉速隨負荷力矩變化而變動，即使目前有些變頻器具有轉差補償功能及轉矩提升功能，%的精度，所以采用這種V/F控制的通用變頻器異步機開環(huán)變頻調速適用于一般要求不高的場合，例如風機、水泵等機械。但是，由于是開環(huán)控制方式，其調速精度和動態(tài)響應特性并不是十分理想。1交流變頻調速有哪幾種類型，各有什么特點？（１）開環(huán)控制開環(huán)控制的通用變頻器三相異步電動機變頻調速系統(tǒng)控制框圖如圖625所示。實際電路中，一般使用自關斷電力電子器件來實現(xiàn)上述的開關作用，如GTR、MOSFET、IGBT等器件。當T不變時，只要改變導通時間t，就可以改變電樞兩端的平均電壓Ud。電樞兩端的平均電壓為：Ud=T1T0242。如圖所示為脈寬調速原理示意圖。周波變流器——把固定的交流電壓和頻率變成可調的交流電壓和頻率。斬波器——把固定的直流電壓變成可調的直流電壓。變流技術按其功能應用可分成下列幾種變流器類型：整流器——把交流電變?yōu)楣潭ǖ模ɑ蚩烧{的）直流電。1分析影響直流伺服電機的影響因素。延遲時間的長短主要由功率開關器件的關斷時間決定。(a)(b)圖643三相SPWM逆變電路及波形在雙極性SPWM控制方式中，同一相上下兩個臂的驅動信號都是互補的。2/3）Ud，（177。+UWN39。負載相電壓UUN可由下式求得uUN=uUN’UUN39。圖中線電壓UUV的波形可由UUN’ ― UVN’得出。Ud兩種電平。UUN’、UVN’和Uwn’ 的波形如圖643b所示。當給V1（V4）加導通信號時，可能是V1（V4）導通，也可能二極管VD1（VD4）續(xù)流導通，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。當Uru uc時，給V4以導通信號，給V1以關斷信號，則UUN’=Ud／2。U、V和W各相功率開關器件的控制規(guī)律相同，現(xiàn)以U相為例來說明。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。三相變磁阻式步進電動機，轉子齒數(shù)Z=100,雙拍制通電，要求電動機轉速為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速控制方案。了解伺服電動機的機械特性有什么意義，習、慣性稱呼機械特性硬的含義是什么？如果直流伺服電動機的機械特性較平緩，則當負載轉矩變化時，相應的轉速變化較小，這時稱直流伺服電動機的機械特性較硬。盡管其結構復雜，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用。比較直流伺服電動機和交流伺服電動機的適用環(huán)境差別。盡管其結構復雜，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用。而采用勵磁磁場控制方式時，由于電動機在額定運行條件下磁場已接近飽和，因而只能通過減弱磁場的方法來改變電動機的轉速。直流伺服電動機的控制方式主要有兩種：一種是電樞電壓控制，即在定子磁場不變的情況下，通過控制施加在電樞繞組兩端的電壓信號來控制電動機的轉速和輸出轉矩；另一種是勵磁磁場控制，即通過改變勵磁電流的大小來改變定子磁場強度，從而控制電動機的轉速和輸出轉矩。通過控制電樞繞組中電流的方向和大小，就可以控制直流伺服電動機的旋轉方向和速度。電樞是直流伺服電動機中的轉動部分，故又稱轉子，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。在永磁式直流伺服電動機中，磁極采用永磁材料制成，充磁后即可產生恒定磁場。其中磁極在工作中固定不動，故又稱定子。試分析直流伺服電機的結構與工作原理。（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)。其它系統(tǒng)還有溫度、濕度、磁場、光等各種參數(shù)的伺服系統(tǒng)（2）、按驅動元件的類型分類按驅動元件的不同可分為電氣伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)、氣動伺服系統(tǒng)。（二）（15分）略共頁第 2 頁第三篇：機電一體化系統(tǒng)設計試題_6答案習題六答案什么是伺服控制？為什么機電一體化系統(tǒng)的運動控制往往是伺服控制？伺服控制系統(tǒng)是一種能夠跟蹤輸入的指令信號進行動作，從而獲得精確的位置、類型繁多，但從自動控制理論的角度來分析，伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、檢測環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)等五部分。保持器一般有數(shù)字保持方案和模擬保持方案兩種。它們的任務是把微機輸出的數(shù)字量轉換成模擬量。D/A轉換器是將數(shù)字量轉換成模擬量的裝置。量化過程（