【正文】 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。%，轉(zhuǎn)速響應(yīng)也較快。（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。它具可以從零轉(zhuǎn)速起進(jìn)行速度控制，即甚低速亦能運(yùn)行，因此調(diào)速范圍很寬廣，可達(dá)100:1或1000:1；可以對轉(zhuǎn)矩實(shí)行精確控制；系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度甚快；電動機(jī)的加速度特性很好等優(yōu)點(diǎn)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。U、V和W各相功率開關(guān)器件的控制規(guī)律相同，現(xiàn)以U相為例來說明。當(dāng)Uru uc時，給V4以導(dǎo)通信號，給V1以關(guān)斷信號，則UUN’=Ud／2。當(dāng)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(fù)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。UUN’、UVN’和Uwn’ 的波形如圖643b所示。Ud兩種電平。圖中線電壓UUV的波形可由UUN’ ― UVN’得出。負(fù)載相電壓UUN可由下式求得uUN=uUN’UUN39。+UWN39。調(diào)制波和載波的交點(diǎn)，決定了SPWM脈沖系列的寬度和脈沖音的間隔寬度，每半周期內(nèi)的脈沖系列也是單極性的。雙極性SPWM法(1)調(diào)制波和載波：調(diào)制波仍為正弦波，其周期決定于kf，振幅決定于ku,中曲線①，載波為雙極性的等腰三角波，其周期決定于載波頻率，振幅不變，與ku=1時正弦波的振幅值相等。ubc=ubuc。(2)雙極性調(diào)制的工作特點(diǎn)：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(fù)載ZL的是按線電壓規(guī)律變化的交變電流。環(huán)形分配，對控制信號進(jìn)行功率放大。在直流側(cè)接有兩個相互串聯(lián)的足夠大的電容，使得兩個電容的聯(lián)結(jié)點(diǎn)為直流電源的中點(diǎn)。當(dāng)負(fù)載為感性時，其工作波形如圖636b所示。設(shè)t2 時刻以前V1 導(dǎo)通。當(dāng)t3時刻i0 降至零時VD2 截止，V2 導(dǎo)通，i0 開始反向。當(dāng)V1 或 V2 導(dǎo)通時，負(fù)載電流和電壓同方向，直流側(cè)向負(fù)載提供能量；而當(dāng)VD1 或 VD2導(dǎo)通時，負(fù)載電流和電壓反方向，負(fù)載中電感的能量向直流側(cè)反饋，既負(fù)載將其吸收的無功能量反饋回直流側(cè)。二極管VDVD2是負(fù)載向直流側(cè)反饋能量的通道，同時起到使負(fù)載電流連續(xù)的作用，VDVD2被稱為反饋二極管或續(xù)流二極管。什么是機(jī)電一體化的變參數(shù)設(shè)計(jì)？在設(shè)計(jì)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(jì)方式。1機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)的區(qū)別。機(jī)械本體和電氣驅(qū)動界限分明，整個裝置是剛性的，不涉及軟件和計(jì)算機(jī)控制。試分析機(jī)電一體化技術(shù)的組成及相關(guān)關(guān)系。其技術(shù)組成包括：機(jī)械技術(shù)、檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)、計(jì)算機(jī)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。一個典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含哪些幾個基本要素？機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含以下幾個基本要素：機(jī)械本體、動力與驅(qū)動部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感測試部分、控制及信息處理部分。試簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）開發(fā)的類型。機(jī)電一體化的智能化趨勢體現(xiàn)在哪些方面。高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量、微型化方向發(fā)展機(jī)電一體化系統(tǒng)中的接口的作用。機(jī)電一體化技術(shù)是其他高新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，機(jī)電一體化的發(fā)展依賴于其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，可以預(yù)料，隨著信息技術(shù)、材料技術(shù)、生物技術(shù)等新興學(xué)科的高速發(fā)展，在數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、微型機(jī)械、家用智能設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、現(xiàn)代制造系統(tǒng)等產(chǎn)品及領(lǐng)域，機(jī)電一體化技術(shù)將得到更加蓬勃的發(fā)展。