运动控制系统期末复习试题[直流部分]
(完整版)运动控制考试复习题
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一、填空题1、控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标,而调速系统的动态指标通常以抗扰性能指标为主2、直流电机调速方法有变压调速、电枢串电阻调速和弱磁调速。
异步电动机调速方式常见有6种分别是:降压调速、差离合调速、转子串电阻调速、串级调速和双馈电动机调速、变级调速、变压变频调速。
其中转差率不变型有:变级调速、变压变频调速,只有变压变频应用最广,可以构成高动态性能的交流调速系统。
同步电动机按频率控制方式不同分为:他控式变频调速和自控式变频调速。
(变电阻调速:有级调速。
变转差率调速:无级调速。
调压调速:调节供电电压进行调速)按按转差功率可以怎么划分电动机:转差功率消耗型、转差功率不变型、转差功率馈送型3、对于异步电动机变压变频调速,在基频以下,希望维持气隙磁通不变,需按比例同时控制定子电压和定子频率,低频时还应当抬高电压以补偿阻抗压降,基频以下调速属于恒转矩调速;而基频以上,由于电压无法升高,只好仅提高定子频率而迫使磁通减弱,相当直流电动机弱磁升速情况,基频以上调速属于恒功率调速。
4、对于SPWM型逆变器,SPWM的含义为正弦波脉宽调制,以正弦波作为逆变器输出的期望波形,SPWM波调制时,调制波为频率和期望波相同的正弦波,载波为频率比期望波高得多的等腰三角波,SPWM型逆变器控制方式有同步调制、异步调制、混合调制。
SPWM 型逆变器的输出的基波频率取决于正弦波。
SPWM 控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。
5、调速系统的稳定性能指标包括调速范围和静差率6、供变压调速使用的可控直流电源有:旋转交流机组(G-M 系统)、静止式可控整流器(V-M 系统)与直流斩波器(PWM-M 系统)或脉宽调制变换器。
7、典型 I 型系统与典型 II 型系统相比, 前者跟随性能好、超调小,但抗扰性能差。
典型I 型系统和典型Ⅱ型系统在稳态误差和动态性能上有什么区别?答:稳态误差:对于典型I 型系统,在阶跃输入下,稳态时是无差的;但在斜坡输入下则有恒值稳态误差,且与K 值成反比;在加速度输入下稳态误差为∞ 。
自动控制之运动控制考试试题综合整理(直流调速部分)
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⾃动控制之运动控制考试试题综合整理(直流调速部分)填空题1、直流电动机有三种调速⽅法:降压调速、弱磁调速、电枢串电阻调速。
2、PI调节器的双重作⽤是指:⼀是⽐例部分加快动态进程;⼆是积分部分最终消除偏差。
3、转速电流双闭环直流调速系统之所以具有起动的快速性,是因为在起动过程中ASR 调节器输出提供最⼤电流给定,并由ACR 调节器维持电流最⼤,从⽽使系统启动最快。
4、控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标,⽽调速系统的动态指标通常以抗扰性能指标为主。
5、转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是饱和⾮线性控制、准时间最优控制和转速超调。
6、常见的调速系统中,在基速以下按恒转矩调速⽅式,在基速以上按恒功率调速⽅式。
7、调速系统的稳态性能指标包括调速范围和静差率。
8、反馈控制系统的作⽤是:抵抗扰动,服从给定。
9、在转速、电流双闭环调速系统中,出现电⽹波动时,电流ACR调节器起主要作⽤;出现负载扰动时,转速ASR调节器起主要作⽤。
10、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。
11、各种电⼒拖动⾃动控制系统都是通过控制电动机转速来⼯作的。
12、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。
13、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。
14、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。
15、采⽤PI调节器的转速、电流双闭环系统启动时,转速调节器经历不饱和、饱和、退饱和三种状态。
17、在动态过程中,可把晶闸管触发与整流装置看成是⼀个纯滞后环节,其近似传递函数为 1s T K s s 。
选择题1、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,则调节器的输出为( A )A 、零;B 、⼤于零的定值C 、⼩于零的定值;D 、保持原先的值不变2、带有⽐例积分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,则调节器的输出为( D )A 、零;B 、⼤于零的定值C 、⼩于零的定值;D 、保持原先的值不变3、⽆静差调速系统的PI 调节器中P 部份的作⽤是( D )A 、消除稳态误差;B 、不能消除稳态误差也不能加快动态响应C 、既消除稳态误差⼜加快动态响应;D 、加快动态响应4、双闭环调速系统在稳定运⾏时,控制电压Uct 的⼤⼩取决于( C )。
运动控制考试复习题及答案(完整版)
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运动控制考试复习题及答案(完整版)一、填空题1、控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标,而调速系统的动态指标通常以抗扰性能指标为主2、直流电机调速方法有变压调速、电枢串电阻调速和弱磁调速。
异步电动机调速方式常见有6种分别是:降压调速、差离合调速、转子串电阻调速、串级调速和双馈电动机调速、变级调速、变压变频调速。
