《电力拖动自动控制系统》参考问题详解
电力拖动自动控制系统-运动控制系统习题解答第2、3章
习题解答（供参考）2.1试分析有制动电流通路的不可逆PWM 变换器进行制动时，两个VT 是如何工作的？解：减小控制电压，使U g1得正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压U d 降低，使得E>U d ，电机流过反向电流，电机进入制动状态。
0≤t< t on 时，通过二极管VD1续流，在t on ≤t<T 期间U g2为正，VT2导通，流过反向制动电流。
因此在制动状态时，VT2和VD1轮流导通，VT1始终关断。
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：10000.022.04(1)100.98n n n rpm 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min 1500max 0r n =，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 maxminn D n =(均指额定负载情况下） max 0max 1500151485N n n n rpm =-∆=-=min 0min 15015135N n n n rpm=-∆=-=max min 148511135n D n ===2) 静差率 min 1510%150N n s n ∆===2.4 直流电动机为N P =74kW, N U =220V ，N I =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： 2203780.0230.1478/1430N N a e N U I R C V rpm n --⨯===378(0.0230.022)1150.1478N e I R n rpm C ⨯+∆===当s=20%时 14300.23.1(1)115(10.2)N n s D n s ⨯===∆-⨯-当s=30%时 14300.35.33(1)115(10.3)N n s D n s ⨯===∆-⨯-2.5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。
《电力拖动自动控制系统》标准答案
《电力拖动自动控制系统》A卷答案2010年11月一、填空（20分，每空1分）1、变电压调速是直流调速系统用的主要方法。
一般调速系统对转速的控制有三个基本要求，即:调速、稳速、加、减速。
2、一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所提静差率要求的转速可调范围。
3、由一组晶闸管装置供电的单闭环和多环调速系统中，电机都是沿着单方向旋转。
在可逆调速系统中，对电机的最基本要求是能改变其旋转方向。
电机系统可通过两种方式实现可逆调速，即:电枢反接可逆线路和励磁反接可逆线路。
4、双闭环调速系统具有良好的稳态和动态性能。
然而，其动态性能的不足之处就是转. 速必然超调,而且抗扰性能的提高也受到一定的限制，解决这个问题的有效办法就是在转速调节器上引入转速微分负反馈。
5、位置随动系统要控制的量是控制对象的角位移或线位移。
它的任务是实现执行机构对位置指令的准确跟踪。
6自动控制系统动态性能指标包括跟随性能指标和抗扰性能指标两类。
⑴跟随性能指标有：①上升时间t r、②超调量、③调节时间t? 三项指标。
二、判断（10分，每小题1分）1、转速闭环控制系统是按被调量的偏差进行控制的系统。
只要被调量出现偏差，它就会自动产生纠正偏差的作用。
（V）2、转速闭环调速系统的反馈控制开环放大系数K越大，系统的稳态性能就越好。
（V）3、反馈闭环系统具有良好的抗扰性能，它对于被负反馈环包围的前向通道上的一切扰动作用都能有效加以抑制，但对给定作用的变化是绝对服从。
（V ）4、控制系统的精度取决于反馈环节的结构，而与给定稳压电源及反馈量检测元件无关。
（x ）5、转速、电流双闭环调速系统是通过设置转速和电流负反馈调节器，使二者之间实行并联，从而达到稳定转速的。
（X ）6由一组晶闸管装置供电的单闭环和多环调速系统中，电机是能够实现可逆调速的。
在可逆调速系统中，对电机的最基本要求是能改变其旋转方向。
（x ）7、由于全控型电力电子器件的问世，出现了直流脉冲宽度调制（PWM）型的调速系统这种系统适用于各种功率的调速系统8、位置随动系统中的位置指令(给定量)和被控量一样都是指生产机械的转速。
《电力拖动自动控制系统》试题及答案
《电力拖动自动控制系统》试题一、填空题（本题 30分，每空1.5分）1、在直流电机调压调速系统中，电动机的最高转速为n N ，调速范围、静差率和额定速降之间所应满足的关系是。
2、闭环系统可以获得比开环系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定的要求下，能够提高调速范围，为此所付出的代价是，须增设装置和电压放大器。
3、综合了比例控制和积分控制两种规律的优点。
比例部分能迅速响应，积分部分则最终消除。
4、转速、电流双闭环调速系统的静特性在时表现为转速无静差，这时，起主要调节作用。
5、工程设计方法的基本思路是，把调节器的设计方法分作两步：第一步，先选择调节器的结构，以确保系统稳定，同时满足所需的；第二步，再选择调节器的参数，以满足。
6、有环流可逆直流调速系统的典型控制方式是，即工作制。
7、当一组晶闸管整流工作时，让另一组晶闸管处在，但两组触发脉冲的错开得比较远，彻底杜绝了瞬时的产生，这就是错位控制的无环流可逆系统。
8、脉宽调制器是一个装置，由电流调节器 ACR 输出的控制电压进行控制。
9、串级调速系统可以实现异步电机的调速，而且具有高效率的调速性能，但所付出的代价是，增设。
10、在 s 值很小的范围内，只要能够保持不变，异步电动机的转矩就近似与成正比，这就是转差频率控制系统的基本概念。
二、判断题（本题10分，每小题1分）1、自动控制的直流调速系统，往往以调节电枢供电电压为主。
（）2、在V-M系统中，设置平波电抗器可以抑制电流脉动。
（）3、在电流断续时，V-M系统机械特性很软，理想空载转速翘得很高。
（）4、与晶闸管-电动机调速系统相比，直流脉宽调速系统开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都小。
（）5、转速、电流双闭环直流调速系统中，当电动机过载甚至堵转时，转速调节器可以限制电枢电流最大值，其快速自动保护作用。
