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Open charm production in deep inelastic scattering at next-to-leading order at HERA

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Open charm production in deep inelastic scattering at next-to-leading order at HERA ?Brian W.Harris HEP Theory Group,Argonne National Laboratory,Argonne,IL 60439,USA Abstract.An introduction and overview of charm production in deep inelastic scat-tering at HERA is given.The existing next-to-leading order perturbative QCD calcu-lations are then reviewed,and key results are summarized.Finally,comparisons are made with the most recent HERA data,and unresolved issues are highlighted.ANL-HEP-CP-99-691Introduction Electromagnetic interactions have long been used to study both hadronic struc-ture and strong interaction dynamics.Examples include deep inelastic lepton-nucleon scattering,hadroproduction of lepton pairs,the production of photons with large transverse momenta,and various photoproduction processes involving scattering of real or very low mass virtual photons from hadrons.In particular,heavy quark production in deep inelastic electron-proton scattering (DIS)is cal-culable in QCD and provides information on the gluonic content of the proton which is complementary to that obtained in direct photon production or struc-ture function scaling violation measurements.In addition,the scale of the hard scattering may be large relative to the mass of the charm quark,thus allowing one to study whether and when to treat the charm as a parton.Early measurements of open charm production in neutral current DIS,per-formed by the Berkeley-Fermilab-Princeton (BFP)[1]and European Muon Col-laboration (EMC)[2]experiments,touched upon the topics relevant for HERA today:production mechanism,charm fragmentation,gluon parton distribution function extraction,and charm contribution to the proton structure function.

See [3]for a review of these experiments.Activity in this area has increased recently with new data available from the H1[4]and ZEUS [5]experiments at HERA.In particular,substantial samples of reconstructed D ?hadrons have been obtained,and a semi-lepton decay mode analysis is underway[6].Considerably more data is anticipated in the next few years.

Interest in the production mechanism is twofold.First,one is concerned with the leading twist-two term in the operator product expansion which incorporates the factorization theorem for hard scattering.Second,there is interest in studies of a higher twist charm component to the proton.

2 B.W.Harris

When considering the leading twist-two term the main issue is whether and when to treat the charm as a parton.Near threshold it is well established that charm is produced through photon-gluon fusion.On the other hand,very far above threshold the charm should be resummed into an e?ective parton dis-tribution.How one interpolates from one region to another is described by a variable?avor number scheme,several of which have been proposed recently [7,8,9].One must look at su?ciently inclusive observables in order to build up the logarithms that are to be summed,so predictive power for some observables is lost.In other words,for di?erential quantities,the?xed?avor number scheme of photon-gluon fusion provides the most appropriate formalism[10].

The idea of a higher twist charm component to the proton was introduced by Brodsky et al.[11].In this scenario the intrinsic charm quark Fock component in the proton wave function,|uudcˉc>,is generated by virtual interactions where gluons couple to two or more valence quarks.The probability for cˉc?uctuations to exist in a light hadron scales as O(1/m2c)relative to the twist-two component, and is therefore higher twist.The EMC data[2]marginally support this idea.

A full re-analysis of the EMC data has been carried out including both leading twist and intrinsic components at NLO including mass and threshold e?ects[12]. The result is that one data point contributes to a0.8±0.6%normalization of the intrinsic component relative to leading twist.

Fragmentation is the most contentious topic at present.The production and subsequent hadronization of charmed quarks in DIS is not as clean as the much studied case of production in e+e?annihilation.In particular,in DIS there are proton beam remnants around which necessarily talk to the charm quark as it hadronizes.If events too close to the beam direction are selected,one can ex-pect deviations from models which do not account for this e?ect.Presently it is hoped that detailed experimental studies in the Breit frame,wherein one hemi-sphere resembles e+e?,will provide additional information on the fragmentation process.

Because the production method is dominated by the leading twist photon-gluon fusion near threshold,it is possible to extract a gluon parton distribution function(PDF)and compare with existing PDFs,which derive their gluon in-formation from other sources,such as direct photon production or structure function scaling violation measurements.This has been done by both H1and ZEUS collaborations.The results are completely consistent with comparable PDF sets in the same x and Q2range.While unlikely to ever replace structure function scaling violation measurements,charm production does serve as a nice consistency check on the gluon PDF.

One may also wish to take the open charm measurement and extrapolate the cross section over the full phase space and then extract the charm’s contribution to the proton structure function.Historically the structure functions have been useful as input into global analyses and a testing ground for the variable?avor number schemes mentioned above.Care must be taken so that conclusions drawn are not artifacts of the extrapolation procedure(model).

Open charm production in deep inelastic scattering (3)

(b)(b)(c)(d)

Fig.1.Typical Feynman diagrams contributing to the amplitude for neutral current charm production.(a)An order eg s Born diagram.(b)An order eg3s virtual diagram.

(c)An order eg2s gluon-bremsstrahlung diagram.(d)An order eg2s light quark initiated diagram

2Next-to-leading Order Calculations

The reaction under consideration is charm quark production via neutral-current electron-proton scattering,e?(l)+P(p)→e?(l′)+c(p1)+X.When the momen-tum transfer squared Q2=?q2>0(q=l?l′)is not too large Q2?M2Z,the contribution from Z boson exchange is suppressed and the process is dominated by virtual-photon exchange.After an azimuthal integration,the cross section may be written in terms of structure functions F c2(x,Q2,m c)and F c L(x,Q2,m c) as follows:

d2σ

yQ4 1+(1?y)2 F c2(x,Q2,m c)?y2F c L(x,Q2,m c) (1)

where x=Q2/2p·q and y=p·q/p·l are the usual Bjorken scaling variables,αis the electromagnetic coupling,and m c is the charm mass.The scaling variables are related to the square of the center of momentum energy of the electron-proton system S=(l+p)2via xyS=Q2.The total cross section is given by [13]

dQ2 d2σ

σ= 14m2c/S dy yS?4m2c

m2e y2/(1?y)

4 B.W.Harris

F c k (x,Q 2,m c )=Q 2αs (μ2)

e 2c

f g/P (ξ,μ2)× c (0)k,

g +4παs (μ2) c (1)k,g +ˉc (1)k,g ln

μ2m 2c +e 2i d (1)k,i +e i e c o (1)k,i

(3)

with k =2,L .The lower limit on the integration over the parton momentum fraction ξis ξmin =x (4m 2c +Q 2)/Q 2.The parton momentum distributions in the proton are denoted by f i/P (ξ,μ2).The sum is taken over the light quarks,q =u,d,s .The mass factorization scale μf has been set equal to the renormal-

ization scale μr and is denoted by μ.All charges are in units of e .c (0)k,i ,c (1)k,i ,

c (1)k,i ,(i =g,q,ˉq ),an

d d (1)

k,i ,(i =q,ˉq )in the limit Q 2?m 2can be found in

[19].The coe?cient functions have also been calculated in a fully di?erential form

[20].These in turn can be used with Eq.(3)to construct pair-inclusive distri-butions such as dF k /dM c ˉc [21]where M c ˉc is the invariant mass of the produced charm-anticharm system.

Open charm production in deep inelastic scattering (5)

The resulting di?erential structure functions and Eq.(1)have further been used to construct a NLO monte carlo style program,HVQDIS[22,23].The basic components(in terms of virtual-photon-proton scattering)are the2to2 body squared matrix elements through one-loop order and tree level2to3body squared matrix elements,for both photon-gluon and photon-light-quark initiated subprocesses,as shown in Fig.1.It is therefore possible to study fully-,single-, and semi-inclusive production at NLO,and three body?nal states at leading order.The goal of this NLO calculation is to organize the soft and collinear singularity cancellations without loss of information in terms of observables that can be predicted.

