(沪教版)高二物理一课一练之10.D_直流电动机

10.4 直流电动机

课前预习

1.电动机是一种将_________能转化为_________能的装置。电动机在通电转动时由于线圈

具有一定的_________，电流通过时会发热，还有一些其他能量损耗，但电动机属于能量转化效率较高的一种机械。

2.电动机通常由_________和_________两部分组成，直流电动机是把永磁体作为它的

_________，可绕轴转动的软铁芯作为_________。电动机的工作原理是：作用在电动机线圈上的_________力使电动机转子产生转动作用。

3.电动机的效率等于电动机输出的_________功率和输入的_________功率之比。用公式可

以写成_________。

课堂练习：

1.作用在电动机线圈上的_________使电动机转子转动，通过换向器改变_________而使线

圈始终受到_________，线圈就不停地向前转动。

2.如图所示，处在匀强磁场中的通电举行线圈平面跟磁感线平行，线圈在磁场力的作用下

从静止开始转动，已知先前中电流强度大小不变。不计摩擦等机械损耗，则下列说法正确的是（）

A、在线圈转过90°的过程中垂直纸面的每条边受的磁

场力逐渐减小

B、在线圈转过90°的过程中垂直纸面的每条边受磁场

力大小不变

C、线圈将朝一个方向一直转动下去

D、线圈从图示位置朝一个方向每转过180°就倒转

3.下表为一种安装在电动助动车上的主要技术参数。则电动机在额定状态下运转，其效率

为_________，若不计机械传动的损耗，在上述情况下，电动助动车获得的牵引力大小

课后练习：

1.下列关于电动机效率的说法中正确的是（）

A、电动机的效率最大可以达到100%

B、电动机的效率总小于1

C、电动机的效率随转速的增大而减小

D、电动机的效率小于1时能量转化过程不守恒

2.下列关于直流电动机的说法中错误的是（）

A、直流电动机是磁场力使转子转动的

B、直流电动机是一种将电能转化为机械能的装置

C、直流电动机的换向器的作用时不断改变磁场的方向

D、直流电动机是以永磁体作为定子的

3.如图所示为直流电动机的示意图，当它接通电源后，从上往下看去，转子作顺时针方向

旋转，则A为电源_________极，B为电源_________极。

4.电动助动车具有机构简单、环保的优点，目前在上海普及率很高。商标为一种安装在电

动助动车上的电动机的主要技术数据。由这些数据可求得电动机在额定工作状态下的功率为_________W，在额定状态下匀速行驶时可以获得的牵引力为_________N。

拓展提高：

1.如图所示，用一直流电动机提升重物，电动机正常工作时，加在直流电动机两端的电压

为200V，电路中的电流为0.5A，电动机线圈的电阻为40Ω，则用该电动机提升质量为5kg的物体匀速上升的最大速度可达到多少？该电动机的效率为多少？

沪科版高二物理上学期期中试题及答案 选修3-1

高二物理选修3-1期中测试 陕棉十二厂中学宋海勋 一、选择题（每题4分，共48分） 1．真空中有甲、乙两个点电荷，相距为r，它们间的静电力为F。若甲的电量变为原来的2倍，乙的电量变为原来的1/3，距离变为2r，则它们之 间的静电力变为[ ] A．3F/8 6 C.8F/3 D.2F/3 2．下面关于电场线的说法，其中正确的是[ ] A．在静电场中释放的点电荷，在电场力作用下一定沿电场线运动 B．电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同 C．电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同 D．电场线是从正电荷出发到负电荷中止 3. 关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是：[ ] A、磁感线从磁体的N极出发，终止于S极 B、磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向 C、沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 D、在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安 培力小 4. 带电粒子（不计重力）可能所处的状态是 [ ] ①在磁场中处于平衡状态②在电场中做匀速圆周运动 ③在匀强磁场中做抛体运动④则在匀强电场中做匀速直线运动： A、①② B、①③ C、②③ D、②④ 5. 原来静止的点电荷在只受电场力时[ ] A．一定从场强大处向场强小处运动 B．一定从电势高处向电势低处 运动 C．一定从电势能大处向电势能小处运动 D．可能从电势能小处向电势能

大处运动 6. 在点电荷Q的电场中，距Q为r处放一检验电荷q，以下说法中正确的是 [ ] A．r处场强方向仅由Q的正、负决定 B．q在r处的受力方向仅由Q的正、负决定 C．r处场强的正、负由场强零点的选择决定 D．r处场强的正、负由q的正、负决定 7. 下列说法正确的是[ ] A.除永久磁铁以外，一切磁场都是由运动电荷产生的； B.一切磁现象都起源于运动电荷； C.一切磁作用都是运动电荷通过磁场发生的； D.有磁必有电，有电必有磁 8.图示中，A、B都是装在绝缘柄上的导体，A带正电后靠近B，发生静电感应。若取球 球电势为零，则[ ] A、导体B上任意一点电势都为零 B、导体B上任意一点电势都为正 C、导体B上任意一点电势都为负 D、导体B上右边电势为正，左边电势为负 9. 关于磁感强度B，下列说法中正确的是[ ] A.磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关； B.磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致； C.在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零； D.在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大 10 .如图所示,变压器输入交变电压U一定,两个副线圈的匝数为n 2和n 3 ,当 把一电阻先后接在a,b间和c,d 间时,安培表的示数分别为I和I’，则I：