其中转差率不变型有:变级调速、变压变频调速,只有变压变频应用最广,可以构成高动态性能的交流调速系统。
同步电动机按频率控制方式不同分为:他控式变频调速和自控式变频调速。
(变电阻调速:有级调速。
变转差率调速:无级调速。
调压调速:调节供电电压进行调速)按按转差功率可以怎么划分电动机:转差功率消耗型、转差功率不变型、转差功率馈送型3、对于异步电动机变压变频调速,在基频以下,希望维持气隙磁通不变,需按比例同时控制定子电压和定子频率,低频时还应当抬高电压以补偿阻抗压降,基频以下调速属于恒转矩调速;而基频以上,由于电压无法升高,只好仅提高定子频率而迫使磁通减弱,相当直流电动机弱磁升速情况,基频以上调速属于恒功率调速。
4、对于SPWM型逆变器,SPWM的含义为正弦波脉宽调制,以正弦波作为逆变器输出的期望波形,SPWM波调制时,调制波为频率和期望波相同的正弦波,载波为频率比期望波高得多的等腰三角波,SPWM型逆变器控制方式有同步调制、异步调制、混合调制。
SPWM型逆变器的输出的基波频率取决于正弦波。
SPWM控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。
5、调速系统的稳定性能指标包括调速范围和静差率6、供变压调速使用的可控直流电源有:旋转交流机组(G-M系统)、静止式可控整流器(V-M系统)与直流斩波器(PWM-M系统)或脉宽调制变换器。
7、典型I型系统与典型II型系统相比,前者跟随性能好、超调小,但抗扰性能差。
典型I型系统和典型Ⅱ型系统在稳态误差和动态性能上有什么区别?答:稳态误差:对于典型I型系统,在阶跃输入下,稳态时是无差的;但在斜坡输入下则有恒值稳态误差,且与K值成反比;在加速度输入下稳态误差为∞。
运动控制系统复习题
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运动控制系统复习题(共9页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-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;(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。
运动控制系统试题库完整
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目录㈠直流调速系统(复习)P4 ㈡交流调速系统(回顾)P9 ㈢交流异步电动机变频调速的理论基础P13 ㈣交流异步电动机矢量变换控制P17 ㈤交流异步电动机直接转矩控制P20 ㈥PWM 和 SPWM P31 ㈦双馈调速和内反馈P36 ㈧绕线转子异步电动机串级调速系统P42 ㈨无速度传感器调速系统P46 ㈩同步电机变频调速系统P52 (十一) 开关磁阻电动机调速控制技术P56 (十二) 双定子电机调速系统P75 (十三) 直线电机调速系统P82一、复习:直流调速系统问题1-1:电机的分类?①发电机(其他能→电能)直流发电机3交流发电机②电动机(电能→其他能)直流电动机:有换向器直流电动机(串励、并励、复励、他励)无换向器直流电动机(又属于一种特殊的同步电动机)交流电动机:同步电动机异步电动机:鼠笼式绕线式:伺服电机旋转变压器控制电机自整角机力矩电机测速电机步进电机(反应式、永磁式、混合式)问题1-2:衡量调速系统的性能指标是哪些?①调速范围 D=n max/n min=n nom/n min②静差率 S=△n nom/n0*100%对转差率要求高.同时要求调速范围大(D 大 S 小)时.只能用闭环调速系统。
③和负载匹配情况:一般要求:恒功率负载用恒功率调速.恒转矩负载用恒转矩调速。
问题1-3:请比较直流调速系统、交流调速系统的优缺点.并说明今后电力传动系统的发展的趋势.* 直流电机调速系统优点:调速范围广.易于实现平滑调速.起动、制动性能好.过载转矩大.可靠性高.动态性能良好。
缺点:有机械整流器和电刷.噪声大.维护困难;换向产生火花.使用环境受限;结构复杂.容量、转速、电压受限。
* 交流电机调速系统(正好与直流电机调速系统相反)优点:异步电动机结构简单、坚固耐用、维护方便、造价低廉.使用环境广.运行可靠.便于制造大容量、高转速、高电压电机。
大量被用来拖动转速基本不变的生产机械。
缺点:调速性能比直流电机差。
青科成人教育《运动控制系统》期末考试复习题及参考答案
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青科成人教育《运动控制系统》期末考试复习题及参考答案2019/2020 学年第一学期运动控制系统课程考试试题(C)卷类别继续教育学院适用专业电气工程及其自动化专业(答案写在答题纸上,写在试题纸上无效)一、填空题(每空2分,共20分)1. 运动控制的根本问题是控制,也是控制转速和转角的唯一途径。
2.直流调速系统稳态性能指标中,用以衡量系统在负载变化下转速的相对稳定性的指标是。
3. 闭环调速系统可以获得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,为此须增设电压放大器以及。
4. 数字化测速方法检测转速或转角的器件是。
5. 转速反馈控制的单闭环直流调速系统引入环节解决系统起动和堵转时电流过大问题。
6. 转速电流双闭环直流调速系统中转速取决于转速给定和。
7. α=β配合控制有环流可逆直流调速系统的主回路中的环流是。
8. 交流调速技术中转差功率是评价调速系统效率高低的标志,从对转差功率的处理方式上,可将调速系统分为转差功率消耗型、转差功率不变型和转差功率馈送型三类,其中变频调速属于。
9. 异步电动机在恒压频比控制方式工作时,其最大转矩随电机电源频率的降低而降低,应采用补偿,增强带载能力。
10. 进行异步电动机动态数学模型简化的基本方法为。