The subtraction method provides a mechanism for this cancellation.It allows one to isolate the soft and collinear singularities of the2to3body processes within the framework of dimensional regularization without calculating all the phase space integrals in a space-time dimension n=4.Expressions for the three-body squared matrix elements in the limit where an emitted gluon is soft appear in a factorized form where poles?=2?n/2multiply leading order squared matrix elements.These soft singularities cancel upon addition of the interference of the leading order diagrams with the renormalized one-loop virtual diagrams. The remaining singularities are initial state collinear in origin.The three-body squared matrix elements appear in a factorized form,where poles in?multiply splitting functions convolved with leading order squared matrix elements.These collinear singularities are removed through mass factorization.

The result of this calculation is an expression that is?nite in four-dimensional space time.One can compute all phase space integrations using standard monte carlo integration techniques.The?nal result is a program which returns parton kinematic con?gurations and their corresponding weights,accurate to O(αα2s). The user is free to histogram any set of infrared-safe observables and apply cuts, all in a single histogramming subroutine.Additionally,one may study heavy hadrons using the Peterson et al.model[24].Detailed physics results from this program and a description of the necessary cross checks the program satis?es are given in[23].See also[25]for recent improvements.

3Results and Current Issues

Charmed meson di?erential cross sections are measured experimentally[1,2,4,5] within some detector acceptance region,and the corresponding theory predic-tions can be made using HVQDIS.As we saw above,the cross section is an integral over the structure functions.Therefore,the two share many of the same properties.Before discussing the cross sections,the more salient features of the NLO structure functions will be reviewed.The interested reader can?nd addi-tional details in the original paper[15]and,more so,in the recent phenomeno-logical analyses[18,26,27,28].

For moderate Q2～10GeV2one?nds that the charm quark contribution at small x～10?4is approximately25%of the total structure function(de?ned as light parton plus heavy quark contributions).In contrast,the contribution from

6 B.W.Harris

Fig.2.The renormalization/factorization scale dependence of the structure function F c2(x,Q2,m c)for Q2=3GeV2(left)and Q2=25GeV2(right)for various x values. The results for GRV94(solid lines)and CTEQ4F3(dashed lines)parton distribution sets are shown

bottom quarks is only a few percent due to charge and phase space suppression. The structure functions show a marked rise at small x due primarily to the rapidly rising gluon distribution:the gluon initiated contributions comprise most of the structure function.The light quark initiated processes give only a few percent contribution at small x.The scale dependence of the structure functions is very small in the HERA x and Q2regions.This is demonstrated in Fig.2 for various x and Q2values.The largest variation comes from our imprecise knowledge of the charm quark mass.For example,a±10%variation of the charm mass about the central value of1.5GeV gives a±20%variation in the structure function for small x and moderate Q2.

At moderate Q2,and x values larger than0.01,the charm structure func-tion is increasingly dominated by partonic processes near the charm quark pair-production threshold.The large size of the gluon density for small momentum fractions gives relatively large weight to such processes[27].Although the QCD corrections at presently accessible x values are moderate(about30?40%),with an increasing amount of data to be gathered at higher x,it is worthwhile to have a closer look at such near-threshold subprocesses.In this kinematic region,the QCD corrections are dominated by large Sudakov double logarithms.Recently [29],these Sudakov logarithms have been resummed to all orders of perturbation theory,to next-to-leading logarithmic accuracy,and,moreover,in single-particle inclusive kinematics[30].Let us recall the main results.First,the quality of the approximation for the next-to-leading logarithmic threshold resummation was found to be clearly superior to leading logarithmic one.Furthermore,the resum-

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√Fig.3.Next-to-leading order di?erential cross sections for charm production at

Q2+4m2c with m c=1.5GeV.From Eq.(3)the parton distri-butions are probed at a momentum fractionξwhich is typically one order of magnitude larger the x.This is illustrated in Fig.3c where a plot of dσ/d log(ξ) vs.log(ξ)(right set of curves)is superimposed on the plot of dσ/d log(x)vs. log(x)(left set of curves).The di?erence between the curves is approximately 10%atξ=10?2.7.

The scale dependence of the NLO di?erential cross sections is shown in Fig.4. The curves were made using the CTEQ4F3parton distribution set atμ=2m c (solid)andμ=2

8 B.W.Harris

Fig.4.Same set of distributions as Fig.3,but this time showing the variation with respect to renormalization/factorization scale,μ=2m c(solid lines)andμ= 2

Q2+4m2c with m c=1.35GeV(solid)and m c=1.65GeV(dash)are shown.Mass e?ects are smaller at the larger transverse mass because they are suppressed by powers of m c/p t in the matrix elements. However,if the range is extended much further,large logarithms of the form ln(p2t/m2c)appear in the cross section and should be resummed.

Before closing,we compare the NLO calculations described above with the most recent HERA data from H1[4]and ZEUS[5]collaborations.The mea-surements make use of a tagging technique wherein the D?meson kinematics

are reconstructed using the tight constrains of the decay D?+→D0π+

slow →

(K?π+)π+

slow .In order to make the comparison,the theory prediction for the

charm production cross sections must be converted to those of charmed meson production.This is done using a simple non-evolving Peterson et al.model[24] which depends on one parameter?which is taken from e+e?data.The overall

Open charm production in deep inelastic scattering (9)

Fig.5.Same set of distributions as Fig.3,but this time showing the variation with respect to charm quark mass,m c=1.35GeV(solid lines)and m c=1.65GeV(dashed lines)

cross section normalization is set by the hadronization fraction f(c→D?)again taken from e+e?data.The four-vector for the D?is constructed from that of the charmed quark by smearing the the charm three-vector in the lab frame. The energy component is then?xed such that the four-vector has the physical D?mass,2.01GeV.

Shown in Fig.6are D?meson cross sections measured by the H1collabora-tion[4]di?erential in transverse momentum p⊥,pseudo-rapidityη,reconstructed

parton momentum fraction x obs

g ,and momentum transfer Q2compared to the

NLO calculation described in the Sec.2plus the Peterson et al.fragmentation model.The shaded band corresponds to varying the charm quark mass of1.5 GeV by±0.2GeV.Overall the agreement is good,except for the pseudo-rapidity plot in which the theory under(over)estimates the data in the forward(back-ward)region.

The ZEUS collaboration[5]has also measured D?meson cross sections di?erential in momentum transfer Q2,Bjorken x,hadronic energy W,trans-verse momentum p t,pseudo-rapidityη,and D?momentum fraction x(D?)= 2|pγP cms|/W which are compared with theory in Fig.7.The boundaries of the bands correspond to varying the charm quark mass of1.4GeV by±0.1GeV. Again,the overall agreement is good,but the theory underestimates the data in the forward region and overestimates it in the backward region.Additionally, the D?momentum fraction data,which is particularly sensitive to the charm

10 B.W.Harris

p ⊥ (GeV)

d σ / d p ⊥ (n b G

e V -1)

ηd σ / d η (n b )

log x g OBS d σ / d l o g x g O B S (n b )

Q 2 (GeV 2)

d σ / d Q 2 (n b G

e V -2)Fig.6.Various di?erential cross sections for D ?meson production at HERA as mea-sured by the H1collaboration [4]compared to the next-to-leading order calculation described in the Sec.2plus a Peterson et al.fragmentation model.The shaded band corresponds to varying the charm quark mass from 1.3to 1.7GeV

hadronization process,is poorly described.Similar e?ects are seen in the D ?photoproduction data at HERA.

