运动系统
第一节：概述
一、骨总论：
1.肌力：1不动2不抗3不阻4不全。0级为完全瘫痪；5级为正常；
2.运动系统最主要和最基本的检查方法：物理学检查（理学检查）。第二节骨折概论
一、骨折概念：
1.积累性老损：好发于第2、3趾骨和腓骨中下1/3处。
2.分类：1）不完全骨折：青枝骨折、裂缝骨折；
2）完全骨折：
3.骨折稳定性：
1）稳定性骨折：青枝骨折、裂缝骨折、嵌插型骨折、横行骨折。2）不稳定性骨折：斜形骨折、螺旋形骨折、粉碎性骨折；
二、骨折的临床表现：
1.畸形、反常活动、骨摩擦音。
注：骨折特有的特征是反常活动；慢性骨髓炎的表现是死骨形成；
2.检查首选：X线。
三、骨折的并发症：
（一）早期并发症：
1.脂肪栓塞综合症：脂肪栓塞在肺。
骨折+呼吸困难或呼吸窘迫===脂肪栓塞；
2.重要内脏器官损伤：
3.骨筋膜室综合症：早期最严重的并发症。好发部位：前臂掌侧和小腿。
（二）晚期并发症：
1.坠积性肺炎：多见于长期卧床患者，尤其是年老、体弱和伴有慢性病者；
2.下肢深静脉血栓：
3.褥疮：
4.感染：
5.损伤性骨化（骨化性肌炎）：骨膜下血肿。关节扭伤、脱位及关节附近的骨折。
6.创伤性关节炎：是关节内骨折最常见的并发症。
7.关节僵硬：骨折和关节损伤最常见的并发症。
8.缺血性肌挛缩：是骨筋膜室综合症处理不当的严重后果。
注：骨折最常见的并发症：关节僵硬；
骨折最严重的并发症是：缺血性肌挛缩；
骨折早期最严重的并发症是：骨筋膜室综合症；
关节内骨折最常见的并发症：创伤性关节炎。
右大腿深部巨大血管瘤，术后良好，伤口一期愈合，拆线后下床5分钟突然晕倒死亡，应考虑：肺动脉栓塞；
四、骨折的急救和治疗：
1.止血带：不能超过1小时，每间隔1小时松止血带1～2分钟；112；
2.骨折的治疗原则：复位、固定、康复治疗。
3.复位标准：1）解剖复位：
2）功能复位：①旋转移位、分离移位必须完全矫正；
②缩短移位：成人下肢不超过1cm；儿童不超过2cm；③成角移位：下肢成角移位必须完全移位；其他轻微向前或向后成角，日后可自行矫正；④长骨干骨折：骨折端对位至少达1/3，干骺端骨折至少对位3/4.
旋转分离全矫正；下肢成角全矫正；缩短移位成12；三一长横三四骺。
五、骨折愈合：
1.血肿炎症机化期：2周；
2.原始骨痂形成期：4~8周；
3.骨板形成塑形期：8~12周；
2周机化2月形成3月愈合；
注：影响骨折愈合最重要的因素：骨折部的血液供应。
清创切除创缘皮肤1~2mm。
骨折的临床愈合：X线骨折线可终身不消失；
第三节上肢骨折
一、锁骨骨折：
1.用健侧手托住患侧肘部，头偏向患侧；杜加征阴性；
2.儿童青枝骨折、成人无移位骨折，仅用三角巾悬吊患肢3~6周。
二、肱骨外科颈骨折：
1.易损伤臂丛神经和腋神经。
2.无移位骨折：三角巾悬吊；
外展内收：外固定；
粉碎型骨折：老年人三角巾悬吊，任其自然愈合；
三、肱骨干骨折： 1.易损伤桡神经。垂腕；
四、肱骨髁上骨折:
1.多以10岁以下儿童多见；伸直型比较常见；
2.伸直型：手掌着地；屈曲型（肘后关系不正常---肘关节脱位）：手背着地。
3.伸直型：肘后三角关系正常；
4.最容易损伤：肱动脉；
5.伸直型：近端前下→→→→远端向上；
屈曲型：近端后下→→→→远端向前；
注：垂腕：桡神经；
爪形手：尺神经；
猿手：正中神经；三个半
五、桡神经下端骨折：
1.伸直型（Colles骨折）：银叉畸形；
原本紧张Colles；银叉枪刺伸直型；远端：背侧；近心端；
2.屈曲型（Smith骨折）：
第四节下肢骨折
一、股骨颈骨折：
1.最易损伤血管：旋股内、外侧动脉；骺外侧动脉是股骨头最主要的供血来源；
2.我想你是股骨颈骨折：WXNS（我想你是、外旋内收）：外旋内收；
3.内收骨折：Pauwells角>50°；不稳定；
外展骨折：Pauwells角<30°；稳定；
外小3，内大5；
4.临床表现：Brvant三角底边较健侧缩短；股骨大转子上移在Nelaton线之上；主要是外旋畸形；
5.治疗：非手术治疗：稳定性骨折（内收型）；年龄过大，全身状况差或合并有严重心、肺、肾等功能障碍者；
手术治疗；
二、股骨干骨折：
1.题眼：大腿肿胀、疼痛、皮下瘀斑；
2.易诱发休克；
3.X线确诊；
4.治疗：非手术治疗：成人：持续骨牵引，时间8～10W；
儿童：小夹板固定；
3岁以下儿童采用垂直悬吊皮肤牵引；
产伤引起的新生儿股骨干骨折可将伤肢用绷带固定于胸腹部；
手术治疗：伤及血管、神经立即手术；
三、胫骨平台骨折：
1.单纯平台中央塌陷骨折：
①如果塌陷<1cm；石膏固定4~6w；
②如果塌陷>1cm；把塌陷顶起来，石膏固定4~6w；
四、胫腓骨骨折：
1.好发于三棱形和四方形移行交界处；
2.胫骨骨折最不容易愈合；易发生骨折延迟愈合或不愈合；原因是骨营养动脉损伤；
注：易发生延迟愈合的是﹕胫骨下`1/3骨折；
易发生神经损伤的是：肱骨髁上骨折；
易发生缺血坏死的是：股骨颈骨折；
第五节脊柱和骨盆
一、脊柱骨折：
1.脊柱损伤：X线；脊髓损伤：MRI；
2.常用担架、木板或门板搬运；
禁∶搂抱或一人抬头、一人抬足的方法；
3.脊髓震荡：无后遗症；
4.脊柱骨折后，形成腹膜后血肿，其刺激腹腔神经节，出现腹痛、腹胀甚至出现肠麻痹症状；
二、骨盆骨折：
1.最易发生休克；后尿道膜部损伤；
2.骨盆分离和挤压试验阳性；
会阴部瘀斑是耻骨和坐骨骨折的特有体征；
3.并发症：腹膜后血肿（最危险的并发症）；手术时切勿打开后腹膜血肿；
第六节关节脱位
一、肩关节脱位
1.题眼：方肩畸形、杜加征（Dugas征阳性）；
注：肱骨外上髁炎：Mills征阳性；
骨肉瘤：X线可见Codman三角；
慢性骨髓炎：手术时死骨摘除；
2.治疗：Hipppcrates法（足蹬法）；
二、肘关节脱位：
1.肘后三角失去正常关系；
三、桡骨头半脱位
1.好发于5岁以下儿童；
2.有腕、手被向上牵拉史；
3.治疗：手法复位，不必麻醉；旋转复位；
髋关节脱位
一、分类
可分为前脱位、后脱位和中心脱位，以后脱位最为多见。（臂
关节脱位最常见的是前脱位）
二、临床表现
髋关节后脱位：患肢缩短，髋关节呈屈曲，内收、内旋畸形
髋关节前脱位：髋关节呈屈曲，外展、外旋畸形。
口决：内收内旋后脱位（两个内人在后面），外旋外展前脱位（在外面干活的是前），外旋内收股骨断。
髋关节后脱位的并发症是坐骨神经损伤
三、后脱位治疗
1.提拉法（Allis法）最常用
2.牵引回旋法（Koeher法）此法用力不当会发生股骨头骨折
记忆：后脱提拉禁牵回（牵引回旋）；
第7节：手外伤及断肢（指）再植
手外伤
神经检查：
尺神经损伤后小指及环指尺侧半感觉消失、夹纸试验，即Froment征阳性，它是检查拇内收肌瘫痪的方法
手外伤的治疗：
局部加压包扎是手部创伤最简便而有效的止血方法
1.早期彻底清创
（1）清创时间越早越好，力争在6～8小时以内。
（2）最好在止血带控制下清创，既可减少出血，又使术野清晰，
绑止血带的地方是上臂上1/3处
（3）清创时要按着从浅层到深层的顺序进行。
神经、肌腱、血管修复后要固定于无张力的状态，术后手各关节固定于功能位。
断肢（指）再植
二、断肢（指）的急救处理
1.完全性断肢（指）创面可用无菌或清洁敷料压迫包扎，若有大血管出血，可考虑用止血带止血。（绑止血带的地方是上臂上1/3处）
2.不完全性断肢（指）用夹板确实固定
3.保存断肢（指）采用干燥冷藏法，将断肢用无菌敷料或清洁布类包好放入塑料袋中，再放入有盖的容器中，外周加冰块保存，在同患者一起迅速送至医院，但不能让断肢（指）与冰块直接接触，以防冻伤，也不能用任何液体浸泡断肢（指）。
三、断肢（指）再植的适应证及禁忌证
（1）适应证：一般以6～8小时为限（断肢），上臂和大腿离断，时限宜严格控制，断指再植可延长至12～24小时（断指）。断指再植最好是6-8小时。如果保存得好可以延长至12-24小时；
（2）年龄：青年人小儿应争取再植。
（3）双侧上肢或下肢，或多个手指离断：原则是先再植损伤较轻的肢体，多个手指离断应先再植拇指，并按其手指的重要性依次再植。
第8节：周围神经损伤