（）6、按照典型II型系统设计转速调节器时，中频宽h可以任意选择。
（）7、按照典型II型系统设计转速调节器时，由典型II型系统的开环传递函数可知，K、T、τ都是待定符号。
《电力拖动自动控制系统》(第四版)--阮毅、陈伯时--课后答案
nN
Rpe
Ce
(1
K
)
Ra Ce
IN
1
0.131(1
52.52)
1.5 0.131
15.6
180.85
r/min
s nN 180 .85 78.34% nmin nN 50 180 .85
从1-10可知，K=28.64<42.5 系统可以稳定运行
2-1 在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速， 应调节什么参数？改变转速调节器的放大倍数行不行？改变电力 电子变换器的放大倍数行不行？改变转速反馈系数行不行？若要 改变电动机的堵转电流，应调节系统中的什么参数？
解：（1）β= Uim*/Idm=8/80=0.1 电流为40A时：Ui= Idβ=40×0.1=4V 电流为70A时：Ui= Idβ=70×0.1=7V （2）Uc增加。
2-9在双闭环直流调速系统中，电动机拖动恒转矩负载在额定 工作点正常运行，现因某种原因电动机励磁下降一半，系统工 作情况将会如何变化？（λ=1.5）
2-6 在转速、电流双闭环系统中，转速给定信号Un※未改变， 若增大转速反馈系数α，系统稳定后转速反馈电压Un是增加 还是减少还是不变？为什么？
答：Un不变，因为PI调节器在稳态时无静差，即：Un※=Un， Un※未改变，则，Un也不变。
2-7 在转速、电流双闭环系统中，两个调节器ASR、ACR均采用 PI调节器。已知参数：电动机：Pnom=3.7kW ， Unom=220V ， Inom=20A ，nnom=1000r/min，电枢回路总电阻R=1.5Ω，设 Unm*= Uim*= Ucm=8V，电枢回路最大电流Idm=40A，电力电子 变换器的放大系数Ks=40.试求： （1）电流反馈系数β和转速反馈系数α； （2）当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、Ui、Uc值。
《电力拖动自动控制系统》答案
1-1为什么PWM-电动机系统比晶闸管----电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM —电动机系统在很多方面有较大的优越性：（1） 主电路线路简单，需用的功率器件少。
（2） 开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。
（3） 低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达 1：10000 左右。
（4） 若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。
（5） 功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高。
（6） 直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
PWM 开关频率高，响应速度快，电流容易连续，系统频带宽，动态 响应快，动态抗扰能力强。
1-2试分析有制动通路的不可逆PWM 变换器进行制动时，两个VT 是如何工作的？答：制动时，由于1g U 的脉冲变窄而导致d i 反向时，U g2 变正，于是VT 2导通， VT 2导通，VT 1关断。
1-3调速范围和静差率的定义是什么？调速范围，静态速降和最小静差之间有什么关系？为什么脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了？答：生产机械要求电动机提供的最高转速 max n 和最低转速min n 之比叫做调速范围，用字母D 表示，即：minmaxn n D =负载由理想空载增加到额定值时，所对应的转速降落N n ∆ 与理想空载转速min 0n 之比，称为系统的静差率S,即：m in0n n s N∆=调速范围，静差速降和最小静差之间的关系为：)1(s n sn D N N -∆=由于在一定的N n 下，D 越大，m in n 越小N n ∆ 又一定，则S 变大。
所以，如果不考虑D ，则S 的调节也就会容易，1-4．某一调速系统，测得的最高转速特性为m in /1500max 0r n =，最低转速特性为m in /150min 0r n =，带额定负载的速度降落m in /15r n N =∆，且不同转速下额定速降N n ∆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大？ 解1115150151500min 0max 0min max =--=∆-∆-==N N n n n n n n D %1015015min 0==∆=n n s1-5闭环调速系统的调速范围是1500----150r/min ，要求系统的静差 S<=2%,那末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倍数应有多大？ 1，min /06.3%)21(10%21500)1(101501500min max r S D S n n n n D N =-⨯≤-=∆===则2，7.31106.31001=-≥+=∆∆K K n n clop 则1-6某闭环调速系统的开环放大倍数为15时，额定负载下电动机的速降为8 r/min ，如果将开环放大倍数他提高到30，它的速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？min /4813011511/1/11;;30;151********21121r n K K n n n K K n n K n K K K cl cl cl cl cl cl ≈⨯++=∆++=∆∆∆=++∆∆→∆→==）（）成反比，则（与开环放大倍数加同样负载扰动的条件下同样静差率的条件下调速范围与开环放大倍数加1成正比94.111513011/1/112122121≈++=++==++K K D D D D K K cl cl cl cl ）（）（ 1-7某调速系统的调速范围D=20，额定转速min /1500r n =，开环转速降落min /240r n Nop =∆，若要求静差率由10%减少到5%则系统的开环增益将如何变化？ 解：原系统在调速范围D=20，最小转速为：min /75201500max min r D n n ===，原系统在范围D=20，静差率为10%时，开环增益为：8.27133.82401min /5.31111=-=-∆∆=→=+∆=∆clNop Nop cl n n K r K n n 静差率10%时原系统的开环增益为：76.598.2776.59%522增加到将从所以系统的开环增益时，同理可得当K K s ==1-8转速单环调速系统有那些特点？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，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力？ 答：1）闭环调速系统可以比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围。