直流电动机控制系统

煤炭工程学院课程设计 题目：直流电动机转速控制系统 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 日期：

摘要 当今社会，电动机作为最主要的机电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领域和人们的日常生活。无论是在工农业生产，交通运输，国防，航空航天，医疗卫生，商务和办公设备中，还是在日常生活的家用电器和消费电子产品（如电冰箱，空调，DVD等）中，都大量使用着各种各样的电动机。据资料显示，在所有动力资源中，百分之九十以上来自电动机。同样，我国生产的电能中有百分之六十是用于电动机的。电动机与人的生活息息相关，密不可分。电气时代，电动机的调速控制一般采用模拟法、PID控制等，对电动机的简单控制应用比较多。简单控制是指对电动机进行启动，，制动，正反转控制和顺序控制。这类控制可通过继电器，光耦、可编程控制器和开关元件来实现。还有一类控制叫复杂控制，是指对电动机的转速，转角，转矩，电压，电流，功率等物理量进行控制。 电机在各行各业发挥着重要的作用,而电机转速是电机重要的性能指标之一,因而测量电机的转速和电机的调速,使它满足人们的各种需要,更显得重要，而且随着科技的发展,PWM调速成为电机调速的新方式。 随着数字技术的迅速发展，微控制器在社会的各个领域得到了广泛的应用，由于数字系统有着模拟系统所没有的优势，如抗干扰性强、便于和PC机相联、系统易于升级维护。 本设计是以单片机AT89S52和L298控制的直流电机脉宽调制调速系统。利用AT89S52芯片进行低成本直流电动机控制系统的设计，能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。系统实现对电机的正转、反转、急停、加速、减速的控制，以及PWM的占空比在LCD上的实时显示。 关键词：直流电机；AT89S52；PWM调速；L298

沪教版高二物理选修3-2期末试题及答案

00 甲 乙 丙 丁 高二物理期末测试题（命题人：斗鸡中学 柳润润） 试题说明： 1．本套试题适用于沪教版3—2，总分100分，时间90分钟。 2．试题着眼于基础知识的考查，其中基本概念、基本原理占到本试题分值的70%。 3．本套试题偏重于电磁感应、交流电，高压输电，占90% 一、选择题（每小题至少有一个选项正确，每小题4分，共计48分） （ ）1、关于对楞次定律的理解，下面说法中正确的是： A ．感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化 B ．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同 C ．感应电流的磁场方向，总是跟原磁砀方向相反 D ．感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，也可以相反 （ ）2、穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图像分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是 A ．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变 B ．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大 C ．图丙中回路在0～t 0时间内产生的感应电动势大于t 0～2t 0时间内产生的感 应电动势 D ．图丁中回路产生的感应电动势可能恒定不变 ( ) 3．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈内的感应电动势e 随时间t 的变化如图所示，则下列说法中正确的是 A ．t 1时刻通过线圈平面的磁通量为零 B ．t 2时刻通过线圈平面的磁通量最大

C ．t 4时刻通过线圈平面的磁通量的变化率的绝对值最大 D ．每当感应电动势e 变换方向时，通过线圈平面的磁通量的绝对值都为最大 ( ) 4．一交流电压的图象如图所示，将该交流电压加在一阻值为22Ω的电阻两端，下列说法中正确的是 A ．该电阻消耗的功率为1100W B ．该交流电压的瞬时值表达式为π100sin 2110=u t （V ） C ．并联在该电阻两端的交流电压表的示数为2110V D ．流过电阻的电流方向每秒改变50次 ( ) 5. 如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=180匝， 交流电源的电压1U tV π=，电阻R=45Ω，电压表、电流表均为理想电表，则 A ．交流电的频率为50Hz B ．A1的示数约为0.13A C ．该交变电压不能加在耐压值为300V 的电容器上 D ．V 的示数为36V ( ) 6．给额定功率为60W 、额定电压为220V 的白炽灯泡加上如图所示的电压，恰使灯泡正常发光，则所加电压 U0的大小最接近于 A ．440V B ．350V C ．310V D ．220V ( ) 7.如图所示为一理想变压器，原副线圈的匝数之比为1︰n ，副线圈接一定值电阻R . A.若ab 之间接直流电压U ，则R 中的电流为nU R B.若ab 之间接直流电压U C.若ab 之间接交流电压U ，则原线圈中的电流为R U n 2D.若ab 之间接交流电压U ，则副线圈中的电流为 nR U （ ）8、如图所示，同一水平面上足够长的固定平行导轨MN 、PQ 位于垂直于纸面向里的匀强磁场中，导轨上有两根金属棒ab 、cd ，能沿导轨无摩擦滑动，金属棒 a b R