马蹄内翻足（记忆：腓总骑在马背）
第9节：运动系统慢性疾病
肩关节周围炎（五十肩）
一、临床表现
1.有自限性，病程1-2年
2.多见于中老年，女性多于男性
3.肩部活运动性疼痛，功能受限（不能梳头洗脸、扣腰带）
4.体检肩关节以外展、外旋、后伸受限，没有前臂和手的根性疼痛（有的是颈椎病）50岁左右易发生肩周炎。记忆：50肩；
诊断依据：外展、外旋、后伸受限；
二、治疗目的：缓解疼痛，恢复功能。
1.不论病情轻重、长短，均应每日进行肩关节主动活动，以不引起剧痛为限。
2.早期给予理疗、针灸、适度的推拿按摩，可改善症状
3.局部注射醋酸泼尼松龙
4.可短期服用非甾体抗炎镇痛药
肱骨外上髁炎（网球肘）
一、临床表现
伸肌腱牵拉试验（Mills征）伸肘，握拳，屈腕，然后前臂旋前，此时肘外侧出现疼痛为阳性。（打羽毛球、网球的动作）只要出现这个Mills征就是肱骨外上髁炎
典型特点：牵拉试验阳性（Mills征阳性）
此病所有考点：牵拉试验阳性；网球肘；封闭首选
二、治疗
1.限制腕关节的活动，尤其是限制用力握拳伸腕动作是治疗和预防复发的基本原则。
2.压痛点注射醋酸泼尼松龙（首选的治疗方法）
3.对早期治疗不当，病程长、症状顽固者，施行伸肌总腱起点剥离松解术
手部狭窄性腱鞘炎
一、临床表现
1.弹响指和弹响拇手指关节逐渐出现弹响伴明显疼痛
2.握拳尺偏试验握拳尺偏腕关节时，桡骨茎突处出现疼痛一一对应（题眼）弹响指或者弹响拇------手部狭窄性腱鞘炎只要出现上面任何一个，说的就是手部狭窄性腱鞘炎
二、治疗局部封闭
成人股骨头缺血性坏死
一、病因病因主要股骨颈骨折和长期应用激素；
二、临床表现髋关节疼痛及活动受限，其中以内旋及外展活动受限最为明显。
三、检查：首选的检查方法：X线；最有价值的检查方法MRI；
X线分四期：记忆：1期溶解透明带
2期修复硬化带
3期塌陷
4脱位
四、治疗对单侧病变，应严格避免持重；严重的用手术：人工关节置换术；
胫骨结节骨软骨病
一、临床特点
好发于12～14岁好动的男孩，多为单侧性。常有近期参加剧烈运动史。临床上以胫骨结节处逐渐出现疼痛，肿块为特点，疼痛与活动有明显关系。（喜欢踢足球的小孩）
二、治疗
1.在18岁前，只要减少膝关节剧烈活动症状自会缓解；不用治疗；
2.一般无需服用止痛药，也不能局部封闭
颈椎病
一、颈椎病的分型及临床表现
1.神经根型颈椎病：最常见发病率最高，上肢牵拉试验、压头试验阳性
2.脊髓型颈椎病：脊髓受累，四肢乏力，行走、持物不稳、病理征阳性
3.交感神经型颈椎病：交感神经兴奋症状：如头痛；视力下降；心跳加速、心律不齐，血压升高等
4.椎动脉型颈椎病：眩晕、猝倒
歌决：神经根型颈肩痛，牵拉压头皆阳性。
记忆：一个人牵个鸭头，神经病；
手足无力束带感，病理阳性脊髓型。
椎动脉型常猝倒，体位诱发看不清。
唯交感型最复杂，痛麻汗燥心失常。
二、治疗
1.颌枕带牵引：除了脊髓型以外的其它各型颈椎病都可以用。
2.脊髓型颈椎病首选手术治疗
腰椎间盘突出症
一、临床表现
好发于20-50岁男性，好发部位：多见于腰4～5，其次为腰5～骶1或腰3～4。老年人弯腰那东西腰疼，一般考腰间盘突出；
1.腰痛腰痛伴有坐骨神经痛是主要症状，也是最先出现的症状
2.坐骨神经痛为由下腰部向臀部、大腿后侧、小腿外侧直至足部的放射痛（只要从臀部到大腿的疼，就是坐骨神经痛）
3.直腿抬高试验和加强试验阳性：仰卧位伸膝被动抬高患肢在60°以内出现坐骨神经痛，称为直腿抬高试验阳性（出现这个就是腰椎间盘突出症）；正常人抬高到60-70度不疼；
对应（题眼）：直腿抬高试验和加强试验阳性---腰椎间盘突出症4.神经系统表现
腰3-4 腰4-5 腰5骶1
肌力下降膝无力趾背伸无力足跖屈不力
反射改变膝反射减弱腱反射无改变踝反射减弱
压迫腰4神经根压迫腰5神经根压迫骶1神经根不会出现脚的表现；足的背伸无力足跖直屈无力
腰5和骶1的区别----腰5为足内侧表现；骶1为足外侧的表现；
9.确诊用CT，如是要看有没有神经损伤用MRI；
腰间盘突出伴有外伤首选的检查方法：X线，有没有骨折；
跟键反射就是踝反射；
二、诊断与鉴别诊断
主要与椎管狭窄症相鉴别: 椎管狭窄症有神经源性间歇性跛行
三、治疗
1.非手术治疗约80%的病人可经非手术治疗而缓解或治愈
2.手术治疗经严格非手术治疗无效或马尾神经受压者可考虑行髓
核摘除术
第10节：非化脓性关节炎
骨关节炎（OA）
骨关节炎（OA）是关节软骨变性、完整性破坏，是最常见的风湿性疾病。退行性改变；
一、病因
诱因：中老年肥胖女性继发于滑膜炎；
与高龄、女性、肥胖、遗传因素有关
二、临床表现
好发于负重较大的关节，如膝关节、髋关节、·手远端指间关节；
1.关节弹响--骨关节炎（手指弹响--手部狭窄性腱鞘炎）
2.疼痛休息可以缓解，称为休息痛、静止痛
3.晨僵：晨僵提示滑膜炎的存在，时间比较短暂，一般不超过30分钟
4..第一腕掌关节因骨质增生可出现“方形手”。
三、治疗
1.首选对乙酰氨基酚。每天最多4g。
2.在内科治疗无效，时间长症状重的可以行人工关节置换术；
强直性脊柱炎
在运动系统里面只要出现骶髂关节出问题了，考的就是强直性脊
柱炎；晚期脊柱呈典型的竹节样改变
疼痛特点：静止痛、活动后反而减轻
实验室检查：90%患者HLA-B27阳性
类风湿关节炎（RA）
一、病因和发病机制
RA发病与CD4+淋巴细胞有直接关系，是滑膜组织发生的慢性炎症
二、临床表现
1.晨僵病变的关节在夜间或日间静止不动后出现较长时间（大于1小时）的僵硬，它也是类风湿关节炎的活动的指标。
2.疼痛与压痛最常受累部位为腕关节、掌指关节、近端指间关节，呈对称性，最早侵犯的是近侧指间关节。对称性四肢小关节梭型肿胀；
3.关节肿胀
4.关节畸形呈天鹅颈、纽扣花样畸形；出现任何一个就考的是RA；
5.关节外表现类风湿结节是最常见的关节外表现，多位于关节隆突部及受压部位皮下，其大小不一，结节直径由数毫米至数厘米、质硬、无压痛、对称性分布。它也表示本病的活动期。类风湿结节炎还可以出现类风湿血管炎肺血液系统，心包炎等，但是肾脏受累少见（肾脏受累常见于系统性红斑狼疮）
三、实验室和其他检查
1.C反应蛋白：它的增高说明本病的活动性。
2.类风湿因子（RF）：阳性不一定都是RA，RA病人也不一定都是阳性；题干中阳性一定是RA;
3.X线检查
I期关节周围软组织的肿胀
II期关节间隙狭窄
III期关节面破坏
晚期关节半脱位，纤维化和骨性强直；
四、诊断标准和鉴别诊断诊断标准符合以下7项中4项者可诊断为RA
记忆“12346 结节拍片阳”
1 晨僵持续至少每天1小时
2 对称性关节肿
3 有3个或3个以上的关节肿
4 这些诊断需具备4点
6 这次症状出现6周以上结节有类风湿结节
拍片阳X线改变（有骨质疏松和关节间隙狭窄）
五、治疗
RA治疗没有好的办法目的是减轻症状、延缓病情进展
1.非甾体抗炎药
2.糖皮质激素
3.改变病情抗风湿药物甲氨蝶呤（MTX）（首选药物），氟米特；
柳氮磺胺吡啶，青霉胺，雷公藤总苷，硫唑嘌呤，环孢素等
4.生物制剂肿瘤坏死因子-α拮抗剂、CD20单克隆抗体（美罗华），是治疗RA最有效的药物
5.外科手术治疗关节置换；用药不好，考虑手术！
如果是活动期用激素+慢作用药；
痛风
病因就是高尿酸血症
一、临床表现
1.急性关节炎期多在午夜或清晨突然起病，疼痛剧烈（常由饮酒诱发）午夜起病，关节疼；
2.秋水仙碱治疗，关节症状可以迅速缓解；单侧第一晢指关节最常见；
二、实验室及其他检查
关节滑液或痛风石中可见呈针形的尿酸盐结晶（确诊）
三、治疗
1.一般治疗控制饮食总热量；限制饮酒和高嘌呤食物的大量摄入；适当运动，防止超重和肥胖；每天饮水2000ml以上以增加尿酸的排泄；慎用抑制尿酸排泄的药物如噻嗪类利尿药；避免诱发因素；积极治疗相关疾病等。
2.急性痛风性关节炎期的治疗用秋水仙碱
第11节：骨与关节感染
化脓性感染
急性血源性骨髓炎的最常见致病菌是溶血性金黄色葡萄球菌（脓脓）一一对应（题眼）小孩大腿疼+寒战高热==急性血源性骨髓炎；
一、临床表现
1.儿童多见，好发于胫骨上段和股骨下段；（骨肿瘤，骨结核也是这个部位好发）