电力拖动自动控制系统思考题答案解析
第2章三、思考题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为一周内），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。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统习题解答第4、5章
习题四4.1双闭环调速系统的ASR 和ACR 均为PI 调节器，设系统最大给定电压*nmU =15V ，转速调节器限幅值为*im U =15V ， n N =1500r/min ，N I =20A ，电流过载倍数为2，电枢回路总电阻R =2Ω，s K =20，e C =0.127V·min/r ，求：（1）当系统稳定运行在*n U =5V ，dL I =10A 时，系统的n 、n U 、*i U 、i U 和c U 各为多少？（2）当电动机负载过大而堵转时，*i U 和c U 各为多少？解： （1）150.01min/1500/minnm N U VV r n r α=== 5500/min 0.01min/nU Vn r V rα===*150.375/40im dm U V V A I Aβ===*0.37510 3.75i d U I V β==⨯= 0.37510 3.75i d U I V β==⨯=0.1275001024.17520e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== （2）堵转时，V I U dm i 15*==β， 0.1270402420e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== 4.2 在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR ，ACR 均采用PI 调节器。
已知参数：电动机：N P =3.7kW ，N U =220V ，N I =20A ，N n =1000 r/min ,电枢回路总电阻R =1.5Ω,设cm im nmU U U ==** =8V ，电枢回路最大电流dm I =40A,电力电子变换器的放大系数s K =40。
试求：（1）电流反馈系数β和转速反馈系数α。
（2）当电动机在最高转速发生堵转时的,0d U c i i U U U ,,*值。
解:1）*80.32/40im dm U VV A I Aβ===80.008min/1000/minnm N U VV r n r α=== 2) 040 1.560d d dm U E I R I R V ∑∑=+⨯=⨯=⨯=这时： *8,0n n U V U ==，ASR 处于饱和，输出最大电流给定。
《电力拖动自动控制系统》答案(全)
《电力拖动自动控制系统》答案(全)相关答案整理2-4为什么PWM-电动机系统比晶闸管----电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM开关频率高，响应速度快，电流容易连续，系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。
2-1试分析有制动通路的不可逆PWM变换器进行制动时，两个VT是如何工作的？答：制动时，由于Ug1的脉冲变窄而导致id反向时，Ug2变正，于是VT2导通，VT2导通，VT1关断。
2-2调速范围和静差率的定义是什么？调速范围，静态速降和最小静差之间有什么关系？为什么脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了？答：生产机械要求电动机提供的最高转速nma某nminnma某和最低转速nmin之比叫做调速范围，用字母D表示，即：D负载由理想空载增加到额定值时，所对应的转速降落nN与理想空载转速n0min之比，称为系统的静差率S,即：调速范围，静差速降和最小静差之间的关系为：DnNnN(1)由于在一定的nN下，D越大，nmin越小nN又一定，则S变大。
所以，如果不考虑D，则S的调节也就会容易，2-3．某一调速系统，测得的最高转速特性为n0ma某1500r/min，最低转速特性为n0min150r/min，带额定负载的速度降落nN15r/min，且不同转速下额定速降nN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大？解Dnma某nminnn0minn0ma某nNn0minnN1515010%150********112-7闭环调速系统的调速范围是1500----150r/min，要求系统的静差S<=2%,那末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倍数应有多大？1，Dnma某nmin1500150nNSD(1S)15002%10(12%)3.06r/min2，nopnclK1则K1003.06131.72-8某闭环调速系统的开环放大倍数为15时，额定负载下电动机的速降为8r/min，如果将开环放大倍数他提高到30，它的速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？K115;K230;K1ncl1;K2ncl2同样负载扰动的条件下ncl2K11K21ncl1n与开环放大倍数加15130184r/min1成反比，则（K11）（/K21）ncl2/ncl1同样静差率的条件下调速范围与开环放大倍数加1成正比（K11）（/K21）Dcl1/Dcl2Dcl2Dcl1K21K113011511.94思考2-12转速单环调速系统有那些特点？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，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力？答：1）闭环调速系统可以比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围。
