安徽工程大学期末考试《电力拖动自动控制系统》往年简答题答案范围总结

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电力拖动自动控制系统试卷及答案

电力拖动自动控制系统试卷及答案

一、填空题(每空1分,共25分)1.常用的可控直流电源有___________、___________、___________2.调速系统的稳态性能指标包括___________和 ___________3.反馈控制系统的作用是:___________,___________4.当电流连续时,改变控制角,V—M系统可以得到一组___________机械特性曲线。

5.常见的调速系统中,在基速以下按___________,在基速以上按___________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___________和对扰动输入信号的___________7.电流截止负反馈的作用是___________8.静态环流可以分为___________和___________9.自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的___________和对扰动输入信号的___________。

10.PWM变换器可以通过调节___________来调节输出电压。

11.PWM逆变器根据电源类型不同可以分为___________和___________12.转速单闭环直流控制系统可以通过引入___________控制以提高系统动态性能。

13.转速电流双闭环调速系统在启动过程中,转速调节器ASR将经历___________、___________、___________三种情况。

14.交流调速的基本类型中最好的一种节能省力型调速方案是___________二、选择题(每题1分,共20分)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A.PID B.PI C.P D.PD2.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,静差率A.越小B.越大C.不变D.不确定3.下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是A.降电压调速B.串级调速C.变极调速 D.变压变频调速4.可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速的是A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.比例微分控制5.控制系统能够正常运行的首要条件是A.抗扰性B.稳定性C.快速性D.准确性6.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc越低,则系统的稳定精度A.越高B.越低C.不变D.不确定7.常用的数字滤波方法不包括A.算术平均值滤波B.中值滤波C.中值平均滤波D.几何平均值滤波8.转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是A.ACR B.AVR C.ASR D.ATR9.双闭环直流调速系统的起动过程中不包括A.转速调节阶段B.电流上升阶段C.恒流升速阶段D.电流下降阶段11.下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是A.饱和非线性控制 B.转速超调C.准时间最优控制D.饱和线性控制12.下列交流异步电动机的调速方法中,应用最广的是A.降电压调速B.变极对数调速C.变压变频调速 D.转子串电阻调速13.SPWM技术中,调制波是频率和期望波相同的A.正弦波 B.方波 C.等腰三角波 D.锯齿波14.下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是A.高阶B.低阶 C.非线性 D.强耦合15.在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是A.故障保护 B.PWM生成 C.电流调节 D.转速调节16.比例微分的英文缩写是A.PI B.PD C.VR D.PID17.调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准A.平均速度B.最高速C.最低速D.任意速度19.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc越高,则系统的稳定精度A.越高B.越低C.不变D.不确定20.采用旋转编码器的数字测速方法不包括A.M法B.T法C.M/T法D.F法三、简答题(每题5分,共10分)1、PID控制器各环节的作用是什么?2、在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还会给定电源和测速发动机精度的影响?并说明理由。

《电力拖动自动控制系统》标准答案

《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(精)

电力拖动自动控制系统试题及答案(精)

一、选择题(每小题2分,2×10=20分1、在伯德图上,截止频率越高,则系统的(.A、稳定性越好B、快速性越好C、稳态精度越高2、在可逆运行系统当中,抑制瞬时脉动环流的措施为(。

A、采用均衡电抗器B、采用平波电抗器C、采用α=β配合控制3、笼型异步电动机变压变频调速系统中基频以下调速,下列哪种方式控制性能最好(.A、恒Us/w1控制B、恒Eg/w1控制C、恒Er/w1控制4、α=β配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程主要阶段是(.A、本组逆变阶段B、它组反接制动阶段C、它组逆变阶段5、α=β配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程,本组逆变阶段的能量流向为(。

A、电网到电动机B、电动机到电网C、平波电抗器到电网6、逻辑控制无环流可逆系统中,下面不能作为逻辑控制环节输入信号的是(。

A、“零电流检测”信号U i0B、“转矩极性鉴别”信号U i*C、转速给定信号U n*7、α=β配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程,正组VF由整流状态进入本组逆变阶段时,反组VR的工作状态变化为(.A、待逆变状态变为待整流B、待逆变状态变为整流C、待逆变状态变为逆变8、采用准PI调节器的目的是(.A、提高系统增益B、减小高频干扰C、抑制运算放大器零点漂移9、在转速、电流双闭环调速系统带额定负载启动过程中,转速n达到峰值时,电枢电流值为(A、I d=0B、I d=I dLC、I d=I dm10、在转速、电流双闭环调速系统中,以下哪一项影响最大电流I dm的设计(.A、运算放大器B、稳压电源C、电动机允许的过载能力二、填空题(每小题2分,2×5=10分1、转速、电流双闭环直流调速系统中,电流调节器输出限幅的作用是。

