运动控制系统思考题课后习题复习资料完整版1 下载本文

U?Usf?4.4f fN(2)

πf?10π?31.4 f=5Hz,?1?2考虑补偿:US?U?3.96f?22?41.8

Temax?2?1[Rs?3?np?Us2'Rs2??12Lls?Llr]??2?282.07

不考虑补偿:US?U?4.4f?22

Temax?2?1[Rs?3?np?Us2'Rs2??12Lls?Llr]??2 ?78.14?πf?4π?12.56 f=2Hz,?1?2考虑补偿:US?U?3.96f?22?29.92

Temax?2?1[Rs?3?np?Us2'Rs2??12Lls?Llr]??2?435.65

不考虑补偿:US?U?4.4f?8.8

Temax?2?1[Rs?

3?np?Us2'Rs2??12Lls?Llr]??2?37.69

4.6

˙˙˙定子磁通恒定:气隙磁通恒定:

US?RSIS?ES

˙˙˙US?(RS?j?1Lls)IS?Eg˙

˙˙转子磁通恒定:

US?[RS?j?1Lls?Lls]IS?Er?'?

若仅采用幅值补偿不可行,缺少相位的补偿。

4.7两电平PWM逆变器主回路,采用双极性调制时,用“1”表示上桥臂开通,“0”表示上桥臂关断,共有几种开关状态,写出其开关函数。根据开关状态写出其电压空间矢量表达式,画出空间电压矢量图。 解:两电平PWM逆变器主回路:

Ud2~Ud2ABO'C 采用双极性调制时,忽略死区时间影响,用“1”表示上桥臂开通,“0”表示下桥臂开通,逆变器输出端电压:

?Ud??ux??2??Ud??2Sx?1 Sx?0Udux?(2Sx?1)2,

'O以直流电源中点为参考点

us?(uA?uBej??uCej2?)

SA 0 SB 0 SC 0 uA uB uC us 0 u0 ?Ud 2?Ud 2?Ud 2u1 1 0 0 Ud 2Ud 2U?d 2?Ud 2?Ud 2?Ud 22Ud 3?j2Ude3 32?j2Ude3 3u2 1 1 0 Ud 2Ud 2Ud 2U?d 2U?d 2U?d 2Ud 2Ud 2u3 0 1 0 u4 0 1 1 2Udej? 34?j2Ude3 35?j2Ude3 3u5 0 0 1 U?d 2u6 u7 1 0 1 Ud 2Ud 2U?d 2Ud 2Ud 2Ud 21 1 1 0 空间电压矢量图:

u3u2u4u0,u7u5u6uCOu1

4.8当三相电压分别为和合成矢量

uAOuBO、

、,如何定义三相定子电压空间矢量

uAO、

uBO、

uCOus,写出他们的表达式。

解:A,B,C为定子三相绕组的轴线,定义三相电压空间矢量:

uAO?uAOuBO?uBOej?uCO?uCOej2?合成矢量:

us?uAO?uBO?uCO?uAO?uBOej??uCOej2?

B(ej?)usuBOuCOuCOuBOuAOA(ej0)C(ej2?)

4.9忽略定子电阻的影响,讨论定子电压空间矢量

us与定子磁链

ψs的关系,当三相电压的表达式,画出各自

uAO、

uBO、

uCO为正弦对称时,写出电压空间矢量

us与定子磁链

ψs的运动轨迹。

解:用合成空间矢量表示的定子电压方程式:

dψsus?Rsis?dt忽略定子电阻的影响,

us?dψsdt

?ψs??usdt,

即电压空间矢量的积分为定子磁链的增量。 当三相电压为正弦对称时,定子磁链旋转矢量

ψs??sej(?1t??)电压空间矢量:

us??1?se?j(?1t???)2

us1us2ψs2?1ψs1us1ψs3ψs4us4us3?1us4us2us3

4.10采用电压空间矢量PWM调制方法,若直流电压

ud恒定,如何协调输出电压与输出频率

的关系。

解:直流电压恒定则六个基本电压空间矢量的幅值一定,

??开关周期T??,0?3Nw1?输出频率w1?,???u?,u?t1u?t2u?t1U?t2Uej3,t1?,t2?ss12dd?T0T0T0T0T0T0?

?t1?,t2?,T?t1?t2?,零矢量作用时间增加,所以插入零矢量可以协调输出电压与输出

频率的关系。

u2t2u2T0usθ?3t1u1T0u1

4.11 两电平PWM逆变器主回路的输出电压矢量是有限的,若期望输出电压矢量于直流电压

us的幅值小

ud,空间角度?任意,如何用有限的PWM逆变器输出电压矢量来逼近期望的输

出电压矢量。 解:两电平PWM逆变器有六个基本空间电压矢量,这六个基本空间电压矢量将电压空间矢量分成六个扇区,根据空间角度?确定所在的扇区,然后用扇区所在的两个基本空间电压矢量分别作用一段时间等效合成期望的输出电压矢量。 4.12

给定积分环节的原理与作用:

由于系统本身没有自动限制起动制动电流的作用,因此频率设定必须通过给定积分算法产生平缓的升速或者降速信号。