洛阳理工学院电力拖动自动控制系统期末考试卷子B卷

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洛阳理工学院 2010/2011 学年 第一学期 运动控制系统 期末考试试题卷（B ）
适用班级：Z080401/02 考试日期时间：
一、填空：（每空1分，共37分）
1．某调速系统的调速范围是1450~145转/分，D= ，要求静差率S=5%，系统允许的静态速降是 。

2．为防止起动时产生电流冲击，在单闭环调速系统中须加 环节；在转速、电流双闭环系统中，通过调节 可限制最大电流，即I d m = 。

3．用积分控制的调速系统是 静差系统，用比例控制的系统是 静差系统。

4．在转速负反馈系统中，对电动机磁通的波动 抑制作用，对测速发电机磁通的变化 抑制作用。

5．在两组晶闸管的可逆线路中存在的环流分为静态环流和 环流；其中静态环流包括 环流和 环流两种；α=β工作制能消除 环流，用串入环流通路中的 限制瞬时脉动环流。

6．转速、电流双闭环系统起动过程分为三个阶段，Ⅰ阶段为 阶段；Ⅱ阶段为 阶段；Ⅲ阶段为 阶段。

在Ⅰ、Ⅱ阶段，ASR 处于 状态。

7．典型Ⅰ型系统的开环传递函数是 ，其开环放大倍数K 与截止频率ωc 的关系是 ，系统参数乘积KT ≤ 。

8．数字PI 调节器有 式和 式两种算法。

9．α=β配合控制可逆调速系统正向制动过程可分为三个阶段，这3个阶段分别是 、 和 。

10．转速负反馈单闭环调速系统以额定转速稳定运行，负载突升并恢复稳定后，对有静差系统，转速将 ；触发整流装置的输出电压U d 将 ；无静差调速系统的转速将 ；触发整流装置的输出电压U d 将 。

11．α=β配合控制可逆系统中，当U c =0时触发脉冲零位整定在αf0=βr0= 。

12．从整体结构上看，电力电子变压变频器可分为 和 两大类。

13．三相异步电动机原始动态模型相当复杂，简化的基本方法就是坐标变换，不同坐标系中电动机模型等效的原则是：在不同坐标下绕组所产生的合成 相等。

二、问答题：（每小题7分，共35分）
1．在转速负反馈系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机磁场各量发生变化时都会引起转速的变化，问系统对它们有无调节能力？为什么？
2．某调节对象的传递函数是()12(1)(1)
d s K W T s T s ++ 且T 1>>T 2现要校正成典型Ⅱ型系统（1）应采用什么调节器？在此过程中作了哪些近似处理？（2）写出调节器的传递函数；（3）写出校正后的传递函数；（4）求出调节器参数。

3．转速、电流双闭环调速系统中，稳态运行时，当两个调节器都不饱和，写出Un *、Un 、U i *、U i 、I d 、U c t 各量之间的关系，Ce 、R 、Ks 已知。

4．画出六拍阶梯波逆变器供电时电动机电压空间矢量与磁链矢量的关系图，并简单说明之。

5
三相坐标系变换到两相正交坐标系的变换矩阵32C 的表达式，其中 。

三、计算题：
1．单闭环转速负反馈系统，已知电动机参数：P N =2.2KW ，U N = 220V ，I N =10A ，n N =1500r/min ，
R a =1Ω，整流装置K S =30，R rec =1Ω，最大转速给定电压U n *=10V ，系统要求调速范围D=20，静差率
S=10%，（1）画出系统的静态结构图；
（2）计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的静态速降；
（3）确定放大器的最小放大倍数K P 。

5题图
2．有一转速、电流双闭环系统，速度调节器和电流调节器均采用PI 调节器，已知直流电动机：n N =1000r/min ，I N =15A ，C e =0.21V/rpm ，R a =0.5Ω，总电阻R=2Ω。

ASR 输出限幅值U i *=12V ，电动机过载系数λ=2，可控硅装置放大倍数K S =40，当U n m *=12V 时，n=1000r/min 。

计算：
（1）电流反馈系数β=？转速反馈系数α=？
（2）现系统在U n *=6V ，I d =10A 时稳定运行，求此时的稳态转速n=？ACR 的输出电压U c =？
（3）试画出待设计转速环的动态结构图。

该系统转速环按典型Ⅱ型系统设计，且按M r min 准则选择参数，取中频宽h =7，已知T Σn =0.05s ，T m =0.5s ，试计算转速环的开环增益K N ，调节器的放大倍数Kn ，时间常数τn 及计算出调节器的元件R n 、C n 和C on 参数 。

（4）当系统突加给定空载起动到额定转速时，转速超调量σn 为多少？
附参考公式： n
m e n RT h T C h K ∑+=αβ2)1( m a x *(%)2()N n n b m C n T z C n T σλ∑∆∆=⋅- 32N N =。