二、选择题(每题仅有1个正确答案,每题2分,共20分)1.运动控制系统控制对象是()A. 电动机B. 控制器C. 功率变换装置D. 检测与反馈环节2.关于开环直流调速系统缺点描述错误的是()A.机械特性软B.静特性差,开环自身无法克服C.对扰动有抵抗能力D.无检测环节3.下列扰动中能够被闭环系统所抑制的是( )A.电网电压波动B.给定电压的电源波动C.测速发电机励磁的变化D.反馈环节检测误差4.数字测速方法中通过检测旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔时间来计算转速的方法是()A. M法B. T法C. M/T法D. 以上皆不对5.转速电流双闭环直流调速系统中,关于ASR和ACR均不饱和时稳定工作情况描述错误的是()A. ASR的输入偏差电压为零B. ASR的输出未达到限幅值C. ACR的输入偏差电压为零D. ACR的输出达到限幅值6. V-M可逆直流调速系统采用α=β配合控制的目的是消除()。
运动控制系统习题集解(直流部分)3
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习题四 可逆直流调速系统和位置随动系统4-1 晶闸管-电动机系统需要快速回馈制动时,为什么必须采用可逆线路?答: 在晶闸管-电动机调速系统中,只要是需要快速的回馈制动,常常也采用两组反并联的晶闸管装置,由正组提供电动运行所需的整流供电,反组只提供逆变制动。
这时,两组晶闸管装置的容量大小可以不同,反组只在短时间内给电动机提供制动电流,并不提供稳态运行的电流,实际采用的容量可以小一些。
4-2 晶闸管装置供电的晶闸管-电动机(V-M)系统, 在整流和逆变状态下的机械特性,并分析这种机械特性适合于何种性质的负载.单组晶闸管装置供电的V-M 系统在拖动起重机类型的负载时也可能出现整流和有源逆变状态a )整流状态:提升重物,a < 90°,U d0 > E ,n > 0由电网向电动机提供能量。
b )逆变状态:放下重物a > 90°,U d0 < E ,n < 0 由电动机向电网回馈能量。
整流状态:电动机工作于第1象限;逆变状态:电动机工作于第4象限。
待逆变状态:实际上,这时逆变组除环流外并未流过负载电流,也就没有电能回馈电网,确切地说,它只是处于―待逆变状态‖,表示该组晶闸管装置是在逆变角控制下等待工作。
逆变状态:只有在制动时,当发出信号改变控制角后,同时降低了整流电压和逆变电压的幅值,一旦电机反电动势 E > |U d0r | = |U d0f |,整流组电流将被截止,逆变组才真正投入逆变工作,使电机产生回馈制动,将电能通过逆变组回馈电网。
同样,当逆变组工作时,另一组也是在等待着整流,可称作处于―待整流状态‖。
4-3 分析配合控制的有环流可逆系统反向启动和制动的过程。
画出各参变量的动态波形,并说明在每个阶段中ASR 和ACR 各起什么作用,VF 和VR 各处于什么状态。
① 整个制动过程可以分为两个主要阶段,其中还有一些子阶段。
主要阶段分为:I. 本组逆变阶段; II.它组制动阶段。
自动控制之运动控制考试试题综合整理(直流调速部分)复习课程
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自动控制之运动控制考试试题综合整理(直流调速部分)复习课程自动控制之运动控制考试试题综合整理(直流调速部分)填空题1、直流电动机有三种调速方法:降压调速、弱磁调速、电枢串电阻调速。
2、PI调节器的双重作用是指:一是比例部分加快动态进程;二是积分部分最终消除偏差。
3、转速电流双闭环直流调速系统之所以具有起动的快速性,是因为在起动过程中ASR 调节器输出提供最大电流给定,并由ACR 调节器维持电流最大,从而使系统启动最快。
4、控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标,而调速系统的动态指标通常以抗扰性能指标为主。
5、转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是饱和非线性控制、准时间最优控制和转速超调。
6、常见的调速系统中,在基速以下按恒转矩调速方式,在基速以上按恒功率调速方式。
7、调速系统的稳态性能指标包括调速范围和静差率。
8、反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定。
9、在转速、电流双闭环调速系统中,出现电网波动时,电流ACR 调节器起主要作用;出现负载扰动时,转速ASR调节器起主要作用。
10、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。
11、各种电力拖动自动控制系统都是通过控制电动机转速来工作的。
12、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。
13、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。
14、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。
15、采用PI调节器的转速、电流双闭环系统启动时,转速调节器经历不饱和、饱和、退饱和三种状态。
17、在动态过程中,可把晶闸管触发与整流装置看成是一个纯滞后环节,其近似传递函数为 1s T K s s 。
选择题1、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,则调节器的输出为( A )A 、零;B 、大于零的定值C 、小于零的定值;D 、保持原先的值不变2、带有比例积分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,则调节器的输出为( D )A 、零;B 、大于零的定值C 、小于零的定值;D 、保持原先的值不变3、无静差调速系统的PI 调节器中P 部份的作用是( D )A 、消除稳态误差;B 、不能消除稳态误差也不能加快动态响应C 、既消除稳态误差又加快动态响应;D 、加快动态响应4、双闭环调速系统在稳定运行时,控制电压Uct 的大小取决于( C )。
