运动控制系统复习知识点总结.doc

运动控制系统是自动化领域中的关键组成部分，主要用于控制电动机的运行，以实现对机械设备的精确控制。这篇复习资料主要涵盖了可控直流电源-电动机系统、V-M系统、PWM变流器以及闭环控制的直流调速系统等多个方面的知识点。 1. **运动控制系统的任务**：通过调整电动机的电压、电流和频率等输入参数，改变工作机械的转矩、速度和位移，以满足工艺需求。其核心是通过控制电动机的电磁转矩来控制转速和转角。 2. **相控整流器-电动机调速系统**：相控整流器能够放大功率，并通过毫秒级的控制提高系统的动态性能。然而，晶闸管的单向导电性、对过电压和过电流的敏感性，以及产生的谐波电流是其主要缺点，需要额外的滤波和补偿设备。 3. **V-M系统机械特性**：V-M系统涉及到最大失控时间，它与交流电源频率和整流器类型有关，影响系统的稳定性和效率。 4. **直流PWM变换器-电动机系统**：PWM变流器分为可逆和不可逆两类，有制动电流通路的设计能提供更好的制动效果。双极式控制的桥式PWM变换器在能量回馈上有优势，但也有其不足，如控制复杂度增加。 5. **调速范围（D）和静差率（s）**：调速范围是最高和最低转速的比值，静差率是负载变化时转速的变化率。这两者是相互制约的，高精度的调速（低s）往往限制了调速范围（D）。 6. **闭环控制的直流调速系统**：包括转速单闭环和转速、电流双闭环系统。闭环系统相比开环系统，调速围更广，动态性能更好。例如，电流截止负反馈和积分控制规律的应用，旨在提高系统的稳定性和响应速度。 7. **异步电动机和同步电动机调速**：异步电动机调速可通过稳态或动态模型，同步电动机则只能通过改变同步转速，通常采用变压变频。反应控制和积分控制在调速系统设计中扮演重要角色，以实现快速且准确的控制。 8. **最优控制策略**：对于频繁正反转的系统，优化起、制动过程的时间，确保最大加速度，以缩短过渡时间和提高效率。 9. **双闭环直流调速系统**：在起动和制动过程中，电流和转速的控制协同工作，以实现平滑过渡并避免过电流或过转速。 这些知识点涵盖了运动控制系统的多个层面，从基础的电力电子器件到复杂的控制策略，都是理解和设计高效运动控制系统的关键。