沪科版高中物理选修3-1(1---3章测试题)

推荐下载 高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 高中物理选修3-1 (1---3章测试题) 一、选择题 1．静电场中某点的电场强度 （ D ） A ．其方向跟电荷在该点所受的电场力的方向一致 B ．跟电荷在该点所受的电场力的大小成正比 C ．跟放于该点的电荷的电量成反比 D ．跟放于该点的电荷的电量及所受电场力的大小无关 2．将电量为3×10-6C 的负电荷,放在电场中A 点,受到的电场力大小为 6×10-3N ,方向水平向右，则将电量为6×10-6C 的正电荷放在A 点，受到的电场力为（ B ） A ．1.2×10-2N ，方向水平向右 B ．1.2×10-2N ，方向水平向左 C ．1.2×102N ，方向水平向右 D ．1.2×102N ，方向水平向左 3 . 如图2是点电荷电场中的一条电场线，下面说法正确的是 （ B ） A ．A 点场强一定大于B 点场强 B ．在B 点轻轻释放一个电子，将一定向A 点运动 C ．这点电荷一定带正电 D ．正电荷运动中通过A 点时，其运动方向一定沿AB 方向 4．将一个正点电荷从无穷远处移到电场中A 点, 电场力做功为4×10-9J, 将一负点电荷 (带电量与上述正点电荷相等) 从无穷远处移到电场中的B 点, 克服电场力做功为8×10-9J, 则下述结论中正确的是 (设无穷远处电势为零) （ B ） A ．U A ＞U B ＞0 B ．U B ＜U A ＜0 C ．U A ＜U B ＜0 D ．U B ＞U A ＞0 5．一对带有等量异种电荷的平行金属板竖直放置, 一个电子从某一板上的小孔沿与电场线相反方向射入电场, 不计电子的重力, 在电子向另一板运动的过程中, 以下说法中正确的是（ BD ） A ．电子的动能逐渐减小, 电势能逐渐增大 B ．电子的动能逐渐增大, 电势能逐渐减小 C ．电子的动能和电势能都逐渐增大 D ．电子的动能和电势能的总和保持不变 6．在正电荷周围的电场中，有a 、b 两点，以下说法中正确的是（ C ） A ．这两点的电场强度一定不相同，电势也一定不相同 B ．这两点电场强度有可能相同，电势有可能相同 C ．这两点电场强度一定不相同，但电势有可能相同 D ．这两点电场强度有可能相同，但电势一定不相同 图2

直流电动机转速控制

直流电动机转速控制 王文玺 （北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京） 摘要：通过对直流电动机控制系统的建模，再利用Matlab对建模后的系统进行分析，来加深对自动控制系统的理解。找到系统的输入、输出，理清经历各环节前后的信号变化，找出系统传递函数。 关键词：直流电动机、Matlab、建模、传递函数 1、直流电动机动态数学模型建立 1.1直流电机数字PID闭环速度控制，系统实现无静差控制。 这是一个完整的带PID算法的直流电动机控制系统。目标值为给定的期望值，期望值与被测输出结果形成的反馈做比较，得到误差信号。误差信号经过PID控制环节得到控制信号。继而经历驱动环节得到操作量，驱动量作用与对象即电动机然后得到输出信号即转速。转速通过传感器得到反馈信号。 1.2PID控制环节 1.3被控对象（直流电动机）的统一数学模型 信号类型一次为，输入信号为电压，然后电流、电流、转矩、转速，反馈信号为电压。

各环节的比例函数为： 1.3.1额定励磁条件下，直流电机的电压平衡关系： （Ud为外加电压，E 为感应电势，R a为电枢电阻 ，La为电枢电感，i a为电枢电流。） 拉氏变换后： （ra—L ／R ，为电枢时间常数） 1.3.2直流电机的转矩平衡关系及拉氏变换： （Te 为电磁转矩，Tl 为负载转矩，B为 阻尼系数，J 为转动惯量，w为电机机 械转速，rm=J／B，为机械时间常数） 1.3.3电动机传递函数 可见直流电动机本身就是一个闭环系统，假设电机工作在空载状态，且机械时间常数远大于电枢时间常数，则电机传递函数可近似为： 1.4具体实例 电枢控制直流电动机拖动惯性负载的原理图，涉及的参数有：电压U为输入，转速为输出，R、L为电枢回路电阻、电感，K 是电动机转矩系数，K 是反电动势系数，K 是电动机和负载折合到电动机轴上的黏性摩擦系数，．厂是电动机和负载折合到电动机轴上的转动惯量。已知：R一2．0 Q，L：==0．5 H ，K = Kb一0．015，Kf一0．2 Nms，J— o．02kg．m 。 ( 取电压U为输入，转速叫为输出，由已知条件和原理图，根据直流电机的运动方程可以求出电动机系统的数学模型为：