2.起病急骤，有寒战，高热
3.早期患区剧痛，肢体半屈曲状，局部水肿压痛，严重时可发生病理性骨折小孩摔倒了。出现了寒颤好热。胫骨上段疼痛----------急性血源性骨髓炎
二、诊断局部分层穿刺具有重要的诊断价值；
X线检查：起病后14天内的X线检查往往无异常发现（早期不能发现病变）
三、治疗
1.抗生素治疗大剂量联合应用，应连续使用6周
2.手术治疗：用药（48-72小时）无效，手术，手术目的是排脓，防止变为慢性；
（1）目的：引流脓液，减少毒血症症状；阻止急性骨髓炎转变为慢性骨髓炎。
（2）时机：宜早，最好在抗生素治疗后48～72小时仍不能控制局部症状时进行手术。
（3）手术方法：在压痛最明显处作钻孔引流和开窗冲洗
四、慢性骨髓炎的诊断、手术指征和禁忌证
1.有三大症状：经久不愈的溃疡、窦道形成、有死骨排出，只要出任何一个就可以直接诊断慢性骨髓炎窦道内排出死骨
2.X线片早期有虫蛀状破坏，晚期死骨表现为完全孤立的骨片。
3.治疗用手术
五、化脓性关节炎的诊断和治疗
1.诊断
一一对应（题眼）：关节的红肿热痛+全身表现==化脓性关节炎
多见于儿童，好发与髋、膝关节
起病急骤，有寒战高热等症状，一般有外伤史；病变关节迅速出现疼痛与功能障碍
第12节：结核
脊柱结核
脊柱结核是骨结核中发病率最高的，在脊柱结核中以腰椎的发病率最高；
一、临床表现
1.低热、盗汗，
2.疼痛是最先出现的症状
3.变部位有压痛及叩痛
简易单轴运动控制器使用说明书 该款简易单轴运动控制器SAMC（Simple Axis Motion Controller）不需编程，提供多种运动方式：单向单次、往返单次、单向连续、往返连续，自动回原点等，参数设置合理简单，工作中实时显示位置状态，适用于单轴步进电机的各种场合控制应用，如自动送料、自动冲床、自动剪板机、器件编带、商标印刷、切标机、切带机、化妆品封尾等。 一、性能指标： 1．输出脉冲频率：20KHz。 2．位置最大设置值999900脉冲。 3．速度最小设置值100Hz、加速度最小设置值100Hz/s。 二、电气特性： 1．工作电源：DC24V。 2．输入检测口：5V开关信号（IO1\IO2\IO3\IO4,TTL电平）。 3．输出控制口：P+、P-、D+、D-、E+、E-都是差分输出，当用作单端时，可利用Vcc（+5V）与P+、D+、E+配合使用。 三、使用操作说明 控制器底端有六个按键，分别是MODE、SET、SHIFT、UP、RUN、STOP分别表示模式、设定、移位、上加、运行、停止。控制器通电（24V）以后，数码管全部显示零。1．位移设定 按下MODE键，则显示1，表示位移设定模式，如需进入该模式，则按下SET键，此时百位闪烁（位移、速度、加速度的设置值规定都是100的整数倍，所以位移、速度、加速度都是从百位开始设置），每按下一次UP键、数字显示增加1，百位设置完成后，按SHIFT 键，则千位开始闪烁，同样方法完成各位设置。当位移值设定好以后，则再次按下SET键，此时设定的位移值成功被CPU读取。位移初始默认值是40000。 2．最大速度设定 再次按下MODE键，则显示2，表示最大速度设定模式，最大速度表示位移进给过程中最大进给速度，如需进入该模式，则按下SET键，此时百位闪烁，每按下一次UP键、数字显示增加1，百位设置完成后，按SHIFT键，则千位开始闪烁，同样方法完成各位设置。当最大速度设定好以后，则再次按下SET键，此时设定的最大速度成功被CPU读取。最大速度初始默认值是4000。 3．加速度设定 再次按下MODE键，则显示3，表示加速度设定模式，该值表示位移进给过程中电机按此加速度加速到最大速度或者减速到零，如需进入该模式，则按下SET键，此时百位闪烁，每按下一次UP键、数字显示增加1，百位设置完成后，按SHIFT键，则千位开始闪烁，同样方法完成各位设置。当加速度设定好以后，则再次按下SET键，此时设定的加速度成功被CPU读取。最大加速度初始默认值是4000。 4. 两次运行间隔时间设定 再次按下MODE键，则显示4，表示两次运行间隔时间设定模式，如需进入该模式，则按下SET键，此时个位闪烁，每按下一次UP键、数字显示增加1（1表示两次运行过程中间隔时间是1秒，如果该位不设置则默认为1秒），如果两次运行中间间隔时间较长、则按下SHIFT键，设置十位，设置完成后再次按下SET键，此时设定的连续运行停留时间被CPU读取。注：最大停留时间最大是99秒。
安全性 □对信息系统安全性的威胁 任一系统，不管它是手工的还是采用计算机的，都有其弱点。所以不但在信息系统这一级而且在计算中心这一级(如果适用，也包括远程设备)都要审定并提出安全性的问题。靠识别系统的弱点来减少侵犯安全性的危险，以及采取必要的预防措施来提供满意的安全水平，这是用户和信息服务管理部门可做得到的。 管理部门应该特别努力地去发现那些由计算机罪犯对计算中心和信息系统的安全所造成的威胁。白领阶层的犯罪行为是客观存在的，而且存在于某些最不可能被发觉的地方。这是老练的罪犯所从事的需要专门技术的犯罪行为，而且这种犯罪行为之多比我们想象的还要普遍。 多数公司所存在的犯罪行为是从来不会被发觉的。关于利用计算机进行犯罪的任何统计资料仅仅反映了那些公开报道的犯罪行为。系统开发审查、工作审查和应用审查都能用来使这种威胁减到最小。 □计算中心的安全性 计算中心在下列方面存在弱点： 1.硬件。如果硬件失效，则系统也就失效。硬件出现一定的故障是无法避免的，但是预防性维护和提供物质上的安全预防措施，来防止未经批准人员使用机器可使这种硬件失效的威胁减到最小。 2.软件。软件能够被修改，因而可能损害公司的利益。严密地控制软件和软件资料将减少任何越权修改软件的可能性。但是，信息服务管理人员必须认识到由内部工作人员进行修改软件的可能性。银行的程序员可能通过修改程序，从自己的帐户中取款时漏记帐或者把别的帐户中的少量存款存到自己的帐户上，这已经是众所周知的了。其它行业里的另外一些大胆的程序员同样会挖空心思去作案。 3.文件和数据库。公司数据库是信息资源管理的原始材料。在某些情况下，这些文件和数据库可以说是公司的命根子。例如，有多少公司能经受得起丢失他们的收帐文件呢?大多数机构都具有后备措施，这些后备措施可以保证，如果正在工作的公司数据库被破坏，则能重新激活该数据库，使其继续工作。某些文件具有一定的价值并能出售。例如，政治运动的损助者名单被认为是有价值的，所以它可能被偷走，而且以后还能被出售。 4.数据通信。只要存在数据通信网络，就会对信息系统的安全性造成威胁。有知识的罪犯可能从远处接通系统，并为个人的利益使用该系统。偷用一个精心设计的系统不是件容易的事，但存在这种可能性。目前已发现许多罪犯利用数据通信设备的系统去作案。 5.人员。用户和信息服务管理人员同样要更加注意那些租用灵敏的信息系统工作的人。某个非常无能的人也能像一个本来不诚实的人一样破坏系统。 □信息系统的安全性 信息系统的安全性可分为物质安全和逻辑安全。物质安全指的是硬件、设施、磁带、以及其它能够被利用、被盗窃或者可能被破坏的东西的安全。逻辑安全是嵌入在软件内部的。一旦有人使用系统，该软件只允许对系统进行特许存取和特许处理。 物质安全是通过门上加锁、采用防火保险箱、出入标记、警报系统以及其它的普通安全设备就能达到的。而作为联机系统的逻辑安全主要靠“口令”和核准代码来实现的。终端用户可以使用全局口令，该口令允许利用几个信息系统及其相应的数据库；终端用户也可使用只利用一个子系统或部分数据库的口令。 □安全分析过程
单项选择题 1、直流电动机转速单闭环调速系统中，（）环节是一阶惯性环节。 1.测速反馈环节 2.电力电子器件 3.比例放大器 4.直流电动机 2、交—交变频调速系统适用的调频范围为（）。 1.1/3fN~ fN 2.1/3fN~ 1/2fN 3.1/2fN~ fN 4.0~fN 3、转速、电流双闭环直流调速系统起动过程中，当系统处于转速调节阶段，ASR处于（）工作状态。 1.饱和 2.不饱和 3.退饱和 4.不定 4、转速电流双闭环调速系统中，不属于电流环结构图的简化的是（）。 1.忽略反电动势的动态影响 2.小惯性环节近似处理