运动控制系统 考试复习题
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1直流电动机转速和其它参量之间的稳态关系Φ-=e K IR U n 可知直流电动机的调速方法有几种?各有什么特点?包括: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 ;对于要求在一定范围内无级平滑调速系统来说,以调节电枢供电电压方式为最好。
改变电阻只能实现有级调速;减弱磁通虽然能够平滑调速,但是调速范围不大,往往只是配合调压方案,在基速(额定转速)以上小范围的弱磁升速。
因此自动控制的直流调速系统往往以变压调速为主。
wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww 2何谓电动机的充分利用?所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。
wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww3、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。
(√ )3/2πθ=的曲线是电流断续区与连续区的分界线。
θ一个电流脉波的道通角wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww 4根据下图试叙述桥式(H 形)双极式控制方式过程:其中U g1 =U g4,U g2 =U g3桥式可逆PWM 变换器(1)正向运行:⏹第1阶段,在 0 ≤ t ≤ t on 期间, U g1 、 U g4为正, VT 1 、 VT 4导通, U g2 、 U g3为负,VT 2 、 VT 3截止,电流 i d 沿回路1流通,电动机M 两端电压U AB = +U s ;⏹第2阶段,在t on ≤ t ≤ T 期间, U g1 、 U g4为负, VT 1 、 VT 4截止, VD 2 、 VD 3续流, 并钳位使VT 2 、 VT 3保持截止,电流 i d 沿回路2流通,电动机M 两端电压U AB = –U s ;(2)反向运行:第1阶段,在t on ≤ t ≤ T 期间, U g2 、 U g3 为正, VT 2 、 VT 3导通, U g1 、 U g4为负,使VT 1 、 VT 4保持截止,电流 – i d 沿回路3流通,电动机M 两端电压U AB = – U s ;⏹第2阶段,在 0 ≤ t ≤ t on 期间, U g2 、 U g3为负,VT 2 、VT 3截止, VD 1 、 VD 4 续流,并钳位使 VT 1 、 VT 4截止,电流 –i d 沿回路4流通,电动机M 两端电压U AB = +U s ;wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww 5 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minmax n n D , 其中,m ax n 和m in n 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。
运动控制系统直流试题样式1
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第三部分:模拟练习题(网上下载的)一、填空题(本题 40 分,每空 2 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,从而在保证一定静差率的要求下,能够提高调速范围,为此所付出的代价是,须增设检测与反馈装置和电压放大器。
3. 比例积分控制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控制作用,积分部分则最终消除稳态偏差。
4. 转速、电流双闭环调速系统的静特性在负载电流小于 I dm 时表现为转速无静差,这时,转速负反馈起主要调节作用。
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,同时满足所需稳态精度;第二步,再选择调节器的参数,以满足动态性能指标。
6. 有环流可逆直流调速系统的典型控制方式是配件控制,即 a=b工作制。
7. 当一组晶闸管整流工作时,让另一组晶闸管处在待逆变状态,但两组触发脉冲的零位错开得比较远,彻底杜绝了瞬时脉动环流的产生,这就是错位控制的无环流可逆系统。
8. 脉宽调制器是一个电压——脉冲变换装置,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平滑无级调速,而且具有高效率的调速性能,但所付出的代价是,增设串级调速装置。
10 在 s 值很小的范围内,只要能够保持气隙磁通不变,异步电动机的转矩就近似与转差角频率成正比,这就是转差频率控制系统的基本概念。
二、问答题(本题 24 分,每小题 8 分)1. 试述转速反馈闭环调速系统的三个基本特征。
1 .( 1 )具有比例放大器的反馈控制系统其被调量总是有静差的。
( 2 )抵抗扰动与服从给定。
( 3 )系统的精度依赖于给定电源和反馈检测的精度。
2. 试述双闭环直流调速系统起动过程的三个阶段和三个特点,以及动态性能。
2 . (1) 三个阶段:第 1 阶段为电流上升阶段,第 2 阶段为恒流升速阶段,第 3 阶段为转速调节阶段。
运动控制系统期末复习题(直流部分)
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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. 采纳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,时光常数称为。