沪教版高二物理选修 期末试题及答案

φ t O φ t O φ t O φ t O t 0 2t 0 甲 乙 丙 丁 高二物理期末测试题（命题人：斗鸡中学 柳润润） 试题说明： 1．本套试题适用于沪教版3—2，总分100分，时间90分钟。 2．试题着眼于基础知识的考查，其中基本概念、基本原理占到本试题分值的70%。 3．本套试题偏重于电磁感应、交流电，高压输电，占90% 一、选择题（每小题至少有一个选项正确，每小题4分，共计48分） （ ）1、关于对楞次定律的理解，下面说法中正确的是： A ．感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化 B ．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同 C ．感应电流的磁场方向，总是跟原磁砀方向相反 D ．感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，也可以相反 （ ）2、穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图像分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是 A ．图甲中回路产生的感应动势恒定不变 B ．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大 C ．图丙中回路在0～t 0时间内产生的感应电动势大于t 0～2t 0时间内产生的感 应电动势 D ．图丁中回路产生的感应电动势可能恒定不变 ( ) 3．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈内的感应电动势e 随时间t 的变化如图所示，则下列说法中正确的是 A ．t 1时刻通过线圈平面的磁通量为零 1102 －1102 0.010.02 t/s u/V

B ．t 2时刻通过线圈平面的磁通量最大 C ．t 4时刻通过线圈平面的磁通量的变化率的绝对值最大 D ．每当感应电动势e 变换方向时，通过线圈平面的磁通量的绝对值都为最大 ( ) 4．一交流电压的图象如图所示，将该交流电压加在一阻值为22Ω的电阻两端，下列说法中正确的是 A ．该电阻消耗的功率为1100W B ．该交流电压的瞬时值表达式为 π100sin 2110=u t （V ） C ．并联在该电阻两端的交流电压表的示数为2110V D ．流过电阻的电流方向每秒改变50次 ( ) 5. 如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=180匝，交流电源的电压1U 2202sin120tV π=，电阻R=45Ω，电压表、电流表均为理想电表，则 A ．交流电的频率为50Hz B ．A1的示数约为0.13A C ．该交变电压不能加在耐压值为300V 的电容器上 D ．V 的示数为36V ( ) 6．给额定功率为60W 、额定电压为220V 的白炽灯泡加上如图所示的电压，恰使灯泡正常发光，则所加电压 U0的大小最接近于 A ．440V B ．350V C ．310V D ．220V ( ) 7.如图所示为一理想变压器，原副线圈的匝数之比为1︰n ，副线圈接一定值电阻R . A.若ab 之间接直流电压U ，则R 中的电流为nU R B.若ab 之间接直流电压U ，则原、副线圈中的电流均为零 C.若ab 之间接交流电压U ，则原线圈中的电流为R U n 2 D.若ab 之间接交流电压U ，则副线圈中的电流为 nR U L 1 L 2 b C L R

沪科版高二物理下册知识点总结

沪科版高二物理下册知识点总结 导读：本文沪科版高二物理下册知识点总结，仅供参考，如果觉得很不错，欢迎点评和分享。 【一】 1.信息：各种事物发出的有意义的消息。 人类历，信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革是：①语言的诞生;②文字的诞生;③印刷术的诞生;④电磁波的应用;⑤计算机技术的应用。(要求会正确排序) 2.早期的信息传播工具：烽火台，驿马，电报机，电话等。 3.人类储存信息的工具有：①牛骨﹑竹简、木牍，②书，③磁盘﹑光盘。 4.所有的波都在传播周期性的运动形态。例如：水和橡皮绳传播的是凸凹相间的运动形态，而弹簧和声波传播的是疏密相间的运动形态。 5.机械波是振动形式在介质中的传播，它不仅传播了振动的形式，更主要是传播了振动的能量。当信息加载到波上后，就可以传播出去。 6.有关描述波的性质的物理量：①振幅A：波源偏离平衡位置的距离，单位是m.②周期T：波源振动一次所需要的时间，单位是s.③频率f：波源每秒类振动的次数，单位是Hz.④波长λ：波在一个周期类传播的距离，单位是m. 7.波的传播速度v与波长、频率的关系是：λ.v=——=λfT

8.电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场，由于电磁场本身具有物质性，因此电磁波传播时不需要介质。 9.电磁波谱(按波长由小到大或频率由高到低排列)：γ射线、X 射线、紫外线、可见光(红橙黄绿蓝靛紫)、红外线﹑微波﹑无线电波。(要了解它们各自应用)。 10.人类应用电磁波传播信息的历史经历了以下变化：①传播的信息形式从文字→声音→图像;②传播的信息量由小到大;③传播的距离由近到远④传播的速度由慢到快。 11.现代“信息高速公路”的两大支柱是：卫星通信和光纤通信，其中光纤通信优点是：容量大、不受外界电磁场干扰、不怕潮湿、不怕腐蚀，互联网是信息高速公路的主干线，互联网用途有：①发送电子邮件;②召开视频会议;③网上发布新闻;④进行远程登陆，实现资源共享等。 12.电视广播、移动通信是利用微波传递信号的。 【二】 一、传感器的及其工作原理 1、有一些元件它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。我们把这种元件叫做传感器。它的优点是：把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。 2、光敏电阻在光照射下电阻变化的原因：有些物质，例如硫化