《电力拖动自动控制系统》习题解答(前三章)
《电力拖动自动控制系统》部分习题解答第一章1. 什么叫调速范围、静差率？它们之间有什么关系？怎样才能扩大调速范围？ 答：①调速范围——电动机在额定负载下调速时，允许的最高转速max n 与最低转速minn 之比叫做调速范围，用D 表示，即min max n nD =②静差率——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所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速0n 之比，称作静差率S ，即0N n nS ∆=③直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系为)1(s n s n D N N -∆=④采用闭环控制方式，使转速降落N n ∆能够大幅度下降，才能保证在静差率S 不变的前提下扩大调速范围。
2. 某一调速系统，测得的最高转速特性为n 0max ＝1500 r/min ，带额定负载时的速降N n ∆＝15 r/min ，最低速特性为n 0min ＝100 r/min ，额定速降不变，试问系统能达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？解：已知N n ∆＝15 r/min ，有n max ＝n 0max －N n ∆＝1500 r/min －15 r/min ＝1485 r/min n min ＝n 0min －N n ∆＝100 r/min －15 r/min ＝85 r/min 于是调速范围47.17851585minmax ===n n D静差率%15%10010015%100min0=⨯=⨯∆=n n s N答：系统能达到的调速范围是17.47；允许的静差率是15%。
3. 为什么加负载后直流电动机的转速会降低，它的实质是什么？答：当负载电流增大后，电枢电阻上压降增大，使E 减小，导致转速n 必然下降。
实质是电枢电阻的存在导致压降增大。
4. 某调速系统的调速范围是1500 ~ 150 r/min ，要求静差率为s ＝2% ，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100 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应有多大？解：①已知101501500==D ，又)1(s n s n D N N -∆=06.3)02.01(1002.01500)1(N N =-⨯=-=∆s D s n n r/min也可以这样计算n n n n n s NNN ∆+∆=∆=min 0 min r/06.302.0102.01501min N =-⨯=-=∆s s n n ②因为 K1op cl +∆=∆n n所以 68.31106.31001K clop =-=-∆∆=n n答：要求静差率为s ＝2%时，系统允许的静态速降是3.06r/min ；如果开环系统的静态速降是100 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应有31.68。
《电力拖动自动控制系统》习题答案
第一章闭环控制的直流调速系统1－1 为什么 PWM —电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好的动态性能？ 答：PWM —电动机系统在很多方面有较大的优越性：（1） 主电路线路简单，需用的功率器件少。
（2） 开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。
（3） 低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达 1：10000 左右。
（4） 若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。
（5） 功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高。
（6） 直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
1－2 试分析有制动通路的不可逆 PWM 变换器进行制动时，两个 VT 是如何工作的。
答：在制动状态中，i d 为负值，VT 2 就发挥作用了。
这种情况发生在电动运行过程中需要降 速的时候。
这时，先减小控制电压，使U g 1 的正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电 压U d 降低。
但是，由于机电惯性，转速和反电动势还来不及变化，因而造成 E > U d ，很 快使电流 i d 反向，VD 2 截止，在 t on δ t ＜Ｔ时，U g 2 变正，于是VT 2 导通，反向电流沿回路 3 流通，产生能耗制动作用。
在T δ t ＜Ｔ+ t on 时，VT 2 关断， i d 沿回路 4 经VD 1 续流，向电源回馈制动，与此同时，VD 1 两端压降钳住VT 1 使它不能导通。
在制动状态中，VT 2 和VT 1轮流导通，而VT 1 始终是关断的。
在轻载电动状态，这时平均电流较小，以致在VT 1 关断后 i d 经VD 2 续流时，还没有达到周期Ｔ，电流已经衰减到零，这时VD 2 两端电压也降为零，VT 2 便提前导通了，使电流反向， 产生局部时间的制动作用。
１－３ 调速范围和静差率的定义是什么？调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关 系？为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了”？ 答：生产机械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，用字母Ｄ表示，即D =n max n min其中，n max 和 n min 一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速，对于少数负载很轻的机械，可以用实际负载时的最高和最低转速。