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,引入的调整器是调整器。
6 直流调速的办法包括转变电枢回路电阻调速、调速和削弱磁通调速。
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,调整_ _的限幅值可以调整系统最大电流;调整_ _的限幅值可以调整UPE的最大输出电压。
9.双极性直流PWM变换器的占空比,当初,输出平均电压为正,要使输出平均电压为负,应使。
二、挑选题第1页/共10页1.下列说法正确的是()A 积分调整器的输出打算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 比例调整器可以实现无静差。
D 采纳积分调整器动态相应快。
2.双闭环调速系统中电流调整器具备的作用为()A 对负载变化起抗扰作用。
B 对电网电压波动起准时抗扰作用。
C 输出限幅打算允许的最大电流。
D 使转速尾随转速给定电压变化。
3.双闭环调速系统中转速调整器不具备的作用为()A 对负载变化起抗扰作用。
B 对电网电压波动起准时抗扰作用。
C 输出限幅打算允许的最大电流。
D 使转速尾随给定电压变化。
4.在工程设计中,假如将系统校正成典型Ⅰ型系统的过程,KT 值取为()时为无超调。
A B C D5. 采纳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,引入的电流调整器为()调整器。
A ⅠPIB ⅠPIC ⅠPD ⅠP6. 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 以上状况均可能。
运动控制系统习题集解(直流部分)2
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习题二转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法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,应调节系统中的哪些参数?答:①在转速、电流双闭环调速系统中,若要改变电动机的转速,应调节的参数有:转速给定电压U*n,因为转速反馈系统的转速输出服从给定。
②改变转速调节器的放大倍数Kn,只是加快过渡过程,但转速调节器的放大倍数Kn的影响在转速负反馈环内的前向通道上,它引起的转速变化,系统有调节和抑制能力。
因此,不能通过改变转速调节器的放大倍数Kn,来改变转速③改变改变电力电子变换器的放大倍数Ks,只是加快过渡过程,但转电力电子变换器的放大倍数Ks的影响在转速负反馈环内的前向通道上,它引起的转速变化,系统有调节和抑制能力。
因此,不能通过改变电力电子变换器的放大倍数Ks,来改变转速④改变转速反馈系数α,能改变转速。
转速反馈系数α的影响不在转速负反馈环内的前向通道上,它引起的转速变化,系统没有调节和抑制能力。
因此,可以通过改变转速反馈系数α来改变转速,但在转速、电流双闭环调速系统中稳定运行最终的转速还是服从给定。
⑤若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的参数有:转速的给定U*n、转速调节器的放大倍数Kn、转速调节器的限幅值、转速反馈系数α等,因为它们都在电流环之外。
2-2 在转速、电流双闭环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:在转速、电流双闭环调速系统中稳定运行时,转速调节器退饱和,PI的作用使得转速调节器的输入偏差电压为0,转速调节器的输出电压由于维持在U*im(n*)。
在转速、电流双闭环调速系统中稳定运行时,电流调节器不饱和,PI的作用使得电流调节器的输入偏差电压为0,形成一个电流随动子系统,力图使I d尽快跟随其给定U*i. 电流调节器的输出电压U C 又后面的环节决定。
运动控制系统习题集解(直流部分)3
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习题四 可逆直流调速系统和位置随动系统4-1 晶闸管-电动机系统需要快速回馈制动时,为什么必须采用可逆线路?答: 在晶闸管-电动机调速系统中,只要是需要快速的回馈制动,常常也采用两组反并联的晶闸管装置,由正组提供电动运行所需的整流供电,反组只提供逆变制动。
这时,两组晶闸管装置的容量大小可以不同,反组只在短时间内给电动机提供制动电流,并不提供稳态运行的电流,实际采用的容量可以小一些。
4-2 晶闸管装置供电的晶闸管-电动机(V-M)系统, 在整流和逆变状态下的机械特性,并分析这种机械特性适合于何种性质的负载.单组晶闸管装置供电的V-M 系统在拖动起重机类型的负载时也可能出现整流和有源逆变状态a )整流状态:提升重物,a < 90°,U d0 > E ,n > 0由电网向电动机提供能量。
b )逆变状态:放下重物a > 90°,U d0 < E ,n < 0 由电动机向电网回馈能量。
整流状态:电动机工作于第1象限;逆变状态:电动机工作于第4象限。
待逆变状态:实际上,这时逆变组除环流外并未流过负载电流,也就没有电能回馈电网,确切地说,它只是处于―待逆变状态‖,表示该组晶闸管装置是在逆变角控制下等待工作。
逆变状态:只有在制动时,当发出信号改变控制角后,同时降低了整流电压和逆变电压的幅值,一旦电机反电动势 E > |U d0r | = |U d0f |,整流组电流将被截止,逆变组才真正投入逆变工作,使电机产生回馈制动,将电能通过逆变组回馈电网。
同样,当逆变组工作时,另一组也是在等待着整流,可称作处于―待整流状态‖。
4-3 分析配合控制的有环流可逆系统反向启动和制动的过程。
画出各参变量的动态波形,并说明在每个阶段中ASR 和ACR 各起什么作用,VF 和VR 各处于什么状态。
① 整个制动过程可以分为两个主要阶段,其中还有一些子阶段。
主要阶段分为:I. 本组逆变阶段; II.它组制动阶段。