直流电动机转速控制系统设计

摘要 当今，自动化控制系统已经在各行各业得到了广泛的应用和发展，而直流驱动控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用。特别是在直流电动机广泛应用的电气传动领域，起到至关重要的作用。直流电动机因为具有良好的调速性能和比较大的起动转矩，一直被应用在电气领域，尤其是在需要调速性能很高的场所。在制造业、工农业自动化、铁路与运输等行业都被广泛的应用，随着市场的竞争力，对直流电动机的需求也越来越高，同时对直流电动机的调速性能也有了更高的要求。因此，研究直流电动机转速控制系统的调速性能有着很重要的意义。 在本次的设计中采用PWM控制直流电动机转速。PWM脉冲受到PID算法的控制，被用来控制直流电动机的转速。同时利用安装在直流电动机转轴上的光电式传感器，将直流电动机的转速转换成脉冲信号，反馈到单片机，形成闭环反馈控制系统，改变不同占空比的PWM脉冲就可以实现直流电动机转速控制。 本论文对每一个方案的选择都进行详细的论述，在软件和硬件部分都进行了模块化。硬件部分首先给出一个以AT89S52单片机为核心的整体结构图，并对驱动电路、显示电路等模块进行详细的阐述。在软件部分给出整体程序流程图，对PWM 程序、PID算法程序、显示程序等模块详细的阐述。本次系统设计的具有抗干扰能力强、性价比高、维修简单方便等优点。 关键词：PWM；单片机；直流电动机；转速控制

Abstract Nowadays, automatic control system has been widely used and greatly developed in all walks of life. As the dominant part of electric drive, direct current (DC) control plays an important role in modern production, especially in the DC motor is widely used in the field of electric transmission. DC motor because of its good speed control performance and relatively large starting torque, has been applied in the electrical field, especially in the high speed performance requirements of the occasion. Is widely used in the manufacturing industry, industry and trade of agricultural automation, rail and transit industry, with the competitiveness of the market, the demand of DC motor is also more and more high, also of the DC motor speed performance also has the higher requirements. Therefore, it is very important to study the speed control performance of the DC motor speed control system. In this design, using PWM control DC motor speed. PWM pulse is controlled by the PID algorithm, PWM is used to control the speed of DC motor. At the same time, the hall sensor mounted on the rotational shaft of the DC motor, the DC motor speed is converted into a pulse signal, feedback to the microcontroller, form a closed loop feedback control system, changing the duty ratio of the PWM pulse can realize DC motor speed control. In this paper, the choice of each program are discussed in detail, in both the software and hardware parts are modular. In the part of hardware, we first give a whole structure diagram with AT89S52 single chip microcomputer as the core, and elaborate the driving circuit, display circuit and other modules in detail. In the software part gives the overall program flow chart, the PWM program, PID algorithm program, display program, and other modules are described in detail. The system design has the advantages of strong anti-interference ability, high cost performance, easy maintenance and so on. Key Words: PWM; microcomputer; DC motor; speed control

直流电动机控制系统设计

X X X X X学院 题目：直流电动机控制系统 学 院 XXXXXX学院 专 业 自动化 班 级 XX班 姓 名 XXX 学 号 XXXXX 指导老师 XXX 2012年 12 月 25 日 1、 设计题目：直流电动机控制系统 1、前言 近年来，随着科技的进步，电力电子技术得到了迅速的发展，直流电机得到了越来越广泛的应用。直流它具有优良的调速特性,调速平滑、方便,调速范围广;过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起动、制动和反转;需要能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求，从而对直流电机的调速提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速，改变电枢电压调速等技术已远远不能满足要求，这时通过PWM方式控制直流电机调速的方法应运而生。 采用传统的调速系统主要有以下缺陷：模拟电路容易随时间漂移，会产生一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。而在用了PWM技术后，避免了以上的缺陷，实现了用数字方式来控制模拟信号，可以大幅度降低成本和功耗。另外，由于PWM 调速系统的开关频率较高,仅靠电枢电感的滤波作用就可获得平稳的直流电流,低速特性好；同样,由于开