Variations of the parton distribution set,renormalization/factorization scale,charm mass,or fragmentation parameter ?are unable to account for the di?er-ences between data and theory.It also appears unlikely that an evolving frag-mentation function would help;and the momentum transfers are large enough that any photon structure is surely negligible.

One explanation[33]proposed for the photoproduction data appears to work for the DIS data as well.Qualitatively,one is invited to think of a color string connecting the hadronizing charm quark and the proton remnant which pulls (drags)the charmed meson to the forward region.This is made quantitative in the Lund String model modi?ed for heavy ?avor production [34],as implemented in Pythia [35].The shaded band in Fig.7shows what happens when the Peterson et al.model is replaced by an e?ective fragmentation model extracted from the Pythia based monte carlo RAPGAP[36].The agreement is much improved.

Another way to improve the agreement between data and theory is to simply raise the minimum p t of the events that are selected.Data from a slightly di?erent decay chain,but higher minimum p t cut are shown as open triangles.Here the Peterson and RAPGAP improved NLO predictions give essentially the same

Open charm production in deep inelastic scattering (11)

Fig.7.Various di?erential cross sections for D?meson production at HERA as mea-sured by the ZEUS collaboration[5]compared to the next-to-leading order calculation described in the Sec.2plus a Peterson et al.fragmentation model.For the shaded band the Peterson et al.model was replaced by an e?ective fragmentation model ex-tracted from RAPGAP which includes a drag e?ect between the proton remnant and the hadronizing charm.The bands result from varying the charm quark mass from1.3 to1.5GeV

results,as expected.However,a seemingly large?uctuation in the forward most data bin somewhat clouds this expectation.

A number of additional studies have been done.For example,H1[4],us-ing the above cross sections,has extracted a NLO gluon PDF which agrees well with their own gluon PDF,obtained indirectly through structure function scaling violations,and that of CTEQ4F3.In a di?erent approach,ZEUS[5], has extrapolated over the full phase space and extracted the structure function .

F charm

In closing,the next-to-leading order calculations described herein have been very successful in describing charm production at HERA.A variety of di?erent observables have been studied,and the gluon parton distribution function and the charm contribution to proton structure function have been extracted.The weakest stage of the calculation is,not surprisingly,modeling the hadronization of the produced charm to the observed charmed meson,especially at low trans-

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verse momentum.One could take this as an opportunity to study hadronization in the presence of beam remnants.

Acknowledgments.I thank the organizers for the invitation and Z.Sullivan for comments on the text.The work presented herein is the result of collaborations and discussions with J.Smith and https://www.wendangku.net/doc/603708694.html,enen,and was supported in part by the U.S.Department of Energy,High Energy Physics Division,Contract No. W-31-109-Eng-38.

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【VIP专享】运动控制系统课程设计报告

《运动控制系统》课程设计报告时间 2014.10 _ 学院自动化 _ 专业班级自1103 _ 姓名曹俊博 __ 学号 41151093 指导教师潘月斗 ___ 成绩 _______

摘要本课程设计从直流电动机原理入手，建立V-M双闭环直流调速系统，设计双闭环直流调速系统的ACR和ASR结构，其中主回路采用晶闸管三相桥式全控整流电路供电，触发器采用KJ004触发电路，系统无静差；符合电流超调量σi≤5%；空载启动到额定转速超调量σn≤10%。并详细分析系统各部分原理及其静态和动态性能，且利用Simulink对系统进行各种参数给定下的仿真。关键词：双闭环；直流调速；无静差；仿真 Abstract This course is designed from DC motor, establish the principles of V-M double closed loop DC speed control system design, the double closed loop dc speed control system and the structure, including ACR ASR the main loop thyristor three-phase bridge type all control the power supply and trigger the rectifier circuit KJ004 trigger circuit, the system without the static poor; Accord with current overshoots sigma I 5% or less; No-load start to the rated speed overshoot sigma n 10% or less. And detailed analysis of the system principle and the static and dynamic performance, and the system of simulink to various parameters set simulation. Key Words：double closed loop；DC speed control system；without the static poor；simulation

SDN及ODL概括性总结

1、SDN是什么？ SDN(Software Defined Network)即软件定义网络，是一种网络设计理念。网络硬件可以集中式软件管理，可编程化，控制转发层面分开，则可以认为这个网络是一个SDN网络。SDN 不是一种具体的技术，不是一个具体的协议，而是一个思想，一个框架，只要符合控制和转发分离的思路就可以认为是SDN. 2、传统网络面临的问题？ 1）传统网络部署和管理非常麻烦，网络厂商杂，设备类型多，设备数量多，命令行不一致2）流量全局可视化难 3）分布式架构中，当网络发生震荡时，网络收敛过程中，有可能出现冗余的路径通告信息4）网络流量的剧增，导致底层网络的体积膨胀、压力增大；网络体积越大的话，需要收敛的时间就越长 5）想自定义设备的转发策略，而不是网络设备里面的固定好的转发策略 -------->sdn网络可以解决的问题 3、SDN的框架是什么 SDN框架主要由，应用层，控制层，转发层组成。其中应用层提供应用和服务（网管、安全、流控等服务），控制层提供统一的控制和管理（协议计算、策略下发、链路信息收集），转发层提供硬件设备（交换机、路由器、防火墙等）进行数据转发、 4、控制器 1）控制器概述在整个SDN实现中，控制器在整个技术框架中最核心的地方控制层，作用是上接应用，下接设备。在SDN的商业战争中，谁掌握了控制器，或者制定了控制器的标准，谁在产业链条中就最有发言权 2）控制器功能南向功能支撑：通过openflow等南向接口技术，对网络设备进行管控，拓扑发现，表项下

发，策略指定等北向功能：目前SDN技术中只有南向技术有标准文案和规范，而北向支持没有标准。即便如此，控制器也需要对北向接口功能进行支持，REST API,SOAP,OSGI,这样才能够被上层的应用调用东西向功能支持：分布式的控制器架构，多控制器之间如何进行选举、协同、主备切换等3）控制器的种类目前市场上主要的控制器类型是：opendaylight （开发语言Java），Ryu(开发语言python), FloodLihgt(开发语言Java)等等 5、opendaylight（ODL）控制器介绍 ODL拥有一套模块化、可插拔灵活地控制平台作为核心，这个控制平台基于Java开发，理论上可以运行在任何支持Java的平台上，从Helium版本开始其官方文档推荐的最佳运行环境是最新的Linux（Ubuntu 12.04+）及JVM1.7+。 ODL控制器采用OSGi框架，OSGi框架是面向Java的动态模型系统，它实现了一个优雅、完整和动态的组件模型，应用程序（Bundle）无需重新引导可以被远程安装、启动、升级和卸载，通过OSGi捆绑可以灵活地加载代码与功能，实现功能隔离，解决了功能模块可扩展问题，同时方便功能模块的加载与协同工作。自Helium版本开始使用Karaf架构，作为轻量级的OSGi架构，相较于早前版本的OSGi提升了交互体验和效率，当然其特性远不仅仅于此。 ODL控制平台引入了SAL（服务抽象层），SAL北向连接功能模块，以插件的形式为之提供底层设备服务，南向连接多种协议，屏蔽不同协议的差异性，为上层功能模块提供一致性服务，使得上层模块与下层模块之间的调用相互隔离。SAL可自动适配底层不同设备，使开发者专注于业务应用的开发。此外，ODL从Helium开始也逐渐完成了从AD-SAL（Application Driven Service Abstraction Layer）向MD-SAL（Model Driven Service Abstraction Layer）的演进工作，早前的AD-SAL，ODL控制平台采用了Infinispan技术，In?nispan是一个高扩展性、高可靠性、键值存储的分布式数据网格平台，选用Infinispan来实现数据的存储、查找及监听，用开源网格平台实现controller的集群。MD-SAL架构中采用Akka实现分布式messageing。 6、ODL的总体框架 ODL控制器主要包括开放的北向API，控制器平面，以及南向接口和协议插件。北向API 有OSGI和REST两类，同一地址空间应用使用OSGI类，而不同地址空间的应用则使用REST 类。OSGI是有状态的连接，有注册机制，而rest是无状态链接。上层应用程序利用这些北