3.电流环降阶处理 4.等效成单位负反馈系统 5、 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（）的脉冲波形。 1.等幅不等宽 2.等宽不等幅 3.等幅等宽 4.不等宽不等幅 6、 典型Ⅱ型系统对称最佳整定方法一般取中频宽h为（）。 1. 3 2. 4 3. 5 4. 6 7、 带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出 1.零 2.大于零的定值 3.小于零的定值 4.保持原先的值不变 8、采用旋转编码器的数字测速方法不包括（）。 1.M法
2.T法 3.M/T法 4.F法 9、Ⅱ型系统在阶跃输入信号作用下的稳态误差为（）。 1.0 2.固定值 3.∞ 4.取值不固定 10、采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于( )。 1.无静差调速系统 2.有静差调速系统 3.双闭环调速系统 4.交流调速系统 11、对于变电阻调速，当总电阻R越大，机械特性越（）。 1.软 2.硬 3.大 4.小 12、 PWM变频器中，（）控制方式可在异步电动机内部空间形成圆形旋转磁场。 1.消除指定次数谐波的PWM（SHEPWM） 2.电流滞环跟踪控制(CHBPWM)
双轴运动控制器操作手册 目录 一 与外部驱动器及IO（输入输出）接线图 (3) 二 用户管理操作 (4) 三 系统参数设置 (5) 四 IO（输入输出）设置 (6) 五 系统自检操作 (8) 六 手动操作 (9) 七 编程操作 (11) 八 自动执行 (13) 九 指令详解 (14) 十 电子齿轮计算及公式 (15) 十一 编程案例 (17)
十二 常见问题及处理 (19)
一与外部驱动器及IO（输入输出）接线图 1.控制器与步进驱动器或伺服驱动器的连接（红色线为1号线） 2.IO（外部开关及继电器）的接线图（红色线为1号线） 注：因输入采用低电平有效，若选用光电开关，则需要选择NPN型。
二 用户管理操作 注意：所有重要参数只有用户登录以后才可修改保存。防止他人随意更改参数，影响加工质量。 从主画面进入参数设置，并进入用户管理，进行密码输入。 输入用户密码，按确认键，若输入正确，则提示“用户登陆成功”，否则提示“密码错误，请重新输入”。用户密码出厂值为“123456”。 用户登录成功后，则可进行加工参数的修改保存。否则加工参数不可修改保存。若进入此界面后，提示“用户已登录！”，表示用户登录成功。 然后直接按退出按键，对系统参数及IO 设置进行编辑，编辑完成，再次进入用户管理，并选择用户退出，按确认键，当前参数设置里的内容全部不可更改。若需要修改，再次进入用户管理进行登录。 注：用户密码可以修改。但是必须要记忆下新设的密码，否则加工参数将不可修改保存。
三系统参数设置 从主界面的参数设置里进入系统参数，通过移动光标，对光标所在位置进行数据修改。共分4屏，按“上页”“下页”键切换。 控制参数修改完毕可进入速度参数界面进行速度的参数修改，共2屏，修改方式同上。 修改完成后，按参数保存进入参数保存界面，按确认键对当前修改完成的数据进行保存。若保存成功则提示“参数保存成功”。
2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1) n n s n rpm D s ?= =??=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 。 2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ?=，且在不同转速下额定速降 不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？ 解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下） max 0max 1500151485N n n n =-?=-= min 0min 15015135N n n n =-?=-= max min 148513511D n n === 2) 静差率 01515010%N s n n =?== 2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？ 解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-?= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R C e r p m ?==?+= [(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1 N D n S n s =?-=??-=
《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 _______
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
天津职业技术师范大学课程设计题目：X-Y数控机床运动控制系统设计 学生姓名： 班级： 学院：机械工程学院 指导老师： 2015年1月19日
目录 一、总体方案设计 (1) 1.1 设计任务 (3) 1.2 总体方案确定 (3) 二、机械系统设计 (4) 2.1、工作台外形尺寸及重量估算 (4) 2.2、滚动导轨的参数确定 (4) 2.3、滚珠丝杠的设计计算 (5) 2.4、步进电机的选用 (7) 2.5、确定齿轮传动比 (8) 2.6、确定齿轮模数及有关尺寸 (8) 2.7、步进电机惯性负载的计算 (9) 3.1 CPU板 (10) 3.2 驱动系统 (11) 参考文献 (14)
一、总体方案设计 1.1 设计任务 设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.01mm，定位精度为0.025mm。 设计参数如下：负载重量G=150N；台面尺寸C×B×H＝100mm×120mm×12mm；底座外形尺寸C1×B1×H1＝210mm×220mm×140mm；最大长度L=288mm；工作台加工范围X=55mm，Y=30mm；工作台最大快移速度为2m/min。 1.2 总体方案确定 （1）系统的运动方式与伺服系统 由于工件在移动的过程中没有进行切削，故应用点位控制系统。定位方式采用增量坐标控制。为了简化结构，降低成本，采用步进电机开环伺服系统驱动X-Y工作台。 （2）计算机系统 本设计采用了美国PMAC运动控制卡pmac(program multiple axises controller)是美国delta tau公司生产制造的多轴运动控制卡，是世界上功能最强，计算速度最快，质量可靠的运动控制产品。 （3）X-Y工作台的传动方式 为保证一定的传动精度和平稳性，又要求结构紧凑，所以选用丝杠螺母传动副。为提高传动刚度和消除间隙，采用预加负荷的结构。 由于工作台的运动载荷不大，因此采用有预加载荷的双V形滚珠导轨。采用滚珠导轨可减少两个相对运动面的动、静摩擦系数之差，从而提高运动平稳性，减小振动。 考虑电机步距角和丝杆导程只能按标准选取，为达到分辨率的要求，需采用齿轮降速传动。 图1-1 系统总体框图
