【正文】 。（3）帶速度傳感器矢量控制帶速度傳感器矢量控制變頻器的異步電機(jī)閉環(huán)變頻調(diào)速系統(tǒng)控制框圖如圖627所示。%，轉(zhuǎn)速響應(yīng)也較快。由于使用無速度傳感器矢量控制的變頻器，可以分別對異步電動機(jī)的磁通和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行檢測、控制，自動改變電壓和頻率，使指令值和檢測實(shí)際值達(dá)到一致，從而實(shí)現(xiàn)了矢量控制。圖626 矢量控制變頻器的異步電動機(jī)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(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)控制框圖如圖626所示。尤其是在低速區(qū)域電壓調(diào)整比較困難，不可能得到較大的調(diào)速范圍和較高的調(diào)速精度。圖625 開環(huán)異步電動機(jī)變頻調(diào)速VVVF通用變頻器 IM異步電動機(jī)該控制方案結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。圖63中的二極管是續(xù)流二極管，當(dāng)S斷開時(shí)，由于電樞電感的存在，電動機(jī)的電樞電流可通過它形成續(xù)流回路。當(dāng)t從0~T改變時(shí)，Ud由零連續(xù)增大到U。tUdt=TU=rU（617）式中r=t/T=Ud/U，(0r為導(dǎo)通率（或稱占空比）。將圖631a中的開關(guān)S周期性地開關(guān)，在一個(gè)周期T內(nèi)閉合的時(shí)間為τ，則一個(gè)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(jī)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，如圖631b所示。1什么是PWM？直流PWM調(diào)壓比其它調(diào)壓方式有什么優(yōu)點(diǎn)？斬波器調(diào)壓控制直流伺服電機(jī)速度的方法又稱為脈寬調(diào)制（Pulse Width Modulation）直流調(diào)速。交流調(diào)壓器——把固定交流電壓變成可調(diào)的交流電壓。逆變器——把固定直流電變成固定的（或可調(diào)的）交流電。（1）驅(qū)動電路對機(jī)械特性的影響（2）直流伺服電動機(jī)內(nèi)部的摩擦對調(diào)節(jié)特性的影響（3）負(fù)載變化對調(diào)節(jié)特性的影響1變流技術(shù)有哪幾種應(yīng)用形式？舉出各種變流器的應(yīng)用實(shí)例。這個(gè)延遲時(shí)間將會給輸出的PWM波形帶來影響，使其偏離正弦波。但實(shí)際上為了防止上下兩個(gè)臂直通而造成短路，在給一個(gè)臂施加關(guān)斷信號后，再延遲△t時(shí)間，才給另一個(gè)臂施加導(dǎo)通信號。1/3）Ud和0共5種電平組成。3（618）從圖中可以看出，它由（177。+UVN39?？梢钥闯觯?dāng)臂1和6導(dǎo)通時(shí)，UUV = Ud，當(dāng)臂3和4導(dǎo)通時(shí)，UUV =―Ud，當(dāng)臂1和3或4和6導(dǎo)通時(shí)，Uuv=0，因此逆變器輸出線電壓由+Ud、Ud、0三種電平構(gòu)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(shí)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(qū)動信號始終是互補(bǔ)的。當(dāng)Uru uc時(shí)，給上橋臂晶體管V1以導(dǎo)通信號，給下橋臂晶體管V4以關(guān)斷信號，則U相相對于直流電源假想中點(diǎn)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(gè)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。（１）開環(huán)控制（2）無速度傳感器的矢量控制（3）帶速度傳感器矢量控制（4）永磁同步電動機(jī)開環(huán)控制1試分析三相SPWM的控制原理。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(jìn)電機(jī)定子勵(lì)磁繞組，測得步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為100r/min，已知轉(zhuǎn)子有24個(gè)齒，求： 1）步進(jìn)電機(jī)的步距角； 2）脈沖電源的頻率。與直流伺服電動機(jī)比較，交流伺服電動機(jī)不需要電刷和換向器，因而維護(hù)方便和對環(huán)境無要求；此外，交流電動機(jī)還具有轉(zhuǎn)動慣量、體積和重量較小，結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)；尤其是交流電動機(jī)調(diào)速技術(shù)的快速發(fā)展，使它得到了更廣泛的應(yīng)用。直流伺服電機(jī)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(diǎn)。