电力拖动自动控制系统阮毅第五版答案
电力拖动自动控制系统阮毅第五版答案引言《电力拖动自动控制系统》是阮毅编写的一本经典教材，已经发行到第五版。
本文将为读者提供该教材的答案，以帮助读者更好地理解和应用其中的知识。
第一章系统基础知识答案1.电力拖动自动控制系统的定义是什么？答：电力拖动自动控制系统是由电机、传动装置和控制装置组成的系统，用于实现机械设备的自动化控制和调节。
2.电力拖动自动控制系统的主要组成部分有哪些？答：电力拖动自动控制系统的主要组成部分包括电机、传动装置、控制装置和电气部件。
3.电机在电力拖动自动控制系统中起到什么作用？答：电机是电力拖动自动控制系统中的执行元件，用于产生动力并驱动机械设备的运动。
4.传动装置在电力拖动自动控制系统中起到什么作用？答：传动装置是将电机的旋转运动传递给机械设备的装置，它能够改变电机输出的转矩、转速和转向。
5.控制装置在电力拖动自动控制系统中起到什么作用？答：控制装置是电力拖动自动控制系统中的核心部分，它根据输入的信号和设定的参数，对电机和传动装置进行控制，使机械设备实现自动化运行。
第二章电动机答案1.电动机的分类有哪些？答：电动机可以根据不同的标准进行分类，常见的分类方法有按电源类型分类（直流电动机、交流电动机）、按工作原理分类（异步电动机、同步电动机）等。
2.直流电动机的特点是什么？答：直流电动机的特点是转矩大、起动电流小、调速范围宽、响应速度快等。
3.交流电动机的特点是什么？答：交流电动机的特点是结构简单、维护成本低、功率因数高、运行可靠等。
4.异步电动机的工作原理是什么？答：异步电动机是利用旋转磁场的相对运动和感应电流的作用产生转矩，实现电动机工作的。
它的转速略低于旋转磁场的转速。
5.同步电动机的工作原理是什么？答：同步电动机是利用旋转磁场的转速与电动机转子的转速完全同步，实现电动机工作的。
它的转速与供电的电源频率和极对数有关。
第三章传动装置答案1.常见的传动装置有哪些？答：常见的传动装置有链传动、皮带传动、齿轮传动、联轴器等。
电力拖动自动控制系统思考题答案解析
第2章三、思考题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为一周内），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。
《电力拖动自动控制系统》参考答案
《电力拖动自动控制系统》参考答案：第一章一、填空题：1.答案：静止可控整流器直流斩波器2.答案：调速范围静差率.3.答案：恒转矩、恒功率4.答案：脉冲宽度调制二、判断题：答案：1.×、2. √、三、问答题：1.答案：生产机械的转速n与其对应的负载转矩T L的关系。
1.阻转矩负载特性；2.位转矩负载特性；3.转矩随转速变化而改变的负载特性，通风机型、恒功率、转矩与转速成比例；4.转矩随位置变化的负载特性。
2.答案：放大器的放大系数K p，供电电网电压，参数变化时系统有调节作用。
电压负反馈系统实际上只是一个自动调压系统，只有被反馈环包围部分参数变化时有调节作用。
3.答案：U d减少，转速n不变、U d增加。
4.答案：生产机械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。
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所对应的转速降落与理想空载转速之比，称作转差率。
静态速降值一定，如果对静差率要求越严，值越小时，允许的调速范围就越小。
5.答案：反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。
系统能有效地抑制一切被负反馈环所包围的前向通道上的扰动作用。
但完全服从给定作用。
反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。
可见，测速发电机的励磁量发生变化时，系统无能为力。
6.答案：采用比例积分调节器的闭环调速系统是无静差调速系统。
积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，原因是积分调节器的输出包含了输入偏差量的全部历史。
可以实现无静差调速。
四、计算题：1.答案：开环系统的稳态速降：354.33r/min；满足调速要求所允许的稳态速降：8.33r/min；闭环系统的开环放大系数：41.542.答案：42.5N•M，3.41N•M3.答案：T=62.92N•M，n=920r/min，cosФ=0.784.答案：α=0。
时n0=2119r/min, α=30。
时n0=1824r/min，α=31.1。
《电力拖动自动控制系统》习题解答(前三章)
《电力拖动自动控制系统》部分习题解答第一章1. 什么叫调速范围、静差率它们之间有什么关系怎样才能扩大调速范围 答：①调速范围——电动机在额定负载下调速时，允许的最高转速max n 与最低转速minn 之比叫做调速范围，用D 表示，即minmaxn n D =②静差率——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所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速0n 之比，称作静差率S ，即0Nn n S ∆=③直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系为)1(s n s n D N N -∆=④采用闭环控制方式，使转速降落N n ∆能够大幅度下降，才能保证在静差率S 不变的前提下扩大调速范围。
2. 某一调速系统，测得的最高转速特性为n 0max ＝1500 r/min ，带额定负载时的速降N n ∆＝15 r/min ，最低速特性为n 0min ＝100 r/min ，额定速降不变，试问系统能达到的调速范围有多大系统允许的静差率是多少解：已知N n ∆＝15 r/min ，有n max ＝n 0max －N n ∆＝1500 r/min －15 r/min ＝1485 r/min n min ＝n 0min －N n ∆＝100 r/min －15 r/min ＝85 r/min于是调速范围47.17851585 minmax ===n n D静差率%15%10010015%100min0=⨯=⨯∆=n n s N答：系统能达到的调速范围是；允许的静差率是15%。