2、直流调速系统的稳态性能指标有、。

3、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,ASR 的输出量取决于。

4、异步电动机的动态模型由电压方程、磁链方程、______和______组成.5、异步电动机动态数学模型的性质是一个______、______、强耦合的多变量系统。

电力拖动自动控制系统考试带答案

  电力拖动自动控制系统考试带答案

电力拖动自动控制系统考试带答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:一、填空题1. 直流调速系统用的可控直流电源有:旋转变流机组(G-M系统)、静止可控整流器(V-M 统)、直流斩波器和脉宽调制变换器(PWM)。

2. 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。

3. 交流异步电动机变频调速系统的控制方式有恒磁通控制、恒功率控制和恒电流控制三种。

4. 变频器从结构上看,可分为交交变频、交直交变频两类,从变频电源性质看,可分为电流型、电压型两类。

5. 相异步电动机的数学模型包括:电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程。

6. 异步电动机动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。

7. 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。

8. 调速系统的稳态性能指标包括调速范围和静差率。

9. 反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定。

10. VVVF控制是指逆变器输出电压和频率可变的控制11、转速、电流双闭环调速系统当中,两个调节器采用串级联接,其中转速反馈极性为负反馈、电流反馈极性为负反馈。

12、直流斩波器的几种常用的控制方法:①T不变,变ton——脉冲宽度调制(PWM);②ton不变,变T——脉冲频率调制(PFM);③ton和T都可调,改变占空比——混合型。

13、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。

14. 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。

15. 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。

16、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。

17、在α=β配合控制的直流可逆调速系统中,存在的是直流平均环流,可用串接环流电抗器抑制。

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。

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 和最低转速之比叫做调速范围,用字母D 表示,即:负载由理想空载增加到额定值时,所对应的转速降落N n ∆ 及理想空载转速min 0n 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: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,2-3.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 D2-7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,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 2-8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及开环放大倍数加1成正比94.111513011/1/112122121≈++=++==++K K D D D D K K cl cl cl cl )()( 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》答案(全)

《电力拖动自动控制系统》答案(全)

解:(1) ncl
nN S 1000 0.1 100 / 18 5.56r / min D(1 S ) 20 09
Ce
U N I N Ra 220 94 0.15 0.20597V min/ r nN 1000 nop I N R 94 0.45 205.44r / min Ce 0.2059
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 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 U g1 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。 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?
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
(K1 1 ) ( / K2 1 ) Dcl1 / Dcl 2 Dcl 2 K 1 30 1 2 1.94 Dcl1 K1 1 15 1
1-7 某 调 速 系 统 的 调 速 范 围 D=20 , 额 定 转 速 n 1500r / min , 开 环 转 速 降 落
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。 为此, 所需付出的代价是需增设电压放大器以及检测与反馈装置。 2)能。因为 n 着 U n 的变化而变化 3)能。因为转速和反馈电压比有关。 4)不,因为反馈控制系统只对反馈环所包围的前向通道上的扰动起抑制作用 ,而测 速机励磁不是。 1-9 在转速负反馈调节系统中,当电网电压、负载转矩,电动机励磁电流,电枢电流、电枢 电阻、测速发电机励磁各量发生变化时,都会引起转速的变化,问系统对于上述各量有无 调节能力?为什么? 答:系统对于上述各量中电网电压、负载转矩,电动机励磁电流,电枢电流、电枢电阻、有 调节能力。因为它们在闭环系统的前向通道中,对于测速发电机励磁各量发生变化,没有调 节能力。因为它不在闭环系统的前向通道中。 1-10 有一 V-M 调速系统,电动机参数为:

电力拖动自动控制系统试卷及答案

电力拖动自动控制系统试卷及答案

一、填空题(每空1分,共25分)1.常用的可控直流电源有___________、___________、___________2.调速系统的稳态性能指标包括___________和___________3.反馈控制系统的作用是:___________,___________4.当电流连续时,改变控制角,V—M系统可以得到一组___________机械特性曲线。

5.常见的调速系统中,在基速以下按___________,在基速以上按___________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___________和对扰动输入信号的___________7.电流截止负反馈的作用是___________8.静态环流可以分为___________和___________9.自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的___________和对扰动输入信号的___________。

10.PWM变换器可以通过调节___________来调节输出电压。

11.PWM逆变器根据电源类型不同可以分为___________和___________12.转速单闭环直流控制系统可以通过引入___________控制以提高系统动态性能。