运动控制系统习题集解(直流部分)2
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习题二转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法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,应调节系统中的哪些参数?答:①在转速、电流双闭环调速系统中,若要改变电动机的转速,应调节的参数有:转速给定电压U*n,因为转速反馈系统的转速输出服从给定。
②改变转速调节器的放大倍数Kn,只是加快过渡过程,但转速调节器的放大倍数Kn的影响在转速负反馈环内的前向通道上,它引起的转速变化,系统有调节和抑制能力。
因此,不能通过改变转速调节器的放大倍数Kn,来改变转速③改变改变电力电子变换器的放大倍数Ks,只是加快过渡过程,但转电力电子变换器的放大倍数Ks的影响在转速负反馈环内的前向通道上,它引起的转速变化,系统有调节和抑制能力。
因此,不能通过改变电力电子变换器的放大倍数Ks,来改变转速④改变转速反馈系数α,能改变转速。
转速反馈系数α的影响不在转速负反馈环内的前向通道上,它引起的转速变化,系统没有调节和抑制能力。
因此,可以通过改变转速反馈系数α来改变转速,但在转速、电流双闭环调速系统中稳定运行最终的转速还是服从给定。
⑤若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的参数有:转速的给定U*n、转速调节器的放大倍数Kn、转速调节器的限幅值、转速反馈系数α等,因为它们都在电流环之外。
2-2 在转速、电流双闭环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:在转速、电流双闭环调速系统中稳定运行时,转速调节器退饱和,PI的作用使得转速调节器的输入偏差电压为0,转速调节器的输出电压由于维持在U*im(n*)。
在转速、电流双闭环调速系统中稳定运行时,电流调节器不饱和,PI的作用使得电流调节器的输入偏差电压为0,形成一个电流随动子系统,力图使I d尽快跟随其给定U*i. 电流调节器的输出电压U C 又后面的环节决定。
运动控制期末复习
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填空题1.单闭换比例控制直流调速系统能够减少稳态速降的实质在于他能够随着负载的变化而相应的改变,以补偿电枢回路电阻压降的变化。
2.双闭环调速系统中,当ASR输出达到限幅值Um*,转速外环呈状态,转速变化对转速环不会产生影响,双闭环系统变成一个调节系统3.调速系统采用旋转编码器进行数字测速的方法有三种,分别是:4.转速、电流双闭环调速系统中,转速环按典型型系统设计,抗干扰能力,稳态转速无静差。
转速环按典型型系统设计,抗干扰能力,超调小。
5.交流调速系统按对转差功率处理方式分为三类:、、、6.异步电动机通过坐标变换简化其数学模型时,异步电动机定子绕组是静止的,因此只要进行3/2变换即可:而转子绕组是旋转的,因此必须通过及才能变换到静止两相正交坐标系。
7.现代变频器主要采用PWM控制技术,传统的交流PWM技术是用正弦波来调制等腰三角波,称为控制技术,随着控制技术的发展还产生了控制技术和控制技术。
8.基于动态模型的异步电动机调速系统,可采用按转子磁链定向的,另外还可以采用按定子磁链控制的。
9.直流调速系统采用的可控直流电源的主要有和,考虑到电源装置的性能优越性,在中考虑到小功率场含应用较多。
10.比较开环系统机械特性和闭环系统静特性性,系统机械特性比较硬,系统的调速范国较小静差率一定时系统的机械特性系统的调速范围可以大大提高。
11.当电流增加到一定值时才出现的电流负反馈,叫做12.对转速、电流闭环调速系统来说,动态干扰主要有负扰动和电网电压抗动,其中调节器对负载扰动起调节作用;当电网电压变化时首先由调节器及时调节。
13.控制系统的动态性能指标中反映系统快速性的指标是;反映系统稳定性能的指标是;能够同时反映快速性和稳定性的指标是。
14.光电式应转编码器可以实现调速系统的数字化转速检测的,这种编码器主要有两种类型分别是和。
采用数字PID控制的调节器,其中PID数字控制算法有和两种。
15.对于基于稳态模型的异步电动机调速系统面言,采用调速是一种性能较好的调速方法,在基频以下采用的控制方法,基频以上调速受电动机绝缘耐压和磁路饱和限制需要保持不变。
运动控制系统复习考试
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运动控制系统复习考试(总8页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除运动控制整理一判断题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U的大小并非仅取决k*的大小。
(√)于速度定 Ug8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。
(√)21.交—交变频器的输出频率低于输入频率。
运动控制系统期末考试卷
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10.在无环流的可逆V-M系统中,两组晶闸管可以同时接受控制脉冲。()
三选择题
1.转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是B
A.PIDB.PIC.PD.PD
2.静差率和机械特性的硬度有关,当理想空载转速一定时,特性越硬,则静差率A
3.反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定。
4.当电流连续时,改变控制角,V—M系统可以得到一组平行的机械特性曲线。
5.常见的调速系统中,在基速以下按降速调速方式,在基速以上按恒功率调速方式。