关频率高,快速响应特性好,动态抗干扰能力强,可以获得很宽的频带;开关器件只工作在开关状态,主电路损耗小,装置效率高。PWM 具有很强的抗噪性，且有节约空间、比较经济等特点。 2、系统设计原理 脉宽调制技术是利用数字输出对模拟电路进行控制的一种有效技术，尤其是在对电机的转速控制方面，可大大节省能量，PWM控制技术的理论基础为：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需 要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。 直流电动机的转速n和其他参量的关系可表示为 （1） 式中 Ua——电枢供电电压（V）； Ia ——电枢电流（A）； Ф——励磁磁通（Wb）； Ra——电枢回路总电阻（Ω）； CE——电势系数， ，p为电磁对数，a为电枢并联支路数，N为导体数。 由式（1）可以看出，式中Ua、Ra、Ф三个参量都可以成为变量，只要改变其中一个参量，就可以改变电动机的转速，所以直流电动机有三种基本调速方法：(1)改变电枢回路总电阻Ra；；(2)改变电枢供电电压Ua；(3)改变励磁磁通Ф。 3、方案选择及论证 3.1、方案选择 3.1.1、改变电枢回路电阻调速 可以通过改变电枢回路电阻来调速，此时转速特性公式为 n=U-【I(R+Rw)】/KeФ （2）式中Rw为电枢回路中的外接电阻（Ω）。 当负载一定时，随着串入的外接电阻Rw的增大，电枢回路总电阻R= (Ra+Rw)增大，电动机转速就降低。Rw的改变可用接触器或主令开关切换来实现。 这种调速方法为有级调速，转速变化率大，轻载下很难得到低速，

沪科版高中物理选修3-1试题及答案

物理选修3——1试题 （时间：90分钟满分：100分） 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1.如图所示,挂在绝缘细线下的小轻质通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以 A.甲图中两球一定带异种电荷 B.乙图中两球一定带同种电荷 C.甲图中至少有一个带电 D.乙图中两球至少有一个带电 2.电容器是一种常用的电子元件.对电容器认识正确的是 A.电容器的电容表示其储存电荷的能力 B.电容器的电容与它所带的电荷量成正比 C.电容器的电容与它两极板间的电压成正比 D.电容的常用单位有μF和pF，1μF=103pF 3.正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是下图中的哪一个 4.（2009广东湛江期末调研考试，4）右图为两电阻R a和R b的伏安特性曲线，由图可知，电阻R a与R b的大小关系为 A.R a >R b B.R a

A.4 V B.8 V C.12 V D.24 V 6.（2009湖北宜昌“三校联合体”期末联考，2）如图所示，在示波管下方有一根水平放置的通电直电线，则示波管中的电子束将 A.向上偏转 B.向下偏转 C.向纸外偏转 D.向纸里偏转 7.将悬挂在细线上的带正电的小球A 放在不带电的金属空心球C 内（不和球壁接触），另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B 向C 靠近，如图所示，于是有 A.A 往左偏离竖直方向，B 往右偏离竖直方向 B.A 的位置不变，B 往右偏离竖直方向 C.A 往左偏离竖直方向，B 的位置不变 D.A 和B 的位置都不变 8.如图所示，MN 是一条水平放置的固定长直导线，P 是一个通有电流I 2的与MN 共面的金属环，可以自由移动.长直导线与金属圆环均包有绝缘漆皮.当MN 中通上图示方向的电流I 1时，金属环P 在磁场力作用下将 A.沿纸面向上运动 B.沿纸面向下运动 C.水平向左运动 D.由于长直导线包有绝缘漆皮，其磁场被屏蔽，金属环P 将静止不动 9.真空中两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F ，若它们的带电荷量都增大为原来的2倍，距离减小为原来的2 1 ，它们之间的相互作用力变为 A.16F B.4F C.F D.F 2 1 10.如图所示，在竖直放置的金属板M 上放一个放射源C ，可向纸面内各个方向射出速率均为v 的α粒子，P 是与金属板M 平行的足够大的荧光屏，到M 的距离为d .现在 P 与金属板M 间加上垂直纸面的匀强磁场，调整磁感应强度的大小，恰使沿M 板向上射出的α粒子刚好垂直打在荧光屏上.若α粒子的质量为

沪科版高二物理期中考试题及答案

高二年级物理学科（期中试卷） 谭庆华 王党朝 杨海 一、本题共10小题；每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分. 1．真空中甲、乙两个固定的点电荷，相互作用力为F ，若甲的带电量变为原来的2倍，乙的带电量变为原来的8倍，要使它们的作用力仍为F ，则它们之间的距离变为原来的（ ） A ．2倍 B ．4倍 C ．8倍 D ．16倍 2．电场强度的定义式为 E ＝ F ／q ( ) A ．该定义式只适用于点电荷产生的电场 B ．F 是检验电荷所受到的力，q 是产生电场的电荷电量 C ．场强的方向与F 的方向相同 D ．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比 3．关于电场线的说法，正确的是 ( ) A ．电场线的方向，就是电荷受力的方向 B ．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C ．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大 D ．静电场的电场线不可能是闭合的 4．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q ，相距r ，两点电荷连线中点处的场强为 ( ) A ．0 B ．2kq ／r 2 C ．4kq ／r 2 D ．8kq ／r 2 5．真空中距点电荷Q 为r 的A 点处，放一个点电荷q(q<

直流电动机双闭环控制系统设计与分析[设计+开题+综述]