考试题型及分数分配 1 判断题（20 分，10~20 小题）范围广， 2 选择题（20 分，10~20 小题）内容深，细节区分 3 填空题（10 分，10 小题） 4 设计题（10 分，2 小题） 5 简述题（10 分，2 小题） 6 无传感器算法：磁链、转矩的计算算法 异步电动机转子磁链和定子磁链的估算、转矩的估算 7 分析计算题（20 分，3 小题） 直流调速系统 一判断题 1 弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖 动恒转矩负载。（X） 2采用光电式旋转编码器的数字测速方法中，M法适用于测高速，T法适用于测低速。（V） 3只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位能式负载下能实 现制动。（V） 4 直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。（V） 5 静差率和机械特性硬度是一回事。（X ） 6 带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。（X ） 7 电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压U k 的大小并非仅取决 于速度定U g*的大小。（V） 8 双闭环调速系统在起动过程中，速度调节器总是处于饱和状态。（X ） 9 逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。（X） 10 可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向（正或反）由驱动脉冲的宽窄决定。（V） 11双闭环可逆系统中，电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。（X）与开环系统相比，单闭环调速系统的稳态速降减小了。（X ） 12a = ^配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变和它组制动两阶段（V） 13转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。（X）14 电压闭环相当于电流变化率闭环。（V）
《控制系统综合》课设计指导老师： 年级专业 姓名学号 5 4 9 6 2013 年12 月27 日
题目及要求 设计题目：直流调速系统计算机仿真 设计内容（指标及参数）： (1)静态精度(转差率Ｓ), 在电网电压波动±10%，负载变化±20%，频率变化±1HZ时，S<5%，电流和转速超调量σ?1000,振荡次数N<(2～3)，D>10～15； (2) 电动机数据:额定电流136A，额定电压230V，功率30KW，额 定转速1460转/分，电势转速比 C=0.132,电枢电阻RΩ=0.5Ω,过载系数λ=1.5, e 可控硅整流装置K S=40. T=0.03s，m T=0.18s； L (3) 测速发电机，永磁式，额定数据为∶电压110V，电流0.045A，转速1900r/min， P=23.1W,I=0.21A,n=1900r/min。 g g g
目录 1前言 0 2系统的组成及工作原理 0 3转速调节器和电流调节器的参数设计 (1) 3.1静态计算 (1) 3.2动态计算 (1) 3.2.1电流调节器（内环）动态参数计算 (1) 3.2.2转速调节器（外环）动态参数计算 (4) 4系统仿真和分析 (6) 4.1系统仿真模型的搭建及仿真 (6) 4.2仿真调试分析 (7) 5结论 (7) 参考文献 (8)
1前言 直流调速系统是传统的调速系统，自19世纪80年代起至19世纪末以前，工业上传动所用电动机一直以直流电动机为唯一方式。它具有稳速精度高、调速比大、响应时间短等特点，宜于在广泛范围内平滑调速，故广泛应用于轧钢、机床、轻工、计算机、飞机传动机构等领域。 近年来，交流调速系统发展很快，被科学技术水平较高的西方国家所广泛采用，与直流调速相比，交流调速有本身固有的优点：结构简单、坚固耐用、经济可靠及小动态相应性能好等，还能实现高速拖动。但由于直流拖动系统在理论上和时间上都比较成熟，具有良好的起、制动性能，从反馈闭环控制的角度来看，直流拖动控制系统又是交流拖动控制系统的基础，所以我们应该很好的掌握直流拖动控制系统。 但是直流调速系统的设计是一个庞大的系统工程。对于一个经过大量分析、计算、设计、安装等一系列工作的系统究竟能否一次性调试成功，这关系到已经投入的大量人力、财力、物力是否会浪费的问题。因此，一个直流调速系统在正式投入运行前，往往要进行仿真调试。利用Matlab/Simulink仿真工具有效地对直流调速系统进行参数调试，可以非常直观地观察电动机电流和转速响应情况进行静态和动态分析，是目前国际上广泛流行的工程仿真技术。本文利用Matlab仿真工具对直流调速系统进行仿真分析，通过仿真方法来调整理论设计所得的参数，找出系统调节器的最佳参数，仿真结果可以用来指导实际系统的设计。 2系统的组成及工作原理 转速、电流双闭环调速系统由速度调节器ASR、电流调节器ACR、电力电子控制单元GT、PWM可调电压单元V、电感器L、直流电机M和速度检测单元TG组成。其原理框图如图1所示，动态框图如图2所示。 图1 转速、电流双闭环调速系统原理框图
运动控制系统 操作说明 上海西门子工业自动化有限公司
目录 一．安装软件权 (3) 二．新建工程 (4) 三．硬件配置 (6) 3．1．插入S7-300主站 (6) 3．2．插入ET200S从站（PROFINET IM151-3PN） (11) 3．3．插入X208以太网路由器（PROFINET SCALANCE X208） (13) 3．4．插入ET200S从站（PROFIBUS IM151-1） (14) 3．5．插入变频器MM440从站（PROFIBUS MM440） (16) 3．6．插入DP/ASI从站（DP/AS-i Link 20E） (17) 3．7．插入S7-200从站（EM 277）* (18) 3．8．下载硬件配置 (20) 四．PROFINET硬件地址配置 (21) 五．下载配置及程序 (27) 六．PROFIBUS硬件地址设定 (29) 6．1．IM151-1（PROFIBUS ET200S）硬件地址设定 (29) 6．2．MM440(带PROFIBUS 面板的变频器)硬件地址设定及快速调试 (30) 6．3．ASI(DP/ASI LINK)硬件地址设定 (36)
一．安装软件权 （请先安装SOFTWARE FOR TRAINING EDITION 2004(STEP 7 PROF EDITION 2004)，安装过程此处不再详细叙述，其他版本的STEP 7类似。） 导入您软件配套软盘上的加密文件-授权。 打开开始菜单－ALL PROGRAMS-SIMATIC-LICENSE MANAGEMENT- Automation License Manager 将软盘上的授权导入您的C盘根目录下。（切记：在重装操作系统或格式化硬盘前，一定要将此授权导回软盘中，以免发生授权丢失。）
《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习 题答案 对于《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》的学习，在课 后应该做一些练习题加以巩固。一下是给大家的《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案，希望对你有帮助。 一判断题 1弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功 率负载而不能拖动恒转矩负载。(Ⅹ) 2采用光电式旋转编码器的数字测速方法中，M法适用于测高速，T法适用于测低速。(√) 3只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位 能式负载下能实现制动。(√) 4直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。(√) 5静差率和机械特性硬度是一回事。(Ⅹ) 6带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。(Ⅹ) 7电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk的大小并非仅取决于 *速度定Ug的大小。(√) 8双闭环调速系统在起动过程中，速度调节器总是处于饱和状态。(Ⅹ)9逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。(Ⅹ)
