直流调速系统复习题库

1．双闭环的调速系统的特点是：利用（ASR 的饱和非线性）实现了（“准时间最优”）控制，同时带来了（转速超调）。

2．在设计双闭环系统的调节器时，先设计（内环的ACR ），然后设计（外环的ASR ）。

3．在双闭环调速系统中，电流调节器主要是对（电网电压波动）起调解作用；而转速调节器主要是对（负载扰动）起抗扰调节作用。

4．变电压调速是直流调速系统用的主要方法，调节电枢电压常用的三种可控制电源分别为（旋转变流机组）、（静止可控整流器）及（脉宽调制器和直流斩波变换器）。

5．直流电动机的调速方法有三种，即为（改变电枢电压调速）、（弱磁调速）和（电枢回路串电阻）调速。

6．直流调速系统的静态技术指标有（调速范围D ）和（静差率S ），它们的表达式分别为（max min n D n =）和（min cl o n s n ∆=），它们之间的关系式为（(1)nom nomn s D s n =-∆）。

7．脉中宽度调制简称(PWM)，它是通过功率管开关作用，将（恒定直流电压）转换成频率一定，宽度可调的（方波脉冲电压），通过调节（脉冲电压的宽度），改变输出电压的平均值的一种变换技术。

8．调速控制系统是通过对（电动机）的控制，将（电能）转换成（机械能），并且控制工作机械按（给定）的运动规律运行的装置。

9．用（直流电动机）作为原动机的传动方式称为直流调速，用（交流电动机）作为原动机的传动方式称为交流调速。

10．电气控制系统的调速性能指标可概括为（静态）和（动态）调速指标。

11．在电动机微机控制系统中，电动机是（被控对象），微型计算机则起（控制器）的作用。

12．总的来说，在电动机微机控制系统中，计算机主要完成（实时控制）、（监控）和（数据处理）等工作。

13．模拟信号到数字信号转换包括（采样）和（量化）两个过程。

14．PID 控制中P 、I 、D 的含义分别是（比例）、（积分） 和（ 微分）。

15．脉冲式传感器检测转速的方法有（M 法测速）、（T 法测速）和（M/T 法测速）。

16．从系列数据中求取真值的软件算法，通常称为（数字滤波算法）。

17．与模拟控制系统相比，微机数字控制系统的主要特点是（离散化）和（数字化）。

18．数字控制直流调速系统的组成方式大致可分为三种：1. 数模混合控制系统2. 数字电路控制系统3. 计算机控制系统19．常规PID 控制算法中可分为（位置式PID 算法）和（增量式PID 算法） 。

20．微机数字控制双闭环直流调速系统硬件结构主要包括以下部分：（主电路）、（检测电路）、（控制电路）、（给定电路）和（显示电路）。

1．双闭环调速系统中，给定信号Un不变，增加转速反馈系数α，系统稳定运行时转速反馈电压Ufn不变。

√2．双闭环调速系统稳态运行时，两个PI调节器的偏差输入均不为零。

×3．I型系统工程最佳参数是指K=1/（2T）或ξ=0. 707。

√4．双闭环调速系统的设计过程中，一般把h=4定义为按M p（min）法设计的“三阶工程最佳”参数配置。

×5．在双闭环调速系统的设计过程中，若按“三阶工程最佳”设计系统时，系统的超调量为37.6%。

√6．在设计双闭环调速系统时，应先设计转速调节器再设计电流调节器。

×7．在双闭环系统调试中，若两个调节器采用PI调节器，Uim固定，想得到恒定的电流Idm只需调节转速反馈系数α即可。

×8．在双闭环系统调试中，若两个调节器采用PI调节器，Unm固定，想得到固定的转速n只需调节β即可。

×9．转速单闭环调速系统当给定输入变化时，输出转速不变化。

×10．积分或比例积分调节器的输出具有记忆和保持功能。

√11．转速单闭环有静差系统与无静差系统的主要区别是看调节器采用什么类型。

√12．闭环系统的静特性与开环系统的机械特性比较，其系统的静差率减小，稳速精度变低。

×13．转速闭环系统对一切扰动量都具有抗干扰能力。

×14．实际工程中，无静差系统动态是有静差的，严格的讲“无静差”只是理论上的。

√15．积分调节器输入偏差电压为零时，其输出电压也为零。

×16．在双闭环调速系统的设计过程中，若按“I型系统工程最佳”设计系统时，系统的超调量为5%。

×17．在双闭环调速系统中，电流调节器对负载扰动没有抗扰调节作用。

√18．双闭环调速系统中，电动机起动过程主要是转速调节器起作用；稳定运行过程主要是电流调节器起作用。

×19．双闭环调速系统中，ASR的输出量U*i是由其输入给定电压U*n和转速反馈电压Un决定的。

×20．在双闭环调速系统的设计过程中，通常将电流环校正为I系统，将转速环校正为II 型系统。

√21．双极性可逆PWM变换器中的占空比 =0时，电机停止，即电枢两端的瞬时电压、电流为零。

×22．数字控制器用于实时、在线控制方式，因此必须采用简单、可靠和足够精确的方法来实现。

（√）23．数字控制器用于实时、在线控制方式，因此其算法越先进、越复杂越好。

（×）24．位置式PID算法比增量式PID算法更容易产生积分饱和现象，且不便于计算机编程，所以工程实践中已很少采用了。

（√）25．微机控制直流脉宽调速系统中，转速、电流调节主要是软件定时中断完成的。

√三、选择题1．限止电流冲击的最简单方法是采用（B）（A）转速微分负反馈（B）电流截止负反馈（C）电压负反馈（D）带电流正反馈的电压负反馈2．双闭环调速系统中，在恒流升速阶段时，两个调节器的状态是（A）。