开题报告 电气工程与自动化 直流电动机双闭环控制系统设计与分析 一、选题的背景与意义 随着现代工业的快速发展，在调速领域中，双闭环的控制理念已经得到了越来越广泛的认同。由于其动态响应快,静态性能良好,抗干扰能力强,因而在工程设计中被广泛地采用[1]。现在直流调速理论发展得比较成熟,但要真正设计好一个双闭环调速系统并应用于工程设计却有一定的难度[2]。 PID（即：比例-积分-微分）控制器是最早发展起来的控制理论之一，由于它具有算法结构简单、鲁棒性好、可靠性高等优点，在工业控制中90％是采用PID控制系统 [3]。然而，在越来越复杂的工业过程中，常常难以确定其精确数学模型，无法从理论上准确设计PID 控制器的相应参数。此外，在实际的生产现场过程中，由于受到现场环境及运行工况的变化等因素的困扰，常规的PID设计方法往往整定欠佳，性能不良，对运行工况的适应性较差，很难满足对生产过程的控制性能和产品质量的要求。 群体智能算法(Swarm Intelligence Algorithm) [4]是近十几年发展起来的智能仿生算法，其基本思想是模拟自然界生物的群体行为来构造随机优化算法。其中由美国学者Kennedy 和Eberha提出的粒子群优化算法(particle swarill optimization，PSO) 计算快速收敛，不易陷入局部最优，而且所需参数少且易于实现。因此，粒子群及改进的粒子群优化算法在PID参数整定中的应用近几年也得到了极大关注和重视。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题： 1、基本内容 本课题主要研究直流电动机双闭环控制系统设计与分析，并通过粒子群优化算法（PSO）用于双闭环PID调节控制的方法对系统进行设计和仿真。 双闭环PID控制系统设置了转速调节器(ASR)和电流调节器(ACR), 分别调节转速和电流, 两者实行串级连接, 且都带有输出限幅电路。由于调速系统的主要被控量是转速, 故把转速环作为外环, 以抑制电网电压扰动对于转速的影响, 把由电流环作为内环, 以实现在最大 电流约束下的转速过渡过程最快最优控制。直流电动机双闭环控制系统原理见图1所示。 III

沪科版高二物理选修 练习题及答案

高二物理选修3-1第五章练习题 命题人：袁亚林 一、选择题 1、关于磁感线，下列说法中正确的 是 A．磁感线是实际存在于磁场中的线 B．磁感线上任意一点的切线方向，都跟该点的磁场方向一致 C．磁感线是一条条不闭合的曲线 D．磁感线有可能出现相交的情况 2、从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，若它们在毫无阻挡 的情况下到达地球，将对地球上的生命造成巨大危害。下列关于地磁场和上述宇宙射线的相关说法中，正确的是： A．在地球表面附近，地磁场对带电宇宙射线完全没有阻挡作用 B．在地球表面附近，各处的地磁场对带电宇宙射线的阻挡作用强弱相同 C．在赤道附近，地磁场将使垂直射向地球表面的带正电宇宙射线略向西偏 D．在赤道附近，地磁场将使垂直射向地球表面的带正电宇宙射线略向东偏3、在赤道上从东向西水平发射的一束电子流，受地磁场的作用，电子流将偏向 A．上方 B．下方 C．北方 D．南方 4．如图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc=∠bcd=1350。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力（） A．方向沿纸面向上，大小为（+1）ILB B．方向沿纸面向上，大小为（-1）ILB C．方向沿纸面向下，大小为（+1）ILB

D．方向沿纸面向下，大小为（-1）ILB 5、如图,一水平导轨处在方向斜向左上方、与水平方向成60°的磁场中，磁场作用下一根通有恒定电流的金属棒在导轨上向右做匀速滑动，现将磁场方向顺时针缓慢转动30°，在此过程中金属棒始终保持向右匀速运动，则磁感应强度B 的大小变化情况可能是 A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 6、如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝 缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸 面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是 A．水平向左 B．水平向右 C．竖直向下D．竖直向上 7、绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示．线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起．若保持电键闭合，则（） A．铝环不断升高 B．铝环停留在某一高度 C．铝环跳起到某一高度后将回落 D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变 8、如图所示，在倾角为a的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m 的直导体棒。在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确 是（） A．方向垂直斜面向上 B．，方向垂直斜面向下 C．，方向竖直向上

一种无刷直流电动机控制系统设计1

一种无刷直流电动机控制系统设计1

一种无刷直流电动机控制系统设计 摘要：介绍了MOTORALA公司专门用于无刷直流电机控制的芯片MC33035和 MC33039的特点及其工作原理，系统设计分为控制电路与功率驱动电路两大部分，控制电路以MC33035/33039为核心，接收反馈的位置信号，与速度给定量合成，判断通电绕组并给出开关信号。在驱动电路设计中，采用三相Y 联结全控电路，使用六支高速MOSFET开关管组成。通过实验，电机运行稳定。 关键词：无刷直流电机;MC33035/33039;控制电路;驱动电路 Design of control system for Brushle ss DC Motors SUN GuanQun;SHI Ming;TONG LinYi; XU YiPing Abstract:It introduces the MOTORAL A company used for the characteristi cs of the chip MC33035 and MC3303 9 which control the brushless direc t current motor exclusively and its w ork principle. The system design divi