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與用經(jīng)驗(yàn)公式、圖表和手冊為設(shè)計(jì)依據(jù)的傳統(tǒng)方法不同，它是以計(jì)算機(jī)為手段，其設(shè)計(jì)步驟通常如下：設(shè)計(jì)預(yù)測一→信號分析一→科學(xué)類比一→系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)一→創(chuàng)造設(shè)計(jì)一→選擇各種具體的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法（如相似設(shè)計(jì)法、模擬設(shè)計(jì)法、有限元法、可靠性設(shè)計(jì)法、動態(tài)分析法、優(yōu)化設(shè)計(jì)法、模糊設(shè)計(jì)法等）一→機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量的綜合評價1試簡述機(jī)電一體化技術(shù)與并行工程的區(qū)別。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(jìn)，只在不同技術(shù)內(nèi)部進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，最后通過簡單疊加完成整體裝置。自動控制技術(shù)的側(cè)重點(diǎn)是討論控制原理、控制規(guī)律、分析方法和自動系統(tǒng)的構(gòu)造等。它應(yīng)用自控原理和方法，對機(jī)電一體化裝置進(jìn)行系統(tǒng)分析和性能測算。1機(jī)電一體化技術(shù)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的區(qū)別。計(jì)算機(jī)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用僅僅是計(jì)算機(jī)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。1試簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟。1試分析機(jī)電一體化技術(shù)在打印機(jī)中的應(yīng)用。平推式走紙通道技術(shù)減少了由于紙張彎曲、卡紙?jiān)斐傻拇蛴∑睿彩勾蛴〈嬲鄣葟?fù)雜介質(zhì)成為可能；平推式走紙還使紙張的進(jìn)退紙速度加快，提高了柜臺業(yè)務(wù)處理速度；而利用傳感器 判斷紙張邊界的紙張定位技術(shù)使打印內(nèi)容的定位更加準(zhǔn)確，使用戶只需將紙張放入打印機(jī)即可，不必再調(diào)整紙張進(jìn)紙位置——這些技術(shù)促進(jìn)了平推式票據(jù)打印機(jī)的發(fā)展。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(jī)讀等特性，加強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性、保密性、高效性。安裝了掃描頭的打印機(jī)可以同時進(jìn)行掃描工作，使打印機(jī)具有了輸入設(shè)備的功能，而配備IC卡讀寫器的打印機(jī)還可以同時進(jìn)行IC卡的讀寫工作，這就大大節(jié)省了柜臺的寶貴空間。1列舉各行業(yè)機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用實(shí)例，并分析各產(chǎn)品中相關(guān)技術(shù)應(yīng)用情況。10．步進(jìn)電動機(jī)是把輸入的電脈沖信號，轉(zhuǎn)換成（）的控制電機(jī)。12．步進(jìn)電機(jī)接受一個電脈沖,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度叫（）。14． PWM功率放大器的基本原理是：利用大功率器件的開關(guān)作用，將直流電壓轉(zhuǎn)換成一定一、單項(xiàng)選擇題。（每小題1分，共10分）()。A．機(jī)械本體B．動力部分C．控制器D．執(zhí)行機(jī)構(gòu) 3．將脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行元件是()。A．步進(jìn)電機(jī)C．交流同步伺服電機(jī)D．籠型交流異步電機(jī)5．如果三相步進(jìn)電動機(jī)繞組為U、V、W，其通電順序?yàn)閁V174。WU174。A．三相三拍B．三相四拍C．三相六拍D．雙三拍6．某三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子有40個磁極，采用三相單三拍供電，步距角為()。 D．100 ()。 10．在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)中，控制總線的功能是()。，按“等效轉(zhuǎn)動慣量最小”原則來確定的各級傳動比，從高速級到低速級，其傳動比是逐級增大的，而且級數(shù)越多，總等效慣量越（）。4．在小功率傳動鏈中，為使總的質(zhì)量最小，各級傳動比分配應(yīng)遵守（）原則。6．摩擦對伺服系統(tǒng)的影響主要有：引起動態(tài)滯后、降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度、導(dǎo)致系統(tǒng)誤差和（）。8．電氣伺服驅(qū)動裝置包括（）、交流伺服電機(jī)和直流伺服電機(jī)。15．交流異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率、磁極對數(shù)和（）有關(guān)。6．如何提高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度？7．伺服電動機(jī)的作用是什么？伺服電動機(jī)應(yīng)具備的基本要求是什么？8．試述直流電機(jī)伺服系統(tǒng)中脈寬調(diào)制放大器的基本工作原理。四、分析題。（7分）6．試分析比較液壓馬達(dá)和直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動輸出驅(qū)動的不同特點(diǎn)。試求：(1)剛輪固定時柔輪的轉(zhuǎn)速n1；(2)柔輪固定時剛輪的轉(zhuǎn)速n2。3．如圖所示的開環(huán)步進(jìn)電機(jī)位置控制系統(tǒng)，已知負(fù)載為F＝1000N，工作臺長L=500mm，往復(fù)精度為177。試確定齒輪減速比i