（A）ASR饱和、ACR不饱和（B）ACR饱和、ASR不饱和（C）ASR和ACR都饱和（D）ACR和ASR都不饱和3．在双闭环调速系统稳态特性的平直段，ASR工作在（A）状态、ACR工作在（A ）状态；而在双闭环调速系统稳态特性的下垂段，ASR工作在（C）状态、ACR工作在（B）状态（A）ASR工作在线性状态（B）ACR工作在线性状态（C）ASR工作在限幅状态（D）ACR工作在限幅状态4．在PWM技术中，改变占空比ρ值，可以实现调压的目的，试选择：T on保持一定，使T off在0~∞范围内变化，属于（B）；T off保持一定，使T on在0~∞范围内变化，属于（C）；T on+T off=T保持一定，使T on在0~T范围内变化，属于（A）（A）定频调宽法（B）定宽调频法（C）调宽调频法5．无静差调速系统中，调节器一般采用（C）调节器。

（A）P调节器（B）PD调节器（C）PI调节器6．将晶闸管看成一阶惯性环节的工作近似条件为（A）。

（A）13c Tsω≤（B）12c Tsω≤（C）cω≤（D）1c Tsω≤7．下列各项指标中，反应系统抗干扰性能指标的是（D）。

（A）t r（B）t s （C）σ（D）t f8．在速度负反馈单闭环调速系统中，当下列（C）参数变化时系统无调节能力。

（A）放大器的放大倍数Kp （B）负载变化（C）转速反馈系数（D）供电电网电压9．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，此时晶闸管装置的输出电压Ud较之负载变化前是（B）；在无静差调速系统中，突加负载后进入稳态时转速n较之负载变化前是（C），整流装置的输出电压Ud是（A）。

（A）增加（B）减少（C）不变（D）先增加后减少10.为了增加系统响应的快速性，我们应该在系统中引入（ A ）环节进行调节。

（A ） 比例 （B ） 积分 （C ） 微分11．双闭环调速系统中，稳定运行时ASR 的输出量U*i 是由（ B ）决定的。

（A ） 输入给定电压U*n （B ） 负载电流I dL （C ） 转速反馈电压Un12．I 型系统工程最佳参数是指选用（ D ）。

（A ） K T =0.707 （B ）ξ=0. 5 （C ）ξ=1.0 （D ）K T =0.513．双闭环调速系统的设计过程中，按M p （min ）法设计的“三阶工程最佳”参数配置是（ B ）。

（A ）h=4 （B ）h=5 （C ）h=6 （D ）h=0.514．在双闭环调速系统中，电流调节器主要对以下哪种扰动有抗扰调节作用。

（ B ）（A ） 给定电压扰动 （B ） 电网电压扰动 （C ） 负载扰动15．在双闭环调速系统中，转速调节器主要对以下哪种扰动有抗扰调节作用。

（ C ）（A ） 给定电压扰动 （B ） 电网电压扰动 （C ） 负载扰动16．下列不属于直流调速系统的静态技术指标的是（ B ）。

（A ） 调速范围 （B ） 超调量 （C ） 静差率17．下列不属于直流调速系统的跟随性能指标的是（ A ）。

（A ） 恢复时间t f （B ） 超调量σ （C ） 调节时间t s （D ）上升时间t r18.为了消除静差，提高系统的控制精度，我们应该在系统中引入（ B ）环节进行调节。

（A ） 比例 （B ） 积分 （C ） 微分 (D) 惯性19.为了加快系统的动作速度，减少调节时间，我们应该在系统中引入（ C ）环节进行调节。

（A ） 比例 （B ） 积分 （C ） 微分 (D) 惯性20.下列PWM 调节器中，能实现直流电机的四象限运行的是（ C ）。

（A ）简单不可逆型 （B ）带制动不可逆型 （C ）双极式可逆型四、简答题1．在转速、电流双闭环调速系统中，转速调节器有哪些作用？其输出限幅值应按什么要求来整定？答：1）转速调节器的作用：a. 使转速n 跟随给事实上电压Un 变化，实现转速无静差调节；b. 对负载变化起抗扰作用；c. 其饱和输出限幅值用为系统允许最大电流的给定，起饱和非线性控制，以实现系统在最大电流约束下起动过程。

2）其输出限幅值应按最大电流值Idm 和β值整定，即im dm U I β=。

2．在转速、电流双闭环调速系统中，电流调节器有哪些作用？其限幅值应如何整定？ 答：1）电流调节器的作用：a. 起动时，实现最大允许电流条件下的恒流升速调节——准时间最优；b. 在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压Un 变化；c. 对电网电压波动及时起抗扰作用；d. 当电动机过载甚至于堵转时，限制电枢电流的最大值，从而起到快速的安全保护作用。

如果故障消失，系统能自动恢复正常。

2）电流调节器输出限幅值应按下式整定：e nom dm ctm sC n I R U K +>，并保证最小控制角的限制。

3．画出转速电流双闭环调速系统起动时的转速ｎ和电枢电流Id 的对应波形。

并回答起动过程按Id 分哪几个阶段？以及转速调节器的在各阶段的工作状态？在图中分别注明时间。

答：起动曲线见P40。

分三个阶段：第一阶段0~t 1是电流上升阶段,转速调节器迅速从不饱和进入饱和状态；第二阶段t 1~t 2阶段是恒流升速阶段，转速调节器饱和输出限幅值；第三阶段t 2~t 4阶段是转速调节阶段，转速调节器退饱和工作。