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1、第五章歷年考題,8.利用DDA法實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)插補(bǔ)。采用常速度分布實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制指令時(shí).步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的參考脈沖指令是 A.位置寄存器的溢出脈沖 B.速度寄存器的溢出脈沖 C.時(shí)鐘信號(hào) D.加速度寄存器的溢出脈沖 答案:A,14.簡(jiǎn)述用數(shù)字微分分析法(DDA)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的原理。,15.簡(jiǎn)要比較反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn).,所謂DDA法: (1)采用數(shù)字量(整數(shù))表示速度、加速度及位置坐標(biāo)。(1分)(2)將加速度到速度,速度到位置的積分表達(dá)式,采用求和的方法進(jìn)行近似數(shù)值積分。(2分)(3)產(chǎn)生增量式的運(yùn)動(dòng)控制指令。(1分)(4)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)要求的運(yùn)動(dòng)。1分),反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)
2、機(jī),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.步距角較?。?.367.5),啟動(dòng)和運(yùn)行頻率較高,但消耗功率較大,斷電時(shí)無(wú)定位轉(zhuǎn)矩。(3分) 永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī),斷電時(shí)有定位轉(zhuǎn)矩,消耗功率較小,但步距角較大(7.518),起動(dòng)和運(yùn)行頻率較低,并需耍止負(fù)脈沖供電。(2分),19.五相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)了72個(gè)齒,最大靜轉(zhuǎn)矩為1Nm, (1)若帶動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)知0.9N m,選擇怎樣的通電方式系數(shù)才能使其正常啟動(dòng)? (2)若要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為300r/min,計(jì)算輸入脈沖的頻率。,15、永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)是什么?,(1)永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的定子極上有二相或多相控制繞組,轉(zhuǎn)子為一對(duì)或多對(duì)極的星形永久磁鋼、(2分 (2)永磁式步進(jìn)電
3、動(dòng)機(jī).由于轉(zhuǎn)子為永久磁鋼,所以斷電有定位轉(zhuǎn)矩,消耗功率小。(1分) (3)永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)是,步距角較大,啟動(dòng)和運(yùn)行領(lǐng)率較低,需正、負(fù)脈沖供電(1分),16、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的單、雙極性驅(qū)動(dòng)電路,各自的特點(diǎn)是什么?適用范圍是什么?,(1)單極性驅(qū)動(dòng)電路是最基本的驅(qū)動(dòng)電路形式。功率晶體管的導(dǎo)通與關(guān)斷使各相繞組的電流導(dǎo)通和截止。(1分)(2)單極性驅(qū)動(dòng)電路適用于反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。(1分)(3)雙極性驅(qū)動(dòng)電路采用4只品體管作為開(kāi)關(guān)元件來(lái)控制相繞組電流,這不僅可控制電流通斷還可以控制相電流方向。(1分)(4)雙極性驅(qū)動(dòng)電路適用于混合式或永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。(1分),三相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī).轉(zhuǎn)子有30個(gè)齒
4、,試計(jì)算: (1)單三拍運(yùn)行方式的步距角 (2)雙三拍運(yùn)行方式的步距角 (3)單雙拍運(yùn)行方式的步距角 (4)若要電機(jī)轉(zhuǎn)速為60r/min,則單拍運(yùn)行方式時(shí)的輸入脈沖頻率f1為多少?而單雙拍時(shí)的輸人脈沖頻率f2為多少?,15.怎樣控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出軸的角位移、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向?,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是脈沖電動(dòng)機(jī),它將數(shù)字的電脈沖輸人轉(zhuǎn)換為模擬的輸出軸運(yùn)動(dòng)。每輸入一個(gè)脈沖,輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)一步(1分)。因此,輸出的角位移正比于輸人脈沖的 個(gè)數(shù)(1分),轉(zhuǎn)速正比于輸人脈沖的頻率(1分),轉(zhuǎn)向取決于各相繞組通電的順序(相序)(1分)。,16、什么叫作步距角?它與哪些因素有關(guān)?若系統(tǒng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)選定以后,還想進(jìn)一步減小步距角
5、,可采用何種方法?,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每輸人一個(gè)脈沖,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一步,每一步轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)為步距角(1).,21.四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)子50個(gè)齒。若單拍制的最大靜轉(zhuǎn)矩為0. 1N m,試計(jì)算雙拍制運(yùn)行時(shí)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T和裕量角,15.什么是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)?其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角取決于什么?,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱(chēng)脈沖電動(dòng)機(jī)。它采用變磁阻原理產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,將數(shù)字的電脈沖輸入轉(zhuǎn)換為模擬的輸出軸運(yùn)動(dòng);(2分) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于輸入脈沖頻率。(1分) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角取決于輸入脈沖個(gè)數(shù)。(1分),16.對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路有什么要求?,對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路有如下要求: (1)能夠提供快速上升和快速下降的電流,使電流波形盡量接近矩形(2
6、分) (2)具有供截止期間釋放電流的回路。(1分) (3)功耗量要低,效率要高。(1分),21.某五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)了有36個(gè)齒,采用二相三相運(yùn)行方式。 試計(jì)算:(1)步距角為多少? (2)若要電動(dòng)機(jī)以200 r / min的速度旋轉(zhuǎn),輸入脈沖頻率f為多少? (3)若要電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)1周半,其輸入脈沖數(shù)為多少?,答案:C,21.題21圖為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)單極性驅(qū)動(dòng)電路。試簡(jiǎn)述圖中VT, R, VD、和Rf的作用,答: VT晶體管開(kāi)關(guān)元件,控制繞組電流通斷。 R:減小繞組的電氣時(shí)間常數(shù)。 VD:續(xù)流,泄放繞組中儲(chǔ)存的磁能。 Rf:加快磁能泄放。,26某五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子有48個(gè)齒,試計(jì)算: (1)采用單五拍運(yùn)行時(shí)的步距角 (2)采用二相三相運(yùn)行時(shí)的步距角 (3)當(dāng)控制脈沖頻率f=1600Hz時(shí),求采用二相三相運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速n.,30.生成下列等加速度分布指令信號(hào):假設(shè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)角為1.8,由零初始速度加速0.1s達(dá)到100r/min,然后恒速度100r/min維持3s。最后0. 1。到停止位置,減速度與初始速度相等,時(shí)鐘信號(hào)頻率為1000Hz,寄存器字長(zhǎng)為16位帶符號(hào)小數(shù),希望在產(chǎn)生該速度分布時(shí)只改變加速度寄存器A的內(nèi)容;求A寄存器中設(shè)置的希望值及每一段由設(shè)置信號(hào)引起的加法次數(shù)。,