10可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向(正或反)由驱动脉冲的宽窄决定。(√) 11双闭环可逆系统中，电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。(Ⅹ)与开环系统相比，单闭环调速系统的稳态速降减小了。(Ⅹ) 12α=β配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变 和它组制动两阶段(√) 13转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。(Ⅹ)14电压闭环相当于电流变化率闭环。(√) 15闭环系统可以改造控制对象。(√) 16闭环系统电动机转速与负载电流(或转矩)的稳态关系，即静特性，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大的不同。 17直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。(√) 18直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。(Ⅹ) 19电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰，严重时会造成系统振荡。(√)20对电网电压波动来说，电压环比电流环更快。(√) 二选择题 1直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时，(A)。 AACR抑制电网电压波动，ASR抑制转矩波动 BACR抑制转矩波动，ASR抑制电压波动
一、单项选择题 1.只能实现有级调速调速方式为（ C ） 2.调速系统的静差率指标，应以（ D ） 3.某直流调速系统电动机额定转速nN=1430r/min，额定速降ΔnN=115r/min，当要 求静差率s≤30%时，允许的调速范围是（ C ） 4.对自动调速系统来说，主要的扰动量是（ B ） 5.如果要改变双闭环无静差V-M系统的转速，可调节（ C ） 6.转速电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，控制电压不取决于（ D） 7.不是跟随性能指标是（ D ） 8.在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型I型系统，是因为电流环（ A ） 9.两组晶闸管装置反并联的可逆V-M系统在一定控制角下稳定工作时出现的环流 叫做（A ） 10.在配合无环流可逆系统中，可采用配合控制的触发移相方法对其进行控制，但需 将两组晶闸管装置的触发脉冲的初始相位都整定在（ C ） 11.在两组晶闸管反并联的可逆V-M系统中，当正组的控制角小于反组的逆变角时， 将会产生（ B ） 12.交-直-交PWM变压变频器中，逆变器起作用是（ A ） 13.当交流电动机由常规的六拍阶梯波逆变器供电时，磁链轨迹是一个（A ） 14.不是异步电动机动态数学模型的特点为（B ） 15.不是直接转矩控制的特点为（ A ） 16.采用旋转编码器的数字测速方法不包括（ D ） 17.交流电动机带恒转矩负载作调压调速时，其转差功率与转差率（ A ）
18. 在低频输出时采用异步调制方式，高频输出时切换到同步调制方式为（ D ） 19. 不是异步电动机动态数学模型的特点。（ D ） 20. 电流跟踪PWM 控制时，当环宽选得较大时（ A ） 21. 只能实现有级调速调速方式为（ C ） 22. 调速系统的静差率指标，应以（ D ） 23. 某直流调速系统电动机额定转速n N =1430r/min ，额定速降Δn N =115r/min ，当要 求静差率s ≤30%时，允许的调速范围是（ C ） 24. 对自动调速系统来说，主要的扰动量是（ B ） 25. 如果要改变双闭环无静差V-M 系统的转速，可调节（ C ） 26. 转速电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，控制电压不取决于（B ） 27. 不是跟随性能指标是（ D ） 28. 在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型I 型系统，是因为电流环（ A ） 29. 两组晶闸管装置反并联的可逆V-M 系统在一定控制角下稳定工作时出现的环流 叫做（ A ） 30. 在配合无环流可逆系统中，可采用配合控制的触发移相方法对其进行控制，但需 将两组晶闸管装置的触发脉冲的初始相位都整定在（ C ） 31. 不适合使用矢量控制方式是（ B ） 32. PMW 变压变频器，通过它可同时调节电压和频率，其可控的是（ B ）。 33. 为了提高异步电动机调速系统的动态性能，可选择转子磁链作为被控量，这样的 系统是（A ） 34. 不是异步电动机动态数学模型的特点为（ B ） 35. 当交流电动机由任意相平衡正弦电压供电时，磁链轨迹是一个（D ） 36. 不是可控直流电源为（ C ）
本科生课程论文 课程名称运动控制系统 学院机电工程及其自动化学院专业电气工程及其自动化专业学号 学生姓名 指导教师 分数
题目： 对异步电动机进行矢量控制的仿真研究。电机参数如下： 1.115s R =Ω， 1.083r R =Ω，0.005974sl L H =，0.005974lr L H =，0.2037m L H =，20.02Kg.m J =，2p n =，380N U V =，50N f Hz =，额定频率50Hz ，额定转速1460转/分，逆变器采用SVPWM 控 制，开关频率为5KHz 。 仿真条件如下：转速给定信号为阶跃给定，0.1s 时转速给定为120rad/s ，0.7s 时转速降为80rad/s ；电机空载起动，0.3s 加载5N.m ，0.5s 减载为2N.m 。仿真时间为1s ，仿真步长0.02ms ， （1） 利用电机、SVPWM 、ASR 、转子磁链计算等基本模块搭建异步电动机矢量控制 的仿真平台。 仿真： （2） 给出定子三相电流、转子三相电流、转速、电磁转矩仿真波形。 定子三相电流波形：
转子三相电流： 转速： 电磁： （3）给出定子AB线间电压波形和经过低通滤波后的电压波形，并进行对比分析。低通滤波器的截止频率1KHz。 定子AB线间电压波形：
低通滤波后的电压波形： （4）给出电机负载，转速，定子q轴电流给定，定子q轴电流、电磁转矩仿真波形，仿照直流电动机的启动过程分析异步电动机起动、加载过程中q轴电流、电磁转 矩、转速的变化规律。说明q轴电流对电磁转矩的控制规律。说明起动过程中电 机是否会过流，修改哪个量可以改变电机最大起动转矩。 电机负载给定： 转速给定： 定子q轴电流给定：