运动控制系统基本要求

11级电气工程与自动化专业《运动控制系统》基本要求（2014-05-23）第一章绪论了解本课程的研究内容。第二章（转速单）闭环控制的直流调速系统 1、了解V （SCR ）--M 、PWM--M 两种主电路方案及其特点（2.1节、P16、P97--98、笔记）； 2、他励（或永磁）直流电动机三种数学模型及转换，解耦模型中I do ~U d 环节的处理（P27--28、笔记）； 3、稳态性能指标中D 、S 间关系及适用范围（2.2.1节、P29--30、笔记）； 4、转速单闭环直流调速系统组成原理、特点及适用范围（P2 5、笔记）； 5、带电流截至负反馈的转速单闭环直流调速系统的组成原理、特点（笔记、2.5.2节）。第三章转速、电流反馈控制的直流调速系统 1、双闭环直流调速系统的组成原理（主要指：V —M 不可逆调速系统、PWM-M 调速系统）、特点，符合实际的系统数学模型，静（稳）态参数的整定及计算（P60、P59--6 2、笔记）； 2、 ASR 、ACR 的作用（P65）； 3、典1、典2系统的特点、适用范围、参数整定依据（3.3.2节、笔记）； 4、基于工程设计法的ASR 、ACR 调节器参数整定方法（P77--78、3.3.3节、例3-1、3-2、笔记）； 5、理解ASR 退饱和时的（阶跃响应）转速超调量等时域指标算式（P86--88、笔记）； 6、系统分别在正常恒流动态、稳态阶段，及机械堵转故障、转速反馈断开故障下的（新稳态）物理量计算； 7、 M 、T 、M/T 三种数字测速方法及特点（2.4.2节、笔记）； 8、了解了解M/T 数字测速的技术实现方法、系统控制器的技术实现方法（P82-85、笔记）。第四章可逆控制和弱磁控制的直流调速系统 1、 PWM--M 可逆直流调速系统组成原理及特点（4.1节，笔记） 2、 V （SCR ）--M 可逆主电路中的环流概念、类型、特点（P103--104、笔记）； 3、常用的晶闸管－直流电动机可逆调速系统组成原理及特点（4.2.2节，图4-1 4、图4-1 5、4.2.3节）。第五章基于稳态模型的异步电动机调速系统 1、异步电动机定子调压调速的机械特性簇与特点，转速闭环调压调速系统组成原理及适用范围（5.1--5.2节）； 2、软起动器的作用及适用条件（5.2.4节）； 3、异步电动机变压变频调速的基本协调控制关系（一点两段）及其依据（5.3.1节）； 4、异步电动机四种协调控制的特点，各自的机械特性簇、特点及比较（5.3.2节--5.3.3节、笔记）； 5、 SPWM 、CFPWM 、SVPWM 变频调速器组成原理与特点，及其中各环节的作用（5.4节）； 6、了解基于转差频率控制的转速闭环变频变压调速系统的基本原理（5.6节）。第六章基于动态模型的异步电动机调速系统 1、交流电动机坐标变换的作用，矢量控制（VC ）的基本思想、特点（6.6、6.7、笔记）； 2、异步电动机VC 系统的一般组成原理（图6-20）； 3、了解各种具体的VC 系统组成方案，理解转子磁链直接与间接定向控制的区别（6.6. 4、6.6.6节、笔记）； 4、异步电动机直接转矩控制（DTC ）系统的基本原理及特点（6.7.3节），DTC 与VC 的比较（6.8节）。第七章绕线转子异步电动机双馈调速系统 1、绕线转子异步电动机次同步串级调速主电路及其工作原理，()S f β=公式及特点（7.2.1节、笔记）； 2、绕线转子异步电动机双闭环次同步串级调速系统组成原理；起动、停车操作步骤；（7.5、7.6、7.4.3节、笔记）。第八章同步电动机变压变频调速系统 1、正弦波永磁同步电动机（PMSM ）矢量控制系统组成原理，0sd i =时的转矩公式（8.4.3节）； 2、具有位置、速度闭环的正弦波永磁同步电动机（伺服）矢量控制系统组成原理（图8-26、27扩展、笔记）。第九章伺服系统 1、位置伺服系统的典型结构（开环、半闭环、闭环、混合闭环）及特点（笔记、9.1.2）； 2、位置伺服系统的三种运行方式、位置伺服系统的三种方案；（笔记、9.3.2--9.3.4） 3、数字伺服系统中电子齿轮的作用（笔记）； 4、数字式位置、速度伺服系统的指令形式（笔记）。 *** 考试须知---要点提示：（1）无证件者不能考试；（2）未交卷者中途不得离场；（3）严禁带手机到座位，操作手机者按作弊论处。附：答疑地点（2-216）、时间：（1）2014-6-6，13:00--15:00；（2）2014-6-7，8:00--11:00，13:00--15:00。

运动控制道题精简版

精心整理二、填空题 1.PWM控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。 2．反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。 3.静态环流可以分为直流平均环流和瞬时脉动环流。 4.PWM逆变器根据电源类型不同可以分为电压型和电流型。 5．直流电动机电枢的电流由负载决定。 20．V-M系统中，采用三相整流电路，为抑制电流脉动，可采用的主要措施是设置平波电抗器. 21．在单闭环调速系统中，为了限制全压启动和堵转电流过大，通常采用电流截止负反馈。22．在无静差的直流调速系统中，I部分的作用是__消除稳态误差____。 23．在α=β配合控制的直流可逆调速系统中，存在的是瞬时脉动环流，可用串接环流电抗器抑制。24．调速系统的稳态性能指标有调速范围、静差率。 25．某直流调速系统电动机的额定转速为n =1430r/min，额定速降为115r/min，要求静差率s≤30%， N 则系统允许的最大调速范围为。

26．转速、电流双闭环调速系统当中，两个调节器采用串联联接，其中转速反馈极性为负、电流反馈极性为负。 27．转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，转速n取决于给定电压、ASR的输出量取决于负载电流。 28．下图为单闭环转速控制系统。 (1)图中V是晶闸管整流器；是平波电抗器，它的作用是抑制电流脉动和保证最小续流电流； (2)图中L d 37.在两组晶闸管反并联的可逆调速系统中，反转用正组晶闸管实现回馈制动的。 38、交流异步电动机调压调速工作时，其最大转矩随电机电压的降低而降低。 39、恒压频比控制方式是指给异步电动机供电的电压和之频率比为常数。 40、异步电动机变压变频调速控制特性曲线中，基频以下调速称为恒转矩调速，基频以上调速称为恒功率调速。 42、转速、电流双闭环直流调速系统中，对负载变化起抗扰作用的是转速调节器。 43、对于调速系统，最主要的抗扰性能是抗负载扰动和抗电网电压的性能。 44、在调速系统中常用的抗扰性能指标为动态降落和恢复时间。