3. 为什么加负载后直流电动机的转速会降低，它的实质是什么答：当负载电流增大后，电枢电阻上压降增大，使E 减小，导致转速n 必然下降。
实质是电枢电阻的存在导致压降增大。
4. 某调速系统的调速范围是1500 ~ 150 r/min ，要求静差率为s ＝2% ，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100 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应有多大解：①已知101501500==D ，又)1(s n s n D N N -∆=06.3)02.01(1002.01500)1(N N =-⨯=-=∆s D s n n r/min也可以这样计算n n n n n s NNN ∆+∆=∆=min 0 min r/06.302.0102.01501min N =-⨯=-=∆s s n n ②因为 K1op cl +∆=∆n n所以 68.31106.31001K clop =-=-∆∆=n n答：要求静差率为s ＝2%时，系统允许的静态速降是min ；如果开环系统的静态速降是100 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应有。
电力拖动自动控制系统思考题答案
第2章三、思考题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为一周内,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静差率和调速范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=n N s/△n N 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调速范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=n N s/△n N 1-s 因为若只考虑减小最小静差率,则在一定静态速降下,允许的调速范围就小得不能满足要求；而若只考虑增大调速范围,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发生了变化,系统有无克服这种干扰的能力已验证答：转速单闭环调速系统增加了转速反馈环节由转速检测装置和电压放大器构成,可获得比开环调速系统硬得多的稳态特性,从而保证在一定静差率下,能够提高调速范围;改变给定电压能改变电动机转速;因为改变给定电压则改变实际转速反馈电压与给定电压的偏差,从而改变电力电子变换器的输出电压,即改变电动机的电枢电压,改变了转速;调节转速反馈系数而不改变给定电压能改变转速;因为改变转速反馈系数则改变实际转速反馈电压,而给定电压不变,则电压偏差改变,从而电力电子变换器输出电压改变,即电动机电枢电压改变,转速改变;若测速发电机励磁发生变化,则反馈电压发生变化,当给定电压一定时,则电压偏差发生变化,从而转速改变;故系统无克服测速发电机励磁发生变化干扰的能力;2-13为什么用积分控制的调速系统是无静差的在转速单闭环调速系统中,当积分调节器的输入偏差电压△U=0时,调节器的输出电压是多少它决定于哪些因素答：因为积分调节器能在电压偏差为零时仍有稳定的控制电压输出,从而克服了”比例调节器必须要存在电压偏差才有控制电压输出”这一比例控制的调速系统存在静差的根本原因; 当积分调节器的输入偏差电压为△U=0时,调节器输出电压应为一个恒定的积分终值;它取决于输入偏差量在积分时间内的积累,以及积分调节器的限幅值;2-14在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度的影响为什么答：仍然受影响;因为无静差转速单闭环调速系统只是实现了稳态误差为零,因此若给点电源发生偏移,或者测速发电机精度受到影响而使反馈电压发生改变,系统仍会认为是给定转速发生改变,从而改变转速,以达到电压偏差为零;2-15在转速负反馈单闭环有静差调速系统中,当下列参数发生变化时系统是否有调节作用为什么已验证1放大器的放大系数Kp;2供电电网电压Ud;3电枢电阻Ra;4电动机励磁电流If;5转速反馈系数α;答：1有;假设Kp减小,则控制电压减小,则电力电子变换器输出减小,则电动机转速下降；而电动机转速下降,则反馈电压减小,则偏差电压增大,则控制电压增大,则转速上升;2有;不解释;3有;不解释;4有;不解释;5没有;不解释;2-16在转速负反馈单闭环有静差调速系统中,突减负载后又进入稳定运行状态,此时晶闸管整流装置的输出电压Ud较之负载变化前是增加、减少还是不变在无静差调速系统中,突加负载后进入稳态时转速n和整流装置的输出电压Ud是增加、减少还是不变已验证答：1Ud减小;因负载减小,转速上升,反馈电压增加,给定电压一定,偏差电压减小,控制电压减小,故输出电压减小;2n不变,Ud增加;转速负反馈调速系统转速仅取决于给定电压,故不变；略;2-17闭环调速系统有哪些基本特征它能减少或消除转速稳态误差的实质是什么第3章三、思考题3-1在恒流起动过程中,电枢电流能否达到最大值Idm为什么答：不能;因为恒流升速过程中,电流闭环调节的扰动是电动机的反电动势,是一个线性渐增的斜坡扰动量,而电流闭环采用的PI调节器对斜坡扰动无法消除静差,故 Id 略低于Idm;3-2由于机械原因,造成转轴堵死,分析双闭环直流调速系统的工作状态;答：电动机堵转则转速恒为零,在一定的给定下,偏差电压相当大,从而使ASR迅速达到饱和,又电动机转速由于转轴堵死无法提升,故ACR无法退饱和,因此系统处于ASR饱和状态;3-3双闭环直流调速系统中,给定电压Un不变,增加转速负反馈系数α,系统稳定后转速反馈电压Un和实际转速n是增加、减小还是不变答：转速反馈系数α增加,则转速反馈电压U增加,给定电压Un,则转速偏差电压减小,则ASRn给定电压Ui减小,则控制电压Uc减小,则转速n减小；转速n减小,则转速反馈电压Un减小,直到转速偏差电压为零；故稳态时转速反馈电压Un不变,且实际转速n减小;3-4双闭环直流调速系统调试时,遇到下列情况会出现什么现象（1）电流反馈极性接反;（2）转速极性接反;答：1由于电流环的正反馈作用,电枢电流将持续上升,转速上升飞快,电动机飞车;2由于转速环的正反馈作用,ACR无法退饱和,电动机转速持续恒流上升;3-5某双闭环调速系统,ASR、均采用PI调节器,ACR调试中怎样才能做到Uim=6V 