良,而且具有体积更小、可靠性更高、控制更容易、应用范围更广泛、制造维护更方便等优点,使无刷电机的研究具有重大意义。 本系统设计是利用调压调速，根据调整供电PWM电源的占空比进而调整电压的方式实现。本设计采用无刷直流电机专用控制芯片MC33 035，它能够对霍尔传感器检测出的位置信号进行译码,它本身更具备过流、过热、欠压、正反转选择等辅助功能, 组成的系统所需外围电路 简单，设计者不必因为采用分立元件组成庞大的模拟电路,使得系统的设计、调试相当复杂,而且要占用很大面积的电路板。 MC33035和MC33039这两种集成芯片也可以方便地完成无刷直流电动机的正反转、运转起动以及动态制动、过流保护、三相驱动信号的产生、电动机转速的简易闭环控制等。利用专用集成芯片构成的无刷直流电机控制系统，具有集成度高、速度快及完善的保护功能等特点。驱动电路结构简单，因而整个线路外围元件少、走线简单，可大大减小逆变器体积。 2.系统原理

沪教版高二物理期中试题及答案

沪教版高二物理期中试 题及答案 Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8

高二物理（期中）试题 斗鸡中学徐文斌 一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的，把答案填在答题表中） 1、真空中两个相同的金属小球A和B，带电荷量分别为Q A =2×10-8C和 Q B =4×10-8C，相互作用力为F，若将两球接触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为（） A.F 8 9 C.F 9 8 D.F 3 2 2、在如图1所示的各电场中，A、B两点场强相同的是（） 图1 3、如图2所示，平行金属板A与B相距5cm，电源电压为 10v，则与A板相距1cm的C点的场强为（） ／m ／m ／m ／m 4、在如图3所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与 一灵敏的静电计相接，极板B接地.若极板B稍向上移动一 点，由观察到的静电计指针变化做出平行板电容器电容变小 的结论的依据是（） A.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小 B.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大 C.极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大 D.极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变小 5、根据电阻定律，电阻率 L RS = ρ对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率（） A.跟导线的电阻成正比 B.跟导线的横截面积成正比 C.跟导线的长度成反比 D.由所用金属材料的本身特性决定 6、一个电流表的满偏电流I g =1mA.内阻为500Ω，要把它改装成一个量程为10V 的电压表，则应在电流表上（） A.串联一个10kΩ的电阻 B.并联一个10kΩ的电阻 C.串联一个Ω的电阻 D.并联一个Ω的电阻 7、如图4所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，当开关S闭合时，电流表和电压表读数的变化是（） A.两表读数均变大 图2 图3

直流电动机转速自动控制系统实验报告

设计报告正文 第一章直流电动机转速自动控制系统的组成原理1.1 广义对象的组成原理 1.1.1 被控对象直流电动机工作原理和被控制量 1、被控对象：电动机 被控量：电动机的转速 2、直流电动机的原理：基于电磁感应定律，即：运动导体切割磁力线，在导体中产生切割电势；或者说匝线链线圈的磁通发生变化，在线全中产生感应电势。

N极下到导体中的电流流出纸面，用Θ表示。 S极下到导体中的电流流出纸面，用?表示载流导体在磁场中受到电磁力的作用。如果导体在磁场中的长度为L，其中流过的电流为i,导体所在的磁通密度为B，那么导体受到的磁力的值为 F=BLI 式中，F的单位为牛顿（N）；B的单位为韦伯/米2（Wb/m2）;L的单位为米（m）；I的单位为安（A）；力F的方向用左手定则来确定。 1.1.2 功率放大器的组成原理 功放的作用是通过对控制信号的功率放大以产生足够的功率来驱动执行机构。功率放大器的工作原理就是利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率将电源转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数。应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流（或电压）是原来的β倍的大信号，这种现象成了功率放大。而场效应管则是栅极变化一毫伏，原极电流变化一安，就成称跨导为1，功率放大器就是利用这些作用来实现小信号来控制大信号，从而使多级放大器实现了大功率输出，并非真的将功率放大了。

1.1.3 测速元件工作原理 因此电刷两端的感应电势与电机的转速成正比，即电势值能表征转速的大小，因此直流测速发电机可以把转速信号转换成电视信号，从而用来测速。 测速装置由电机，光栅盘，等组成。 1.2广义对象数学模型的建立 1.2.1广义对象时间响应特性的测试 1.2.1.1测试实验原理图 G(s)=)()(s s N 输出量 G （s ）=Φ(s) - 1Φ(s) Φ(s)=） 输入量（s )(s N （可以消除干扰） 1.2.1.2测试过程与方法 时域法：通过测量对应特定输入信号的系统输出响应，来确定系统的 传递函数。