运动控制期末必考题

一、填空题 1、直流电动机有三种调速方案：（1）调节电枢供电电压U；（2）减弱励磁磁通Φ；（3）改变电枢回路电阻R。 2、当电流大到一定程度时才出现的电流负反馈，叫做电流截止负反馈。 3、额定励磁状态下的直流电动机电枢电流与直流电动机的电磁转矩成正比。 4、他励直流电动机的调速方法中，调压调速是从基速（额定转速）往下调，在不同转速下容许的输出恒定，所以又称为恒转矩调速。调磁调速是从基速往上调，励磁电流变小，也称为弱磁调速，在不同转速时容许输出功率基本相同，称为恒功率调速。 5、直流调速系统的静态性能指标主要包括静差率和调速范围。 6、在比例积分调节调节过程中，比例部分的作用是迅速响应控制，积分部分的作用是消除稳态误差。 7、采用积分速度调节器的闭环调速系统是无静差的。 8、直流调速系统中常用的可控直流电源主要有旋转变流机组、静止式可控整流器和直流斩波器或脉宽调制变换器三种。 9、所谓稳态是指电动机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态。 10、在额定负载下，生产工艺要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围。 11、负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落与理想空载转速之比叫做静差率。 12、一个调速系统的调速范围，是指在最低转速时还能满足所需静差率的转速的可调范围。 13、反馈控制的作用是抵抗扰动、服从给定。 14、脉宽调制的方法是把恒定的直流电源电压调制成幅值相同、频率一定、宽度可变脉冲序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节转速。 15、调速系统的要求有调速、稳速、加，减速。 16、直流电动机在调速过程中，若额定转速相同，则转速越低时，静差率越大。 17、在转速、电流双闭环直流调速系统中转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器。 18、双闭环调速系统在正常运行时， ACR 调节器是不会达到饱和的。 19、反馈控制系统所能抑制的知识被反馈环包围的前向通道上的扰动。 20、一般来说，调速系统的的动态指标以抗扰性能为主，而随动系统的动态性能指标则以跟随性能为主。 21、转速、电流双闭环直流调速系统在起动过程中，转速调节器ASR经历了不饱和、饱和、退饱和三种情况。 22、双闭环调速系统的起动过程分为三个阶段，即电流上升阶段、恒流升速介段、转速调节阶段。 23、双闭环系统由于起动过程中转速调节器饱和，使电动机一直处于最大起动电流。 24、转速、电流双闭环系统在恒流升速阶段转速调节器饱和，电流调节器不饱和。 25、在转速、电流双闭环系统中，出现电网波动时，电流调节器其主要作用；出现负载扰动时，转速调节器其主要作用。 26、在双闭环系统中中引入转速微分负反馈抑制转速超调，显著地降低（填增加或减少）动态速降，提高抗扰性能。27、V-M系统的可逆线路有两种方法，即电枢反接可逆线路和励磁反接可逆线路。 28、变流装置有整流和逆变两种状态，直流电动机有电动和制动两种状态。 29、逻辑无环流可逆调速系统的结构特点是在可逆系统增加DLC，称为无环流逻辑控制环节，包括电平检测、逻辑判断、延时电路、联锁保护四部分，它的功能是根据系统运行情况实时地封锁原工作的一组晶闸管脉冲，然后开放原封锁的一组晶闸管的脉冲。 30、环流是指不流过电动机或其他负载，而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流。 31、无环流可逆调速系统可按实现无环流的原理的不同分为逻辑无环流系统和和错位控制无环流系统。 32、有环流可逆调速系统中采用 β ≥ ?配合控制时可消除直流平均环流；设置环流电抗器可抑制瞬时脉动换流。 33、在转速、电流双闭环调速系统中，转速调节器按典型 II 型系统设计，其抗干扰能力好，稳态无误差；电流调节器按典型 I 型系统设计，其抗干扰能力差，超调较小。 34、异步电动机变压变频调速系统必须具备能同时控制电压幅值和频率的交流电源。 35、电压型变频器的主电路包括整流电路、中间直流电路、逆变电路三部分。 36、根据直流环节的储能方式分，交-直-交变频器可分为电压型和电流型。 37、对异步电动机进行调速控制时，希望电动机的主磁通保持额定值不变。磁通太弱，铁心利用不充分；磁通太强，则铁心饱和，导致励磁电流过大。 38、异步电动机变频调速是靠改变电动机供电频率调速，而其转差频率控制方式中控制的是转差角频率，故可将电动机转差角频率与电动机转速信号相加获得定子给定频率，就可对定子频率进行控制。 39、异步电动机调速，按对转差功率处理方式的不同，交流调速系统可分为转差功率消耗型调速系统、转差功率回馈型调速系统、转差功率不变型调速系统三类。 40、变频器的转差频率控制方式的控制思想是建立在异步电动机的稳态数学模型的基础上。 41、按照异步电动机的工作原理，电磁功率和机械功率的关系为 mech P= 1-s m P，电磁功率和转差功率的关系为 Ps=sPm 。 42、异步电动机变压调速系统，当电压减小时，最大电磁转矩减小，最大电磁转矩所对应的转差率减小。（减小、增大、不变） 43、SPWM的调制方式有同步调制、异步调制、分段同步调制和混合调制。 44、SPWM逆变器是利用正弦波信号与三角波信号相比较后，而获得一系列等幅不等宽的脉冲波形。 45、矢量控制系统的基本思想是通过坐标变换得到等效的两相数学模型，然后按转子磁链定向，将交流电动机定子电流分解为励磁分量和转矩分量，从而可以获得和直流电动机相仿的高动态性能。 46、异步电动机三相动态模型结构复杂，采用坐标变换和矩阵变换可简化动态数学模型，坐标变换的原则是磁动势不变。 47、同步电动机的转子旋转速度就是同步转速，转差 S ω恒等于 0 。 48、同步电动机的变压变频调速系统属于转差功率不变型的调速系统。 1

运动控制系统课程设计报告

《运动控制系统》课程设计报告时间2014.10 _ 学院自动化 _ 专业班级自1103 _ 姓名曹俊博__ 学号指导教师潘月斗 ___ 成绩 _______

ODL之SDN入门篇

本文作为码农学ODL系列的SDN基础入门篇，分为两部分。第一部分，主要讲述SDN是什么，改变了什么，架构是什么样的，第二部分，简要介绍如何去学习SDN。 1.什么是SDN SDN(Software Define Network) ，即为软件定义网络，可以看成网络界的操作系统。从SDN的提出至今，其内涵和外延也不断地发生变化，越来越多的人认为“可以集中控制、开放可编程和转控分离的网络”就是SDN网络，并且还延伸出软件定义计算、软件定义存储以及软件定义安全等。SDN加快了新业务引入的速度，提升了网络自动化运维能力，同时，也降低了运营成本。SDN的基础