时,Idm=20A；如欲使Un=10V时,n=1000rpm,应调什么参数答：1调节电流反馈系数β=0.3；2调节转速反馈系数α=0.01;3-6在转速、电流双闭环直流调速系统中,若要改变电动机的转速,应调节什么参数改变转速调节器的放大倍数Kn行不行==|||改变电力电子变换器的放大倍数Ks行不行改变转速反馈系数α行不行若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的什么参数答：通常可以调节给定电压;改变Kn和Ks都不行,因为转速电流双闭环直流调速系统对前向通道内的阶跃扰动均有能力克服;也可以改变α,但目的通常是为了获得更理想的机械特性;若要改变堵转电流,应调节电流反馈系数β;3-7转速电流双闭环直流调速系统稳态运行时,两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少为什么答：输入偏差电压皆是零;因为系统无静差;则ASR输出电压Ui=Ui=βId=βIdL；ACR输出电压Uc=Ud0/Ks见P62;3-8在双闭环系统中,若速度调节器改为比例调节器,或电流调节器改为比例调节器,对系统的稳态性能影响如何答：速度调节器对阶跃扰动的静差由0变为1/1+Kn,或电流调节器对阶跃扰动的静差由0变为1/1+Kc,而对斜坡扰动的静差变得更大;3-9从下述五个方面来比较转速电流双闭环直流调速系统和带电流截止负反馈环节的转速单闭环直流调速系统：（1）调速系统的静态特性;（2）动态限流性能;（3）起动的快速性;（4）抗负载扰动的性能;5抗电源电压波动的性能;3-10根据ASR和ACR的作用,回答：（1）双闭环系统在稳定运行中,如果电流反馈信号线断开,系统仍能正常工作吗2双闭环系统在额定负载下稳定运行时,若电动机突然失磁,最终电动机会飞车吗答：1稳态时转速不变,电流减小;2不会飞车,而是停转;。
电力拖动自动控制系统思考题标准答案
第2章三、思考题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为一周内），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。
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《电力拖动自动控制系统》参考答案：第一章一、填空题：1.答案：静止可控整流器直流斩波器2.答案：调速围静差率.3.答案：恒转矩、恒功率4.答案：脉冲宽度调制二、判断题：答案：1.×、2. √、三、问答题：1.答案：生产机械的转速n与其对应的负载转矩T L的关系。
1.阻转矩负载特性；2.位转矩负载特性；3.转矩随转速变化而改变的负载特性，通风机型、恒功率、转矩与转速成比例；4.转矩随位置变化的负载特性。
2.答案：放大器的放大系数K p，供电电网电压，参数变化时系统有调节作用。
电压负反馈系统实际上只是一个自动调压系统，只有被反馈环包围部分参数变化时有调节作用。
3.答案：U d减少，转速n不变、U d增加。
4.答案：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速围。
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所对应的转速降落与理想空载转速之比，称作转差率。
静态速降值一定，如果对静差率要求越严，值越小时，允许的调速围就越小。
5.答案：反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。
系统能有效地抑制一切被负反馈环所包围的前向通道上的扰动作用。
但完全服从给定作用。
反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。
可见，测速发电机的励磁量发生变化时，系统无能为力。
6.答案：采用比例积分调节器的闭环调速系统是无静差调速系统。
积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，原因是积分调节器的输出包含了输入偏差量的全部历史。
可以实现无静差调速。
四、计算题：1.答案：开环系统的稳态速降：354.33r/min；满足调速要求所允许的稳态速降：8.33r/min；闭环系统的开环放大系数：41.542.答案：42.5N•M，3.41N•M3.答案：T=62.92N•M，n=920r/min，cosФ=0.784.答案：α=0。
时n0=2119r/min, α=30。
时n0=1824r/min，α=31.1。
，cosФ=0.82，s=0.0395。
5.答案：D=4.44，s=0.048，Δn=5.3r/min。
6.答案：系统允许的稳态速降：3.06r/min，开环放大系数：31.77.答案：系统的开环放大系数从4.7变为17.98.答案：s=0.86，Δn cl=5.56r/min，K p=27.8，α=0.0067V•min/r。
9.答案：调速围D=10，允许静差率s=10%。
10.答案：允许的静态速降Δn cl=3.06r/min，闭环系统的开环放大系数K=31.7。
第二章一、填空题：1.跟随抗扰环ACR 外环ASR2.典型Ⅰ型典型Ⅱ型二、判断题：答案： 1. √、2.×、三、问答题：1.答案：1.确定时间常数；2.选择ACR结构；3.选择ACR参数；4.校验近似条件；2.答案：3.答案：1.确定时间常数，2.选择转速调节器结构，3. 选择转速调节器参数，4.校验近似条件。
4.答案：要改变转速，可调节给定电压或转速反馈系数；要改变堵转电流，应调节转速调节器的限幅值或改变电流反馈系数。
5.答案：U n不变。
6.答案：平直段：ASR和ACR均工作在线形状态；下垂段：ACR工作在线形状态，ASR 工作在限幅状态。
7.答案：1.当U i﹡m固定时，只需调节电流反馈系数β即可实现I dm=20A；当U n﹡m已知时调节转速反馈系数α可实现n=1000r/min。
2. 发现下垂段特性不够陡时，可增大ACR的稳态放大系数；如工作段特性不够硬时，可增大ASR的稳态放大系数。
8.答案：ASR未饱和，增大β，U i﹡跟着增大，各环节输出量都保持不变；ASR饱和，增大β，则各量都将相应减小。
9.答案：U i*从2V增加到3V；U ct略有增加；U ct值由转速n和负载电流决定。
10.答案：电网电压波动时，ACR起主要调节作用；负载扰动时，ASR起主要抗绕调节作用。
12.答案：④③②①13.答案：转速调节器的作用：1.是调速系统的主导调节器；2.对负载变化起抗扰作用；3.输出限幅值决定电动机允许的最大电流。