电力拖动自动控制系统- 运动控制系统（阮毅伯时）课后答案包括思考题和课后习题第2章 2- 1 直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。特点略。 2- 2简述直流PWM变换器电路的基本结构。 答：直流PWM 变换器基本结构如图，包括IGBT 和续流二极管。三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM 变换器，通过改变直流PWM 变换器中IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流PWM变换器输出电压大小，二极管起续流作用。 2-3直流PWM变换器输出电压的特征是什么？ 答：脉动直流电压。 2=4为什么直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统能够获得更好的动态性能？ 答：直流PWM变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。其中直流PWM变换器的 时间常数Ts 等于其IGBT 控制脉冲周期（1/fc ），而晶闸管整流装置的时间常数Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/ （2mf）。因fc 通常为kHz级，而f通常为工频（50或60Hz）为一周），m整流电压的脉波数，通常也不会超过20 ,故直流PWM变换器时间 常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。 2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？ 答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM 变换器的输出。电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。 2-6直流PWM变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？答：为电动机提供续流通道。若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。 2-7直流PWM变换器的开关频率是否越高越好？为什么？答：不是。因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上 升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。 2-8 泵升电压是怎样产生的？对系统有何影响？如何抑制？答：泵升电压是当电动机工作于回馈制动状态时，由于二极管整流器的单向导电性，使得电动机由动能转变为的电能不能通过整流装置反馈回交流电网，而只能向滤波电容充电，造成 电容两端电压升高。泵升电压过大将导致电力电子开关器件被击穿。应合理选择滤波电容的容量，或采用泵升电压限制电路。 2-9 在晶闸管整流器-电动机开环调速系统中，为什么转速随负载增加而降低？答：负载增 加意味着负载转矩变大，电机减速，并且在减速过程中，反电动势减小，于是电枢电流增大，从而使电磁转矩增加，达到与负载转矩平衡，电机不再减速，保持稳定。故负载增加， 稳态时，电机转速会较增加之前降低。 2-10 静差率和调速围有何关系？静差率和机械特性硬度是一回事吗？举个例子。 答：D=（ nN/△ n）（s/（1-s ）。静差率是用来衡量调速系统在负载变化下转速的稳定度的，）而机械特性硬度是用来衡量调速系统在负载变化下转速的降落的。 2-11 调速围与静态速降和最小静差率之间有何关系？为什么必须同时提才有意义？ 答：D=（nN/△ n）（ s/（1-s ）。因为若只考虑减小最小静差率，则在一定静态速降下，允 许）的调速围就小得不能满足要求；而若只考虑增大调速围，则在一定静态速降下，允许 的最小转差率又大得不能满足要求。因此必须同时提才有意义。 2-12 转速单闭环调速系统有哪些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？如果给定电压不变，调节转速反馈系数是否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁
运动控制系统课程设计的仿真内容及评分 标准（第3-4周） 一、仿真参数 设计一个双闭环直流调速系统，电机的额定转速为1000rpm ，晶闸管放大系数为20=S K ，电枢回路总电阻R=1欧姆，电流滤波时间常数s T oi 002.0=，电枢回路的电磁时间常数s T l 03.0=，机电时间常数s T m 18.0=，电动势系数132.0=e C ，额定电流为20A ，电流反馈系数为5.0=β，转速反馈系数005.0=α。 二、仿真设计任务 任务1：按典型I 型系统设计电流环，超调量%5<σ。 任务2：按典型II 型系统设计转速环，%40<σ； 三、仿真要求及评价标准 3.1基本要求：(30分) 1. 写出设计过程，即参数计算过程； 2. 对近似条件进行校验。 3. 利用MATLAB 传递函数仿真； 4. 给出系统的阶越响应曲线，并结合仿真结果给出设计得到电流环和转速环的各项性能指标（上升时间、稳定时间、超调量）。 3.2提高要求（要求1+2+4，1+3+4）：(30分) 1. 额定负载对应的转速降落为100rpm ，求出额定电流和额定转矩？ 2. 转速调节器输出限幅2倍的额定电流，电流调节器的输出限幅为220V ，利用MATLAB 的PWM 模块进行仿真（加分）. 3. 转速调节器输出限幅2倍的额定电流，电流调节器的输出限幅为220V ，利用MATLAB 的传递函数模块进行仿真； 4. 算出突加额定负载时的转速降落，包括计算过程，对计算结果和仿真结果进行比较。使用带有微分负反馈的PI 控制器，使得速度阶越响应的超调量为0，给出设计过程。
3.3仿真报告(40分) (1) 内容全面，条理清晰，图表规范，术语正确。 (2) 报告中给出程序框图和所有设计过程。 (3) 提交报告时，避免雷同，而且提问测试，根据回答情况评价分数。 错误的图 正确的图 t/ s
习题解答（供参考） 习题二 2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1) n n s n rpm D s ?= =??=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 。 2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ?=，且在不同转速下额定速降 不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？ 解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下） max 0max 1500151485N n n n =-?=-= min 0min 15015135N n n n =-?=-= max min 148513511D n n === 2) 静差率 01515010%N s n n =?== 2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？
解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-?= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R C e r p m ?==?+= [(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =?-=??-= [(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33 N D n S n s =?-=??-= 2.5 某龙门刨床工作台采用 V-M 调速系统。已知直流电动机 60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V ?min/r,求： （1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ?为多少？ （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？ （3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ?又为多少? 解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R Ce r ?=?=?= (2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =?=+= (3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ?=-=??= 2.6 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压* 8.8u U V =、比例调节器 放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=0.7。求：（1）输出电压d U ；（2）若把反馈线断开，d U 为何值？开环时的输出电压是闭环是的多少倍？（3）若把反馈 系数减至γ=0.35，当保持同样的输出电压时，给定电压*u U 应为多少？ 解：（1）* (1)2158.8(12150.7)12d p s u p s U K K U K K V γ=+=??+??= (2) 8.8215264d U V =??=,开环输出电压是闭环的22倍 (3) * (1)12(12150.35)(215) 4.6u d p s p s U U K K K K V γ=+=?+???= 2.7 某闭环调速系统的调速范围是1500r/min~150r/min ，要求系统的静差率5%s ≤，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100r/min ，则闭环系统的开环放大
运动控制系统课程设计说明书 设计题目不可逆V-M双闭环直流调速系统设计 学生姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 华北理工大学电气工程学院 2016年12月18日
目录 一、任务书 (2) 二、概述 (3) 三、工作原理 (4) 1．电流调节器ACR原理（图c） (5) 2．转速调节器ASR原理（图d） (6) 3．直流电动机 (6) 4.平波电抗器 (8) 5.同步脉冲触发器 (8) 6．测速发电机 (8) ７.锯齿波触发电路 (9) 1．整流变压器容量的计算 (9) ２．晶闸管关断过电压阻容保护 (11) ３．过流时调节器保护 (11) 4．保护装置的选择 (12) 五、动态设计 (12) １．电流调节器的设计 (13) （１）．确定时间常数 (14) （２）．选择电流调节器结构 (14) （３）．计算电流调节器参数 (14) （４）．校验近似条件 (15) （５）．计算调节器电阻和电容 (15) ２．转速调节器 (16) （１）．确定时间常数 (16) （２）．选择转速调节器结构 (16) （３）．计算转速调节器参数 (16) （４）．检验近似条件 (17) （５）．计算调节器电阻和电容 (17) （６）．校核转速超调量 (17) 六、总结 (18) 七、附录： (18)
八、参考文献 (19) 一、任务书
二、概述 我们设计的是电枢调压、磁场不可逆直流调速系统。电枢回路采用晶闸管三相全
控桥式整流调压电路，速度调节器采用比例-积分（PI ）结构以实现转速稳态无静差，电流超调量 5%，转速超调量 10%（按退饱和方式计算）等指标，采用电流截止负反馈以限制动态过程的冲击电流，从而使不可逆V －M 双闭环直流调速系统的设计变得更简单。 图 a 、转速、电流双闭环直流调速系统结构图 ASR —转速调节器 ACR —电流调节器 TG —测速发电机 TA —电流互感器 UPE —电力电子变换器 三、工作原理 由于调速系统的主要被调量是转速，故把转速负反馈组成的环作为外环（主环），以保证电动机的转速准确地跟随给定值，并抵抗外来的干扰；把由电流负反馈组成的环作为内环（副环），以保证动态电流为最大值并保持不变，使电动机快速地起动、制动，同时还能起限流作用，并可以对电网电压波动起及时抗扰作用。电动机转速由给定电压* n U 来确定，转速调节器ASR 的输入n U ?偏差电 压为n n n U U U -=?* ，转速调节器ASR 的输出电压* i U 作为电流调节器ACR 的给定信号（ASR 的输出电压的限幅值* im U 决定了ACR 给定信号的最大值）；电流调节器ACR 的输入偏差电压i im i U U U -=?* ，电流调节器ACR 的输出电压 c U 作为触发电路的控制电压（ACR 输出电压的限幅值cm U 决定了晶闸管整流电压的最大值dm U ）；c U 控制着触发延迟角，使电动机在期望转速下运转。
运动控制系统综合 复习题 1
一、单项选择题 1.只能实现有级调速调速方式为（ C ） 2.调速系统的静差率指标，应以（ D ） 3.某直流调速系统电动机额定转速nN=1430r/min，额定速降ΔnN=115r/min，当 要求静差率s≤30%时，允许的调速范围是（ C ） 4.对自动调速系统来说，主要的扰动量是（B） 5.如果要改变双闭环无静差V-M系统的转速，可调节（ C ） 6.转速电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，控制电压不取决于（ D） 7.不是跟随性能指标是（ D ） 8.在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型I型系统，是因为电流环（ A ） 9.两组晶闸管装置反并联的可逆V-M系统在一定控制角下稳定工作时出现的环 流叫做（A ） 10.在配合无环流可逆系统中，可采用配合控制的触发移相方法对其进行控制， 但需将两组晶闸管装置的触发脉冲的初始相位都整定在（ C ） 11.在两组晶闸管反并联的可逆V-M系统中，当正组的控制角小于反组的逆变角 时，将会产生（ B ） 12.交-直-交PWM变压变频器中，逆变器起作用是（ A ） 13.当交流电动机由常规的六拍阶梯波逆变器供电时，磁链轨迹是一个（A ） 14.不是异步电动机动态数学模型的特点为（B ） 15.不是直接转矩控制的特点为（ A ） 16.采用旋转编码器的数字测速方法不包括（ D ） 17.交流电动机带恒转矩负载作调压调速时，其转差功率与转差率（ A ）
18.在低频输出时采用异步调制方式，高频输出时切换到同步调制方式为（ D ） 19.不是异步电动机动态数学模型的特点。（ D ） 20.电流跟踪PWM控制时，当环宽选得较大时（ A ） 21.只能实现有级调速调速方式为（ C ） 22.调速系统的静差率指标，应以（ D ） 23.某直流调速系统电动机额定转速n N=1430r/min，额定速降Δn N=115r/min，当 要求静差率s≤30%时，允许的调速范围是（ C ） 24.对自动调速系统来说，主要的扰动量是（B） 25.如果要改变双闭环无静差V-M系统的转速，可调节（ C ） 26.转速电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，控制电压不取决于（B ） 27.不是跟随性能指标是（ D ） 28.在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型I型系统，是因为电流环（ A ） 29.两组晶闸管装置反并联的可逆V-M系统在一定控制角下稳定工作时出现的 环流叫做（ A ） 30.在配合无环流可逆系统中，可采用配合控制的触发移相方法对其进行控制， 但需将两组晶闸管装置的触发脉冲的初始相位都整定在（ C ） 31.不适合使用矢量控制方式是（ B ） 32.PMW变压变频器，经过它可同时调节电压和频率，其可控的是（ B ）。 33.为了提高异步电动机调速系统的动态性能，可选择转子磁链作为被控量，这 样的系统是（A ） 34.不是异步电动机动态数学模型的特点为（ B ） 35.当交流电动机由任意相平衡正弦电压供电时，磁链轨迹是一个（D ） 36.不是可控直流电源为（ C ）