知识如下图所示，下面各小节内容将根据该图内容进行展开论述： 1.1.SDN基础 1.1.1.SDN本质及核心我们知道，传统网络中的路由器也存在控制平面和转发平面，在高端的路由器或交换机还采用物理分离，主控板上的CPU不负责报文转发，专注于系统的控制；而业务板则专注于数据报文转发。所以路由器或交换机内的控制平面与转发平面相对独立又协同工作，如图所示：

但这种分离是封闭在被称为“盒子”的交换机或路由器上，不可编程；另一方面，从IP网络的维度来考虑，采用的是分布式控制的方式：在控制面，每台路由器彼此学习路由信息，建立各自的路由转发表；在数据面，每台路由器收到一个IP 包后，根据自己的路由转发表做IP转发； IP网络的这种工作方式带来了运维成本高、业务上线慢等问题，并越来越难以满足新业务的需求，传统上通过添加新协议、新设备等手段来缓解问题的方式，收益越来越少。穷则思变，许多人产生了革命的想法，现有的网络架构既然无法继续演进发展，为何不推倒重来，重新定义网络呢？真可谓“时势造英雄”，2006年斯坦福大学Nick McKeown教授为首的研究团队提出了OpenFlow的概念用于校园网络的试验创新，后续基于OpenFlow给网络带来可编程的特性，SDN （Software Defined Network）的概念应运而生。 SDN将原来封闭在“盒子”的控制平面抽取出来形成一个网络部件，称之为SDN 控制器，这个控制器完全由软件来实现，控制网络中的所有设备，如同网络的大脑，而原来的“盒子”只需要听从SDN控制器的命令进行转发就可以了。在SDN 的理念下，所有我们常见的路由器、交换机等设备都变成了统一的转发器，而所有的转发器都直接接受SDN控制器的指挥，控制器和转发设备间的接口就是OpenFlow协议。其简单模型如图所示：

运动控制系统课程教学大纲

《运动控制系统》课程教学大纲大纲执笔人：大纲审核人：课程编号：0808000555 英文名称：Motion control system 学分：4 总学时：64。其中，讲授54 学时，实验 10 学时，上机 0 学时，实训 0 学时。适用专业: 自动化先修课程：自动控制原理、现代控制理论基础、电力电子技术一、课程性质与教学目的《运动控制系统》是一门讲授交、直流电动机控制理论和控制规律，以提高电能利用效率及运动控制品质的一门专业主干课程，是自动化专业的一门必修课。其目的是使学生了解并掌握各类交、直流电动机控制系统的基本结构、工作原理和性能指标，着重培养学生对运动控制系统的综合分析能力和工程设计能力，从而掌握现代交、直流电动机的控制理论和系统设计方法，为今后从事专业工作打下扎实的基础。二、基本要求本课程秉承理论与实际相结合的理念，应用自动控制理论解决运动控制系统的分析和设计问题，以转矩和磁链（或磁通）控制规律为主线，由简入繁、由低及高地循序深入，论述系统的静、动态性能。通过本课程的学习，要求学生能够了解运动控制系统的定义、结构及其分类，理解运动控制的必要性，掌握单、双闭环直流电动机调速系统、VVVF变频器、交流异步电动机矢量控制系统、正弦波永磁同步电动机调速系统、位置控制系统等的结构与原理、分析与设计方法。三、重点与难点 1. 课程重点（1）直流调速系统：以直流电动机为对象组成的运动控制系统，转速单闭环调速系统，转速、电流双闭环控制调速系统的基本组成和控制规律，静态、动态性能分析，直流调速系统的工程设计方法，直流调速系统的数字控制方法。（2）交流调速系统：异步电动机的稳态模型及基于稳态模型的交流调速系统，异步电动机的动态模型及基于动态模型的高性能交流调速系统，同步电动机变频调速系统。 2、课程难点（1）双闭环直流调速系统：通过双闭环直流调速系统静、动态模型研究及性能分析，对转速与电流环的典型系统校正，推导PI 控制规律与工程计算方法。（2）空间电压矢量PWM：从稳态和动态、时域和空间等方面论述矢量、标量、相量的区别与联系，各自的表现形式，基本特征与物理意义。（3）异步电动机动态数学模型：依据旋转磁场产生原理，论述时间和空间变量的相对关系，讨论静止与旋转（或交变）的关系与转化，理解在各种坐标系下的数学模型。通过计算机数字仿真，分析比较各种物理量在不同坐标系的表现形式和相互间的联系。（4）矢量控制系统：着重论述按转子磁链定向，定子电流转矩分量和励磁分量的解耦，等效

运动控制系统期末复习题(直流部分)

运动控制直流部分复习题一、填空： 1. 调速系统的稳态性能指标主要是指和静差率。 2. 采用V-M系统，当系统处于深调速状态时，功率因数将较。 3. 直流调速系统中，晶闸管触发和整流装置的传递函数可近似成环节，时间常数称为。 4. 晶闸管-电动机转速、电流双闭环调速系统中，环为内环，环为外环。 5. 双惯性环节校正成典型Ⅰ型系统，引入的调节器是调节器。 6 直流调速的方法包括改变电枢回路电阻调速、调速和减弱磁通调速。7．闭环调速系统对于_ 的扰动具有抑制作用，而对于_ _的扰动则无能为力。 8．转速、电流双闭环调速系统中，调节_ _的限幅值可以调节系统最大电流；调节_ _的限幅值可以调节UPE的最大输出电压。 9．双极性直流PWM变换器的占空比，当时，输出平均电压为正，要使输出平均电压为负，应使。二、选择题 1.下列说法正确的是（） A 积分调节器的输出决定于输入偏差量的历史过程。 B 比例控制可以使系统在偏差电压为零时保持恒速运行。 C 比例调节器可以实现无静差。 D 采用积分调节器动态相应快。 2.双闭环调速系统中电流调节器具备的作用为（） A 对负载变化起抗扰作用。 B 对电网电压波动起及时抗扰作用。 C 输出限幅决定允许的最大电流。 D 使转速跟随转速给定电压变化。 3.双闭环调速系统中转速调节器不具备的作用为（） A 对负载变化起抗扰作用。 B 对电网电压波动起及时抗扰作用。 C 输出限幅决定允许的最大电流。 D 使转速跟随给定电压变化。 4.在工程设计中，如果将系统校正成典型Ⅰ型系统的过程，KT值取为（）时为无超调。