电流调节器的作用：1.跟随作用；2.对电网电压波动及时抗扰作用；3.可保证获得电动机允许的最大电流；4.限制电枢电流最大值。
14.答案：下图，整流状态，电动运行，提升重物，α< 90°，U d0>E，n >0，由电网向电动机提供能量。
上图，逆变状态，回馈发电，放下重物，α>90°，U d0<E，n <0 ，由电动机向电网回馈能量。
15.答案：适合于起重机类型的负载。
四、计算题：1.答案：β=0.25V/A，α=0.01V·min/r；U d0=40V、U i*=10V、U i=-10V、U ct=1V。
第四章一、问答题：1.答案：两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，即环流。
静态环流；动态环流。
危害：环流对负载无益，徒然加重晶闸管和变压器的负担，消耗功率，环流太大时会导致晶闸管损坏。
利用：合理的对环流进行控制，保证晶闸管的安全工作，利用环流作为流过晶闸管的基本负载电流，使电动机在空载或轻载时可工作在晶闸管装置的电流连续区，以避免电流断续引起的非线性对系统性能的影响。
2.答案：有环流可逆系统具有反向快、过渡平滑等优点。
设置几个环流电抗器是个累赘。
对于大容量的系统，常采用无环流控制可逆系统，对系统正反转的平滑过渡特性要求不很高。
3.答案：4.答案：H 型、T 型和M 型等结构型式。
H 型PWM 变换器在控制方式上分双极式、单极式和受限单极式。
5.答案：f ≥000Hz 二、计算题：1.答案：U VT =884～1178V ，I p =43.1A 可取50A 。
2.答案：I d =38.47A ；I 1′=31.39A 。
第五章一、填空题： 1.答案：软、大2.答案：电阻、电动势3.答案：消耗型、回馈型、不变型 二、判断题：答案：1. √、2. √、3. √ 三、问答题：1.答案：电力电子技术的发展，大规模集成电路和计算机控制的发展，采用变换器的高性能的交流拖动系统得以实现。
直流拖动被交流取代，去除了直流电动机的不足。
2.答案：f 1；sf 1；sf 1；n 0；sn 0；sn 0；n 0；不会。
3.答案：效率η=0.87；转差率s=0.041；转速n=1439r/min 。
4.答案：都适用6.答案：节能调速；高性能交流调速系统；特大容量、极高转速交流调速系统。
第六章一、判断题：答案： 1. ×、2. √、3. √、 二、问答题：1.答案：一般性能的节能调速和按工艺要求调速；高性能交流调速系统和伺服系统；特大容量、极高转速交流调速系统。
2.答案：转差功率消耗型调速系统、转差功率馈送型调速系统、转差功率不变型调速系统。
V-M 系统的工作状态 正向运行 正向制动反向运行 反向制动电枢端电压极性+ +－ －电枢电流极性+ －－ +电机旋转方向++－－电机运行状态 电动回馈发电 电动回馈发电 晶闸管工作的组别和状态正组整流反组逆变反组整流正组逆变机械特性所在象限一二三四6.答案：电动势值较高时，恒压频比，低频时，补偿定子压降，通过改变U/f函数发生器的特性来补偿。
通用产品中称作“电压补偿”或“转矩补偿”。
7.答案：请参见教材P160～164异步电动机电压-频率协调控制时的机械特性。
8.答案：电压源型采用大电容滤波，电流源型采用大电感滤波。
9.答案：参见教材P166～167交-交变压变频器。
也称作周波变换器。
缺点是输入功率因数较低，谐波电流大。
输出频率不超过电网频率1/2的低转速调速系统。
10.答案：参见教材P189-190转差频率控制的规律及转差频率控制的变压变频调速系统。
11.答案：从总体控制结构上看，DTC系统与VC系统是一致的，都能获得较高的静、动态性能。
并参见教材P215DTC系统与VC系统不同的特点。
12.答案：请参考教材P216表6-1直接转矩控制系统和矢量控制系统的特点与性能的比较。
第七章一、判断题：答案： 1.√、2.√二、问答题：1.答案：串级调速时，异步电动机转子回路虽然不需要串入调速电阻，但由于其转子回路接入了串级调速装置，实际上相当于在电动机转子回路中接入了一定数量的等效电阻和电抗，它的影响在任何转速下都存在。
由于转子回路电阻的影响，异步电动机串级调速时的机械特性比固有特性要软得多。
2.答案：可以。
请参见P221电机在次同步转速下做回馈制动运行。
3.答案：参见教材P220-221次同转速下做电动运行和回馈制动运行。
4.答案：参见教材P221电机在超同步转速下作回馈制动运行时。
5.答案：请参考教材P220～222加以总结。
6.答案：在转子回路串入一个可变频、可变幅的电压。
方法是将转子电压先整流成直流电压，然后再加入一个附加的直流电动势。
通过控制此直流附加电动势的幅值，就可以调节异步电动机的转速。
并请参见教材P224起动、调速、停车三种情况的工作。
7.答案：机械特性变软，调速性能差。
同步转速恒定，理想空载转速能够平滑调节。
8.答案：总的原则是在起动时必须使逆变器先于电机接上电网，停车时必须使逆变器比电机后脱离电网。
请参见教材P238串级调速系统的起动方式。
9.答案：控制角α；极性控制γ0角；α＞90。
，γ0＞90。
三、计算题：1.答案：整流二极管：(294～441)V，(13.2～17.6)A，选用ZP-20/400整流二极管；逆变变压器：二次相电压有效值，69.1V，二次相电流有效值，19.5A，容量为4.04kV·A；晶闸管：(339～508)V,(13.2～17.6)A,可选用KP-20/500晶闸管。
2.答案：整流二极管选用ZP-200/1200；晶闸管选用KP-200/1400；逆变变压器容量W T=120kV·A。
模拟试题一一、填空题：1.答案：静止可控整流器直流斩波器2.答案：调速围静差率.3.答案：离散化、数字化4.答案：软、大5.答案：脉冲宽度调制6.答案：消耗型、回馈型、不变型二、判断题：答案：1.×、2. √、3. √、4.×、5. √、6. √、7. √、8. √、9.√、10.√三、问答题：1.答案：生产机械的转速n与其对应的负载转矩T L的关系。
1.阻转矩负载特性；2.位转矩负载特性；3.转矩随转速变化而改变的负载特性，通风机型、恒功率、转矩与转速成比例；4.转矩随位置变化的负载特性。
2.答案：放大器的放大系数K p，供电电网电压，参数变化时系统有调节作用。
电压负反馈系统实际上只是一个自动调压系统，只有被反馈环包围部分参数变化时有调节作用。
3.答案：反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。