完整版《伺服电机及伺服系统》习题.docx
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完整版《伺服电机及伺服系统》习题
《伺服电机及伺服系统》
习题集
班级:
姓名:
学号:
数控设备应用与维护教研室
2012-3-31
第一单元控制理论基础
1、什么是自动控制系统?
2、根据系统有无反馈检测装置,将系统分为控制系统和控制系统。
3、一般控制系统由、、、、
等几部分组成。
4、画出室内空调系统的电气控制组成框图。
5、按照给定值的变化规律,将控制系统分为控制系统、控制系统、控制系统。
6、一般控制系统应该满足、、三方面的基本要求。
7、控制系统的性能指标包含指标和指标。
8、和反映了系统稳定性方面的要求,反映系统快速性方面的要求的指标是,反映系统准确性方面要求的指标是。
9、数控机床伺服系统是一个、双闭环系统,内环是,外环是。
10、按照在数控机床中的功能和作用,将伺服驱动系统分为和。
11、什么是数控机床的开环系统?
什么是数控机床的闭环系统?
什么是数控机床的半闭环系统?
比较各自的特点。
12、什么是控制系统的数学模型?
13、什么是传递函数?
14、常见典型环节有哪些?
写出各自的传递函数。
15、为什么反馈控制系统可以抑制干扰?
16、干扰信号对系统的影响与哪些环节有关?
17、P、I、D分别表示什么控制规律?
写出各自的传递函数。
18、P、I、D各控制规律分别有什么特点?
19、P、I、D三种控制规律通常使用中有哪些组合?
各自用在什么场合?
第二单元步进驱动系统
1、若一台BF系列四相步进电机,步距角为3.6°/1.8°,试问:
(1)3.6°/1.8°表示什么意思?
(2)转子的齿数是多少?
(3)写出四相八拍运行方式的通电顺序
(4)若脉冲的频率为500Hz,电机每分钟的转速是多少?
(5)若该电机控制工作台滚珠丝杠的螺距为10mm,传动比为1,计算机床的脉冲当量是多少?
频率脉冲为500Hz时,工作台移动的速度是多少?
2、步进电机连续运行时,为什么频率越高,电动机所能带动的负载越小?
3、步进电机启动频率与连续运行频率比较,哪个值更大?
为什么?
4、步进驱动器主要完成什么任务?
5、步进驱动器的细分有什么作用?
6、画出用步进电机控制工作台的电气控制系统框图。
第三部分数控机床主轴驱动系统
1、数控机床对主轴驱动有什么要求?
2、调速系统需要完成哪些任务?
3、调速系统有哪些抗干扰指标?
有哪些跟随性指标?
3、什么是调速范围?
什么是调速系统的静差率?
它们之间有什么关系?
4、直流电动机有哪些调速方法?
我们常用哪种调速方法?
5、某调速系统的调速范围是1500-150rpm,要求s=3%,系统允许是速降是多少?
如果开环系统的静态速孤为80rpm,则闭环系统的开环放大倍数为多大?
6、开环放大系数K越大,转速降会越小,是否可以将K值任意增大?
为什么?
7、若要减小速度反馈系统的转速降,可以采取什么措施?
8、采用转速、电流双闭环系统,是为了解决什么问题?
9、在转速、电流双闭环调速系统中,速度调节器ASR有什么作用?
电流调节器ACR有什么作用?
10、写出三相交流异步电动机的转速方程,可以有哪些调速方法?
11、交流变频调速时为什么改变频率的同时要改变电压?
12、变频调速时,在基频以上的调速称为调速,在基频以下的
调速称为调速。
13、变频器主要有、、、等几部分组成。
14、下图是一变频器的铭牌:
该变频器是品牌的变频器。
型号是。
输入电源是;输出最高电压;
输出频率最高可达,最低频率可达;
变频器功率为。
15、某简易经济型数控铣床,数控装置采用Siemens802sbaseline,采用单极性模拟主轴;数控装置的驱动接口X7从37(AO4)和4(AGND)输出主轴模拟给定,Q0.0、Q0.1分别控制主轴的正、反转。
采用西门子G110变频器,变频器的控制端子及原理如图,
试完成:
1、在下图中完成主轴控制的信号连接图;
2、结合信号连接图,分析主轴正转时的控制过程。
G110变频器端子及接线原理
16、数控机床主轴有哪些配置方案?
各应用在什么场合?
17、什么是主轴的定向控制?
定向控制有哪些实现方法?
第四单元数控机床进给驱动系统
1、数控机床进给驱动系统是一个、双闭环系统,其中外环是,是内环。
2、按照有无反馈及检测装置安装的位置,数控机床进给伺服系统分为了系统、系统和系统。
一般情况下,编码器作为系统的检测装置,全闭环系统的检测装置是。
3、编码器一般有和两种类型,编码器脉冲信号有A、B、Z三相,其中A、B相信号用于和检测,Z相信号又称为,在数控机床上主要用Z信号进行控制。
4、有一种伺服电动机同轴安装的光电编码器,指标为1024脉冲/r,该伺服电动机与螺距为6mm的丝杠直连,在位置控制伺服中断4ms内,光电编码器输出脉冲信号经过4倍频处理后,共计脉冲数码2K(1K=1024),问:
(1)倍频的作用是什么?
(2)工作台的直线位移是多少毫米?
(3)伺服电动机的转速为多少?
(4)怎么判断伺服电动机的旋转方向?
5、某数控机床,选用配置了2000线光电编码器的电动机作为检测元件,直接驱动螺距为8mm的丝杠,数控装置对编码器反馈信号进行二倍频处理,则对应工作台的分辨率是多少?
6、光栅尺由、、、等几部分组成。
当光栅尺的刻线为100线/mm时,指示光栅和标尺光栅的夹角为0.01°,则莫尔条纹的宽度为。
7、什么是专用伺服?
什么是通用伺服?
8、一台西门子铣床,选用西门子611UE驱动器,配变频主轴,完成下面变频主轴的控制电路图。
56.A
14.A
24.A
20.A
65.A
9.A
I0.A
I1.A
Q0.A
Q1.A
75A
16A
75B
16B
15
P24
M24
663
9
19
611UE
速度给定
参考地
CW
CCW
COM
变频器
9、看上面的铭牌,完成下列项目:
(1)该电动机的生产单位是。
(2)该电动机是电动机,型号为。
(3)当定子电压的有效值为120V时,额定转速为1500rpm时,输出扭矩为。
(4)最大转速为。
(5)60K温升时的失速转矩(零速时的转矩,此时电机作为电制动器将所带的负载保持在指定位置)为,失速电流为。
(6)内置光电编码器的分辨率是。
(7)电机的防护等级为____________________。
IMB5表示安装结构型式,机座无底座,端盖上有大凸缘,轴伸在凸缘端。
“Th.Cl.F”是指所采用的电机绝缘材料耐热等级为F级
KTY84:
定子绕组温度传感器,表示温度监控
EN60034:
符合标准
10、一台发那科的数控车床,配置变频主轴,选用的装置如下,请画出各装置之间的控制连
接。
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