A B C D 5. 采用工程设计法的双闭环直流调速系统中，电流环设计成典型（）型系统，引入的电流调节器为（）调节器。 A ⅠPI B ⅡPI C ⅠP D ⅡP 6. G-M直流调速系统中的G指的是哪一种直流电源（）。 A 直流发电机； B 静止整流器； C 脉宽调制电源； D 以上情况均可能。三、分析与简答 1.在调速系统中，为什么在开环系统中晶闸管整流装置的控制电压前面没有加放大器，而在闭环之后要添加放大器？ 2. 双闭环调速系统中，电流调节器的作用各是什么？ 3.采用双极型PWM变换器的调速系统，当电动机停止时，电枢电流是否等于零，为什么？ 4. 假设某转速单闭环调速系统的电源电压突然降低，则该调速系统将如何进行调节，请结合稳态结构图加以说明。 5. 转速、电流双闭环直流调速系统设计后，ASR限幅对应倍额定电流，但是在空载额定励磁稳速运行时突加额定转矩负载，转速不能回到给定转速，请分析原因？ 6. 在转速、电流双闭环直流调速系统中，两个调节器均采用PI调节器。当系统带额定负载运行时，转速反馈线突然断线，试分析系统进入稳态后调节器、转速、电枢电流的情况。 7. 写出直流电动机反馈闭环调速系统的临界放大系数表达式，并请说明表达式中各个参数含义。 8. 请写出双闭环调速系统起动过程的三个特点。 9. 请简述H型双极式PWM变换器的缺点。四、设计题 1、某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：直流电动机220V、136A、1460r/min，C e=r，允许过载倍数λ=。晶闸管装置放大系数40。电枢回路总电阻Ω。时间常数T l=，T m=。电流反馈系数β=A（≈10V/），转速反馈系数α=r（≈10V/n N）。将电流环校正成典型Ⅰ型系统，取KT=；将转速环校正成典型Ⅱ型系统，取h=5。电流环滤波时间常数；转速环滤波时间常数。请选择并设计各调节器参数。 2、有一转速、电流双闭环调速系统,已知电动机参数为：P N =，U N =220V， I N=28A，n N=1490 r/min，电枢回路电阻R=Ω,允许电流过载倍数λ=，电磁时间常数T L=，机电时间常数T m=，主电路采用三相桥式整流电路，触发整流环节的放大倍数Ks=35，整流电装置内阻R res=Ω，平均失控时间常

运动控制系统复习知识点总结

1 运动控制系统的任务是通过对电动机电压、电流、频率等输入电量的控制，来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量，使各种工作机械按人们期望的要求运行，以满足生产工艺及其他应用的需要。（运动控制系统框图） 2. 运动控制系统的控制对象为电动机，运动控制的目的是控制电动机的转速和转角，要控制转速和转角，唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩，使转速变化率按人们期望的规律变化。因此，转矩控制是运动控制的根本问题。第1章可控直流电源-电动机系统内容提要相控整流器-电动机调速系统直流PWM变换器-电动机系统调速系统性能指标 1相控整流器-电动机调速系统原理 2.晶闸管可控整流器的特点（1）晶闸管可控整流器的功率放大倍数在104以上，其门极电流可以直接用电子控制。（2）晶闸管的控制作用是毫秒级的，系统的动态性能得到了很大的改善。晶闸管可控整流器的不足之处晶闸管是单向导电的，给电机的可逆运行带来困难。晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt与di/dt都十分敏感，超过允许值时会损坏晶闸管。在交流侧会产生较大的谐波电流，引起电网电压的畸变。需要在电网中增设无功补偿装置和谐波滤波装置。 3.V-M系统机械特 4.最大失控时间是两个相邻自然换相点之间的时间，它与交流电源频率和晶闸管整流器的类型有关。 5.（1）直流脉宽变换器根据PWM变换器主电路的形式可分为可逆和不可逆两大类（2）简单的不可逆PWM变换器-直流电动机系统（3）有制动电流通路的不可逆PWM-直流电动机系统（4）桥式可逆PWM变换器（5）双极式控制的桥式可逆PWM变换器的优点双极式控制方式的不足之处（6）直流PWM变换器-电动机系统的能量回馈问题 ”。（7）直流PWM调速系统的机械特性 6..生产机械要求电动机在额定负载情况下所需的最高转速和最低转速之比称为调速范围，用字母D来表示（D的表达式）当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时电动机转速的变化率，称为静差率s。 D与s的相互约束关系对系统的调速精度要求越高，即要求s越小，则可达到的D必定越小。当要求的D越大时，则所能达到的调速精度就越低，即s越大，所以这是一对矛盾的指标。第二章闭环控制的直流调速系统内容提要 ?转速单闭环直流调速系统 ?转速、电流双闭环直流调速系统调节器的设计方法 1.异步电动机从定子传入转子的电磁功率可分成两部分：一部分是机械轴上输出的机械功率；另一部分是与转差率成正比的转差功率。.异步电动机按调速性能分类第一类基于稳态模型，动

OpenDaylight与Mininet应用实战之复杂网络验证(五)

OpenDaylight与Mininet应用实战之复杂网络验证（五） 1多交换机的测试 Mininet中本身就支持多交换机网络拓扑的模拟创建，可通过Python API自定义拓扑创建满足使用者在仿真过程中的多方位需求。下面举出具体示例验证多交换机支持：执行此条命令后，查看ODL的Web界面显示的网络拓扑。界面拓扑显示如下：对所有的虚拟host之间进行互ping操作，通过pingall命令，验证主机间的连通性，继而可验证支持多交换机的功能。

由pingall显示的结果可看出，主机间能够互相通信，且将数据包的流转发给交换机，并由交换机上报给ODL控制器来下发流表使主机通信。主机通信过程中可查看交换机的流表信息及本身信息。由交换机流表信息显示可知，控制器通过策略将流表下发到交换机中，使主机发出的数据包转发到下一目的地址。每个交换机查看信息的端口都不同，从第一个交换机端口号为6634开始，以后每一个交换机依次在之前交换机端口号的基础上加1，如第二个交换机的端口为6635。其他交换机的流表信息及自身设备信息可根据此说明进行查看。 2多控制器的测试多控制器验证支持测试包括两种情况： ■OpenFlow网络中多个同一类型的控制器； ■OpenFlow网络中多个不同类型的控制器； 2.1多个同一类型的控制器验证测试OpenFlow网络中多个同一类型的controller，比如OpenDaylight，多个ODL之间通过

OpenFlow1.0协议标准交互。通过Mininet验证，在Mininet中模拟创建的OvS交换机不能指定连接多个控制器，且在同一个Mininet中创建的多个交换机不能指定不同的控制器。所以在验证交换机被多个同一类型的控制器管控时，不能通过用Mininet来验证，但是可通过真实交换机来验证。如，在真实交换机中设置连接此文中的ODL控制器及另一个ODL控制器，命令为：连接两个相同类型的ODL控制器，其中192.168.5.203为上述实验使用的控制器，192.168.5.111为另外安装使用的ODL控制器。通过执行如下命令查看交换机连接的控制器信息。 is_connected:true表示交换机都成功连接上控制器。交换机连接到这两个控制器后，控制器通过设备拓扑管理也可以发现此交换机，同时控制器管控存在主备关系，但控制器都可对交换机进行管控、下发流表等操作。通过真实OpenFlow交换机连接多个控制器，可以实施，且已经验证，控制器和控制器之间存在主备关系，多控制器都可以对连接的交换机进行管控。 2.2多个不同类型的控制器验证在OpenFlow网络中多个不同类型的controller，比如同时存在NOX和ODL，它们之间如果遵循OpenFlow协议标准的话，也是能够协作工作的。多个不同类型的控制器管控交换机与2.1小节是同样的道理。如，在真实交换机中设置连接此文中的ODL控制器及其他另一个不同类型的控制器，如POX，命令为：连接两个不同控制器，其中192.168.5.203为上述实验使用的控制器，192.168.5.111为另外安装使用的POX控制器。经试验验证，ODL与POX都遵循OF1.0版本的协议标准，所以在复杂网络多控制器情况下，只要控制器遵循相同的标准规范，控制器之间可进行对网络的通信管理等。此处实验结果与2.1节一致。交换机连接这两个控制器后，控制器管控存在主备关系，但控制器都可对交换机进行管控、下发流表等操作。 3总结本文主要对复杂网络多交换机及多控制器的支持验证。因Mininet现在无法模拟多控制器管控一个交换机的情况，所以本专题还是侧重对多交换机的管控实验。至此，OpenDaylight 与Mininet应用实战专题将结束，有介绍不到位或者有疑问的地方请多多指教，互相交流。谢谢！