6.自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的跟随性能指标和对扰动输入信号的抗扰性能指标
C.反馈控制系统的作用是:抵抗扰动、服从给定
D.系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度
26.在微机数字控制系统的故障保护中断服务子程序中,工作程序正确的是C
A.显示故障原因并报警——分析判断故障——封锁PWM输出——系统复位B.显示故障原因并报警——封锁PWM输出——分析判断故障——系统复位C.封锁PWM输出——分析判断故障——显示故障原因并报警——系统复位D.分析判断故障——显示故障原因并报警——封锁PWM输出——系统复位
填空题(每空2分,共40分)
1调节直流电动机的转速可以有三种方法:、、。
自动控制的直流调速系统往往以为主。
2.在V-M中,触发和整流装置的平均失控时间为Ts=3.33ms,而且知道触发电路控制电压在1~10V范围内变化时PWM装置输出的平均电压变化范围是0~220V,则触发和整流装置的传递函数Ws(s)≈。
A.M法B.T法C.M/T法D.F法
21.转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是C
运动控制考试复习题及答案(完整版)
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运动控制考试复习题及答案(完整版)一、填空题1、控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标,而调速系统的动态指标通常以抗扰性能指标为主2、直流电机调速方法有变压调速、电枢串电阻调速和弱磁调速。
异步电动机调速方式常见有6种分别是:降压调速、差离合调速、转子串电阻调速、串级调速和双馈电动机调速、变级调速、变压变频调速。
其中转差率不变型有:变级调速、变压变频调速,只有变压变频应用最广,可以构成高动态性能的交流调速系统。
同步电动机按频率控制方式不同分为:他控式变频调速和自控式变频调速。
(变电阻调速:有级调速。
变转差率调速:无级调速。
调压调速:调节供电电压进行调速)按按转差功率可以怎么划分电动机:转差功率消耗型、转差功率不变型、转差功率馈送型3、对于异步电动机变压变频调速,在基频以下,希望维持气隙磁通不变,需按比例同时控制定子电压和定子频率,低频时还应当抬高电压以补偿阻抗压降,基频以下调速属于恒转矩调速;而基频以上,由于电压无法升高,只好仅提高定子频率而迫使磁通减弱,相当直流电动机弱磁升速情况,基频以上调速属于恒功率调速。
4、对于SPWM型逆变器,SPWM的含义为正弦波脉宽调制,以正弦波作为逆变器输出的期望波形,SPWM波调制时,调制波为频率和期望波相同的正弦波,载波为频率比期望波高得多的等腰三角波,SPWM型逆变器控制方式有同步调制、异步调制、混合调制。
SPWM型逆变器的输出的基波频率取决于正弦波。
SPWM控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。
5、调速系统的稳定性能指标包括调速范围和静差率6、供变压调速使用的可控直流电源有:旋转交流机组(G-M系统)、静止式可控整流器(V-M系统)与直流斩波器(PWM-M系统)或脉宽调制变换器。
7、典型I型系统与典型II型系统相比,前者跟随性能好、超调小,但抗扰性能差。
典型I型系统和典型Ⅱ型系统在稳态误差和动态性能上有什么区别?答:稳态误差:对于典型I型系统,在阶跃输入下,稳态时是无差的;但在斜坡输入下则有恒值稳态误差,且与K值成反比;在加速度输入下稳态误差为∞。
运动控制期末复习
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运动控制期末复习⼀、填充题: 1. 运动控制系统由电动机、功率放⼤与变换装置、控制器及相应的传感器等构成。
2. 转矩控制是运动控制的根本问题,磁链控制与转矩控制同样重要。
3. ⽣产机械常见的三种负载是恒转矩负载、恒功率负载和平⽅率负载。
4. 某直流调速系统电动机额定转速1430/min N n r =,额定速降115/minN n r ?=,当要求静差率30%s ≤时,允许的调速范围为,若当要求静差率20%s ≤时,则调速范围为,如果希望调速范围达到10,所能满⾜的静差率是%。
5. 数字测速中,T 法测速适⽤于低速,M 法测速适⽤于⾼速。
6. ⽣产机械对调速系统转速控制的要求有调速、稳速和加减速三个⽅⾯。
7.直流电机调速的三种⽅法是:调压调速、串电阻调速和弱磁调速。
8.双闭环直流调速系统的起动过程分为电流上升阶段、恒流升速阶段和转速调节三个阶段。
9.单闭环⽐例控制直流调速系统能够减少稳态速降的实质在于它的⾃动调节作⽤,在于它能随着负载的变化⽽相应的改变电枢电压,以补偿电枢回路电阻压降的变化。
1.恒压频⽐控制⽅式是指给异步电动机供电的电压和频率之⽐为常数。
10.异步电机基于稳态模型的控制⽅法有调压调速和变压变频调速;基于动态数学模型的⾼性能控制⽅法有FOC 和DTC 。
11.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。
12.控制变频器逆变部分的常见的脉冲宽度调制技术有(1)以追求电压正弦为⽬的的SPWM 控制技术,(2)以追求电流正弦为⽬的的CFPWM 控制技术,(3)以追求磁链正弦为⽬的的SVPWM 控制技术。
13.转差频率控制的两个基本特点是:(1)定⼦电压和频率⽐协调控制保持空隙磁通恒定,(2)⽓隙磁通不变时,电磁转矩与转差频率成正⽐。
14.电磁耦合是机电能量转换的必要条件,电流与磁通的乘积产⽣转矩,转速与磁通的乘积产⽣感应电动势。
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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 0.25
B 0.5