常用的變流技術(shù)是什么？各有什么用途？交流調(diào)壓器——把固定交流電壓變成可調(diào)的交流電壓。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(jī)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(jī)與交流伺服電機(jī)在控制上有什么不同？直流伺服電機(jī)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(diǎn)。采用電樞電壓控制方式時(shí)，由于定子磁場保持不變，其電樞電流可以達(dá)到額定值，相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩也可以達(dá)到額定值，因而這種方式又被稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。當(dāng)電樞繞組中電流為零時(shí)，伺服電動機(jī)則靜止不動。圖 63 直流伺服電動機(jī)基本結(jié)構(gòu)圖64 電樞等效電路直流伺服電動機(jī)是在定子磁場的作用下，使通有直流電的電樞（轉(zhuǎn)子）受到電磁轉(zhuǎn)矩的驅(qū)使，帶動負(fù)載旋轉(zhuǎn)。在他勵(lì)式直流伺服電動機(jī)中，磁極由沖壓硅鋼片疊成，外繞線圈，靠外加勵(lì)磁電流才能產(chǎn)生磁場。定子磁極用于產(chǎn)生磁場。直流伺服電動機(jī)主要由磁極、電樞、電刷及換向片結(jié)構(gòu)組成（如圖63所示）。機(jī)電一體化對伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求是什么？機(jī)電一體化伺服系統(tǒng)要求具有精度高、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好、負(fù)載能力強(qiáng)和工作頻率范圍大等基本要求，同時(shí)還要求體積小、重量輕、可靠性高和成本低等。電氣伺服系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)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(jìn)電機(jī)控制伺服系統(tǒng)。機(jī)電一體化系統(tǒng)的伺服驅(qū)動有哪幾種形式?各有什么特點(diǎn)？（1）、按被控量參數(shù)特性分類按被控量不同，機(jī)電一體化系統(tǒng)可分為位移、速度、力矩等各種伺服系統(tǒng)。這就決定了模擬量輸出通道的兩種基本結(jié)構(gòu)形式。多路模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式，主要取決于輸出保持器的結(jié)構(gòu)形式。模擬量輸出主要由D/A轉(zhuǎn)換器和輸出保持器組成。信號進(jìn)入計(jì)算機(jī)后經(jīng)其處理經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后輸出。因采樣后得到的離散模擬信號本質(zhì)上還是模擬信號，未數(shù)量化，不能直接送入計(jì)算機(jī)，故還需經(jīng)數(shù)量化，變成數(shù)字信號才能被計(jì)算機(jī)接受和處理。α=360/1*3*100==600Hz（二）（10分）100：1=400：x=4 mm四細(xì)分：400：1=400：x=1mm分辨率：1247。、雙電壓、斬波恒流、恒流源三、計(jì)算題（共20分）（一）（10分）K=1。5．傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量 的測量裝置。當(dāng)t從0~T改變時(shí)，Ud由零連續(xù)增大到U。tUdt=TU=rU式中r=t/T=Ud/U，(0r為導(dǎo)通率（或稱占空比）。如A→ AB→ B→ BC→C → CA→…，則一個(gè)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(jī)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。（3）共模抑制比高，能對直流和低頻信號(電壓或電流)進(jìn)行準(zhǔn)確、安全的測量。（二）、伺服控制系統(tǒng)一般包括哪幾個(gè)部分？每部分能實(shí)現(xiàn)何種功能？共頁第 1 頁一、填空題（每空1分，共20分）內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)性能指標(biāo)系統(tǒng)功能使用條件經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)定性1）采用計(jì)算機(jī)軟件分配器2）小規(guī)模集成電路搭接的硬件分配器3）專用模塊分配器隔離濾波 接地機(jī)械本體 動力與驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳感器檢測部分控制及處理部分開發(fā)性設(shè)計(jì)變參數(shù)設(shè)計(jì)二、簡答（每題5分，共30分）1.