运动控制系统考试资料

问答题部分 1、试述交流调速系统要获得工业应用的条件，为什么条件：（1）使用高转子电阻电动机（2）系统工作点只是沿着极限开环特性变化原因：能够在恒转矩负载下扩大调整范围，并使电动机能够在较低转速下运行而不致过热。 2、简述交流软启动器的作用。定义：软启动器是一种集软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，它的主要构成是串接于电源与被控电极之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路。作用：防止电动机启动电流过大损坏电机，或造成电网电压下降过大，使电机无法正常启动。 3、简述恒压频比控制方式。绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压s g U E ≈，则得：1 s U f =常值这是恒压频比的控制方式。但是，在低频时s U 和g E 都比较小，定子阻抗压降所占的分量就比较显著，不再能忽略。这时，需要人为地把电压s U 抬高一些，以便近似地补偿定子压降。 4、交流电机矢量控制的基本思想是什么基本思路：将异步电动机经过坐标变换等效在直流电动机，模仿直流电动机的控制策略，得到直流电动机的控制量，再经过相应的坐标反变换，控制异步电机。（关键词：坐标变换） 5、试分析矢量控制系统与直接转矩控制系统的优缺点。 VC 系统强调c T 与r ψ的解耦，有利于分别设计转速与磁链调节器，实现连续调节，可以获得较宽的调速范围，但是按定向受电动机转子参数的影响，降低了系统的鲁棒性。DTC 系统则实行e T 与r ψ的砰-砰控制，避开了旋转坐标变换，简化了控制结构，控制定子磁链而不是转子磁链，不受转子参数变化的影响，但不可避免的产生转矩脉动，低速性能较差，调速范围受到限制。 6、试分析什么是转差频率控制转差频率控制的规律是什么（P188、189）定义：控制转差频率就代表控制转矩，这就是转差频率控制的基本概念。控制规律：（1）在s sm w w ≤的范围内，转矩e T 基本上与s w 成正比，条件是气隙磁通不变。（2）在不同的定子电流值时，按下图的1s s U f w I =（）函数关系控制定子电压和频率，就能保持气隙磁通m Φ恒定。

交直流调速系统期末考试(运动控制系统)

一．判断题（正确的打√，错误的打×，答案填在题号的前面） 1. （dui ）交 - 直 - 交电压型变频器采用电容滤波，输出交流电压波形是规则矩形波。 2. （错）变频调速效率高，调速范围大，但转速不能平滑调节，是有级调速。 3. （对）有静差调速系统是依靠偏差进行调节的，而无静差调速系统则是依靠偏差对作用时间的积累进行调节的 4. （错）电动机的机械特性愈硬，则静差度愈大，转速的相对稳定性就愈高。 5. （dui ）转速负反馈调速系统能够有效抑制一切被包围在负反馈环内的扰动作用。 6. （ dui）SPWM 即正弦脉宽调制波形，是指与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲列。 7. （cuo ）在一些交流供电的场合，可以采用斩波器来实现交流电动机的调压调速。 8. （错）转速负反馈单闭环无静差调速系统采用比例调节器。 9. （dui ） PWM 型变频器中的逆变器件采用高频、大功率的半控器件。 10. （对）矢量变换控制的实质是利用数学变换把三相交流电动机的定子电流分解成两个分量，一个是用来产生旋转磁动势的励磁电流分量，一个是用来产生电磁转矩的转矩分量。二．填空题 1. 根据公式，交流异步电动机有三种调速方法： ① _调压 __ 调速、②__ 串电阻 __ 调速、③ ___变励磁磁通 _ 调速。

3. IGBT 全称为 __绝缘栅双极晶闸管__ ，GTO 全称为 _门极可关断晶体管__ ， GTR 全称为 _电力晶体管______________ 。 4. 异步电动机的变频调速装置，其功能是将电网的恒压恒频交流电变换成变压变频的交流电，对交流电动机供电，实现交流无级调速。三、选择题 1、变频调速中的变频电源是（C ）之间的接口。（A）市电电源（B）交流电机（C）市电电源与交流电机（D）市电电源与交流电源 2、调速系统的调速范围和静差率这两个指标（ B ）。（A）互不相关（B）相互制约（C）相互补充（D）相互平等 3、电压型逆变器的直流端（ D ）。（A）串联大感器（B）串联大电容（C）并联大感器（D）并联大电容 4、变频器主电路中逆变器的任务是把（ B ）。（A）交流电变成直流电（B）直流电变成交流电（C）交流电变成交流电（D）直流电变成直流电 5、在转速负反馈系统中，闭环系统的转速降减为开环转速降的（ D ）倍。（A）1+K（B）1+2K（C）1/（1+2K）（D）1/（1+K） 6、无静差调速系统中，积分环节的作用使输出量（ D ）上升，直到输入信号消失。（A）曲线（B）抛物线（C）双曲线（D）直线

基于单片机的悬挂运动控制系统毕业设计开题报告

吉林建筑大学城建学院毕业设计开题报告所学专业：电气信息工程及其自动化学生姓名：指导教师：论文题目：基于单片机的悬挂运动控制系统设计开题报告日期：2015.3.30

说明 1、开题报告由毕业生本人在完成文献阅读、科研调查的基础上，并通过开题报告评议后填写。 2、本报告一式两份。一份交学院作为论文检查的依据；一份答辩后作为档案材料归入学位档案。 3、开题报告用A4纸打印，不需标注页码。报告内容字体一律使用宋体小四，行间距为1.25倍。

一、课题来源及研究的目的和意义课题来源：生产研究的目的：科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的自动控制开始进入了人们的生活，以单片机为核心的悬挂运动自动控制系统就是其中之一。在现代的工业控制、车辆运动和医疗设备等系统中，悬挂运动系统的应用越来越多，在这些系统中悬运动部件通常是具体的执行机构，因而悬挂部件的运动精确性是整个系统工作效能的决定因素，而在实际中实现悬挂运动控制系统的精确控制是非常困难的。靠改变悬挂被控对象的绳索长短来控制被控对象运动轨迹的悬挂运动控制系统，在生产控制等领域有很广的应用范围，但受技术上的制约，使用也有一定限制。采用单片机作为系统控制器。单片机可以实现各种复杂的逻辑功能，规模大，集成度高，体积小，稳定性好，并且可利用单片机软件进行仿真和调试。单片机采用并行工作方式，提高了系统的处理速度，常用于大规模实时性要求较高的系统。研究的意义：运动控制是自动化技术的重要组成部分，是机器人等高技术领域的技术基础，已取得了广泛的工程应用。运动控制集成了电子技术、电机拖动、计算机控制技术等内容。自二十世纪八十年代初期，运动控制器已经开始在国外多个行业应用，尤其是在微电子行业的应用更加广泛。而当时运动控制器在我国的应用规模和行业面很小，国内也没有厂商开发出通用的运动控制器产品。在现代的工业控制、车辆运动和医疗设备等系统中，悬挂运动控制系统的应用越来越多，在这些系统中悬挂运动部件通常是具体的执行机构，因此悬挂部件的运动精确性是整个系统工作效能的决定因素。靠改变悬挂被控对象的绳索长短来控制被控对象运动轨迹的悬挂运动控制系统，在生产控制等领域有很广的应用范围。