C 0.75
D 1.0
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 Ⅰ PI
B Ⅱ PI
C Ⅰ P
D Ⅱ P
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1.5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=0.132Vmin/r,允许过载倍数λ=1.5。
晶闸管装置放大系数40。
电枢回路总电阻0.5Ω。
时间常数T l=0.03s,T m=0.18s。
电流反馈系数β=0.05V/A(≈10V/1.5I N),转速反馈系数α=0.007Vmin/r
(≈10V/n N )。
将电流环校正成典型Ⅰ型系统,取KT=0.5;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0.002s ;转速环滤波时间常数0.01s 。
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 =5.5kw ,U N =220V ,I N =28A ,n N =1490 r/min ,电枢回路电阻R=0.8Ω,允许电流过载倍数λ=1.8,电磁时间常数T L =0.048s ,机电时间常数T m =0.185s ,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 =1.3Ω,平均失控时间常数T s =0.0017s,最大输入、输出电压均为10V ,电流反馈滤波时间常数T oi =0.002s ,转速反馈滤波时间常数T on =0.015s 。
(1)计算电流反馈系数β,转速反馈系数α。
(2)按典型I 型系统设计电流调节器结构和参数,其中KT=0.5。
(3)按典型II 型系统设计转速调节器,其中h=5,选择调节器结构并
计算参数。
(计算时小数点后保留3位,若数值较小时,应保留三位有效位)(19分)
3、转速单闭环控制系统如下图所示,已知数据如下:电动机:kW P N 10=,
V U N 220=,A I N 55=,min /1500
r n N =,Ω=5.0a R 。
整流装置内阻Ω=3.0rec R ,触发整流环节的放大倍数35=s K 。
最大给定电压V U nm 8*=,当主电路电流达到最大值时,整定电流反馈电压V U im 8=。
设计指标:要求系统满足调速范围25=D ,静差率%10≤s 。
1. 计算C e ,额定负载时,开环系统的稳态速降Δn op ,满足静差率要求
时, 闭环系统的稳态速降Δn cl 及闭环系统的开环放大系数K 。
2. 转速反馈系数α,调节器放大系数p K 。
3. 定性画出当N d I I ≤时,N n n U α=*和N n n U α2
1*=的闭环静特性。
4.系统是否有静差?若有静差,应采取何种实际可行的措施消除静差。
(计算时小数点后保留3位,若数值较小时,应保留三位有效位)(15分)
M TG UPE A U n *
ΔU n U c U d U tg U n
I d
n
~
六、按下述两种情况定性分析转速、电流双闭环直流调速系统的转速和电流的变化规律,两个调节器的输出与控制作用,定性画出转速、电流的过渡曲线:① 负载电流为dL I 时,突加给定的起动过程,设最大电枢电流为dm I ;
② 系统稳定后,负载电流由dL I 加大到dN I ,dm dN I I <。
(12分)
答:①
Ⅰ段:ASR 很快进入饱和状态,输出限幅值*
im U ,在ACR 的调节下,电流迅速上升到d
dm I I ≈,电流上升阶段 Ⅱ段:ASR 始终饱和,相当于转速开环,系统成为在*im U 下的电流调节系统,
同时为了克服反电动势E ,所以在ACR 的作用下,d I 基本上保持略小于dm I 的恒值,恒流升速阶段。
Ⅲ段:ASR 退饱和,*
i U ,d I 迅速减小,该段ASR ,ACR 都不饱和。
ASR 起主
导的转速调节作用,ACR 则使d I 尽快地跟随*i U ,转速调节阶段。
②
Ⅰ段:加负载导致n ↓,在ASR 作用下,*i U ↑,d I ↑,当d dm I I =时,n 停止下降
Ⅱ段:由于n 仍小于给定值→ *i U ↑ → d I ↑ 直到n=给定值,电流也达到最大值
Ⅲ段:此时,d dN I I > → n ↑,转速超调,*i U ↓,d I ↓, 直到d dN I I = ,n 达到峰值,此后系统在负载阻力下减速,直到稳定。
ⅠⅡⅢ
n
n *t
t t 1t 2t 3t 4I d
I dL
I dm 0
t
t
n d
I dL
I d N
I *
n
画出图中所缺部分
1. 有一V-M 转速单闭环调速系统,采用比例控制,电动机参数为60kW ,220V 、150A 、1000r/min ,电枢电阻0.2Ω,整流装置内阻0.1Ω,主电路电感L =10mH,系统运动部分GD 2=60Nm 2,触发整流环节的放大倍数为30。
要求系统满足调速范围不小于20,静差率不超过5%. 求:
1) 计算调速要求所允许的闭环静态速降。
2) 计算闭环系统开环放大系数;
3) 整流装置采用三相桥式电路,T s =0.00167s ,判断此时系统是否稳定。
2、某PWM 变换器供电的双闭环直流调速系统,采用三相桥式电路,基本数据如
下:
直流电动机220V 、130A 、1500r/min ,C e =0.196Vmin/r ,允许过载倍数λ=1.5。
PWM 变换装置放大系数40,失控时间T s =0.0012s 。
电枢回路总电阻0.5Ω。
时间常数T l =0.035s ,T m =0.18s 。
当给定信号n U *=10V 时,对应稳态转速为N n ;转速调节器饱和输出为10V 时
I d =1.5I N 。
将电流环校正成典型Ⅰ型系统,取KT=0.25;将转速环校正成典型Ⅱ型系统,取h=5。
转速环滤波时间常数0.02s ,忽略电流环的滤波环节。
请选择并设计各调节器参数。