機(jī)電一體化答案

1、習(xí)題六鹽城工學(xué)院（B機(jī)電081）61、什么是伺服控制？為什么機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制往往是伺服控制？、什么是伺服控制？為什么機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)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(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而獲得精確的位置、速度及動(dòng)力輸出的自動(dòng)控制系統(tǒng).機(jī)電一體化的伺服控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、類型繁多，但從自動(dòng)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(duì)象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、檢測(cè)環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)等五部分。62、機(jī)電一體化系統(tǒng)的伺服

2、驅(qū)動(dòng)有哪幾種形式、機(jī)電一體化系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)有哪幾種形式各有什么特點(diǎn)？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)。其它系統(tǒng)還有溫度、濕度、磁場(chǎng)、光等各種參數(shù)的伺服系統(tǒng)2、按驅(qū)動(dòng)元件的類型分類按驅(qū)動(dòng)元件的不同可分為電氣伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)、氣動(dòng)伺服系統(tǒng)。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)。3、按控制原理分類按自動(dòng)控制原理，伺服

3、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)。63、機(jī)電一體化對(duì)伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求是什么？、機(jī)電一體化對(duì)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。64、試分析直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理。、試分析直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理。直流伺服電動(dòng)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）

4、。其中磁極在工作中固定不動(dòng)，故又稱定子。定子磁極用于產(chǎn)生磁場(chǎng)。在永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)中，磁極采用永磁材料制成，充磁后即可產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。在他勵(lì)式直流伺服電動(dòng)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(chǎng)。電樞是直流伺服電動(dòng)機(jī)中的轉(zhuǎn)動(dòng)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。68、了解伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性有什么意義，習(xí)、、了解伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性有什么意義，習(xí)、、慣性稱呼機(jī)械特性硬

5、的含、慣性稱呼機(jī)械特性硬的含義是什么？義是什么？如果直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性較平緩，則當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時(shí)，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速變化較小，這時(shí)稱直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性較硬。6969、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、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(cè)得步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為子勵(lì)磁繞組，測(cè)得步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為100rmin100rmin，已知轉(zhuǎn)子有，已知轉(zhuǎn)子有2424個(gè)齒，求：個(gè)齒

6、，求：1）步進(jìn)電機(jī)的步距角；）步進(jìn)電機(jī)的步距角；2）脈沖電源的頻率。）脈沖電源的頻率。610、三相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)、三相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z=100雙拍制通電，要雙拍制通電，要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為120rmin，輸入脈沖頻率為多少輸入脈沖頻率為多少步距角為多少步距角為多少611、簡(jiǎn)述交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制方案。、簡(jiǎn)述交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制方案。（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

7、量控制（4）永磁同步電動(dòng)機(jī)開環(huán)控制612、試分析三相、試分析三相SPWM的控制原理。的控制原理。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(hào)UruUrv和Urw的相位依次相差1200。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)Uruuc時(shí)，給上橋臂晶體管V1以導(dǎo)通信號(hào)，給下橋臂晶體管V4以關(guān)斷信號(hào)，

8、則U相相對(duì)于直流電源假想中點(diǎn)N’的輸出電壓UUN’=Ud2。當(dāng)Uruuc時(shí)，給V4以導(dǎo)通信號(hào)，給V1以關(guān)斷信號(hào)，則UUN’=Ud／2。V1和V4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)始終是互補(bǔ)的。當(dāng)給V1（V4）加導(dǎo)通信號(hào)時(shí)，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(shí)的情況相同。V相和W相的控制方式和U相相同。UUN’、UVN’和Uwn’的波形如圖643b所示。可