13.转速电流双闭环调速系统在启动过程中,转速调节器ASR将经历___________、___________、___________三种情况。

14.交流调速的基本类型中最好的一种节能省力型调速方案是___________二、选择题(每题1分,共20分)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A.PID B.PI C.P D.PD2.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,静差率A.越小B.越大C.不变D.不确定3.下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是A.降电压调速B.串级调速C.变极调速D.变压变频调速4.可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速的是A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.比例微分控制5.控制系统能够正常运行的首要条件是A.抗扰性B.稳定性C.快速性D.准确性6.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc越低,则系统的稳定精度A.越高B.越低C.不变D.不确定7.常用的数字滤波方法不包括A.算术平均值滤波B.中值滤波C.中值平均滤波D.几何平均值滤波8.转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是A.ACR B.AVR C.ASR D.ATR9.双闭环直流调速系统的起动过程中不包括A.转速调节阶段B.电流上升阶段C.恒流升速阶段D.电流下降阶段11.下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是A.饱和非线性控制B.转速超调C.准时间最优控制D.饱和线性控制12.下列交流异步电动机的调速方法中,应用最广的是A.降电压调速B.变极对数调速C.变压变频调速D.转子串电阻调速13.SPWM技术中,调制波是频率和期望波相同的A.正弦波B.方波C.等腰三角波D.锯齿波14.下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是A.高阶B.低阶C.非线性D.强耦合15.在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是A.故障保护B.PWM生成C.电流调节D.转速调节16.比例微分的英文缩写是A.PI B.PD C.VR D.PID17.调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准A.平均速度B.最高速C.最低速D.任意速度19.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc越高,则系统的稳定精度A.越高B.越低C.不变D.不确定20.采用旋转编码器的数字测速方法不包括A.M法B.T法C.M/T法D.F法三、简答题(每题5分,共10分)1、PID控制器各环节的作用是什么2、在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还会给定电源和测速发动机精度的影响并说明理由。

电力拖动自控系统试题及答案

电力拖动自控系统试题及答案

《电力拖动自控系统》课程综合复习资料一、填空题1.位置随动系统一般由五个部分组成,这五个部分分别是:位置传感器、电压比较放大器、、和减速器与负载。

2.对调速系统转速控制的要求主要集中在三个方面,具体为、和。

其中和稳态性能指标相对应的是:和。

3.调压调速是直流调速系统的主要方法,调节电枢供电电压需要有专门的可控直流电源,常用的可控直流电源有三种,具体为:、和。

4.直流调速系统的主要形式是晶闸管-电动机调速系统,简称为系统。

5.常用的可逆PWM变换器的主电路的结构的结构型式有、型和等。

6.在随动系统动态校正中,常用的有、和。

7.在闭环控制系统中,常优先考虑串联校正方案。

由调节器可构成的超前校正,提高稳定裕度和改善快速性能;由调节器构成的滞后校正,可以保证系统的稳态精度;用调节器构成滞后-超前校正,兼具两者的优点。

8.在晶闸管—电动机系统中,抑制电流脉动可采取的措施是:、和。

二、选择题1.在直流电动机调速方法中,调速性能最好的是()A、减弱励磁磁通B、调节电枢供电电压C、改变电枢回路电阻D、改变负载2.与开环系统相比,闭环系统增加了反馈电路,反馈电路对干扰()不起作用。

A、电压扰动B、负载扰动C、反馈电路元件的本身影响D、负载冲击3.位置信号检测装置是构成位置闭环控制所必不可少的环节。

下列位置检测装置中,不属于电磁感应的是()A、自整角机B、光电码盘C、旋转变压器D、感应同步器4.对闭环系统而言,控制精度依赖于给定和反馈检测精度,而反馈电路对干扰并不全起作用,主要对干扰()起作用。

A、电压扰动B、给定电源扰动B、反馈电路元件的本身影响D、测速电机误差5.调速系统和随动系统在控制中十分常用,两者的主要性能不同。

对随动系统来说,主要是要求输出量准确地跟随给定量的变化,因此它的()成了主要指标。

A、快速性B、灵活性C、跟随性能D、准确性三、简答题1.某双闭环调速系统,ASR、ACR均采用近似PI调节器,试问:①调试中怎么才能做到U im*=6V时,I dm=20A;如欲使U nm*=10V时,n=1000r/min,应调什么参数?②如发现下垂特性不够陡或工作段特性不够硬,应调什么参数?2.调速系统常用的稳态性能指标分为那几类?并写出相应的性能指标。

安徽工程大学期末考试《电机与拖动基础》范围总结

安徽工程大学期末考试《电机与拖动基础》范围总结

1.电力拖动:以电动机作为原动机来带动生产机械按人们所给定的规律运行。

组成:电动机,传动机构,生产机械2.电力拖动系统分类:单机单轴系统;单机多轴系统;多机多轴系统。

3.生产机械的负载特性:(1)恒转矩负载特性:当转矩变化时,负载转矩的大小保持不变(反抗性恒转矩负载:负载转矩大小与速度无关,其方向始终与转向相反;2、位能性恒转矩负载);(2)恒功率负载特性:负载转矩与转速成反比;(3)通风机负载特性。

4.他励直流电动机的人为机械特性:(1)电枢回路串电阻时的人为特性(它是通过同一理想空载点的一束直线);(2)改变端电压时的人为特性(比固有特性低,而与之相平行的一族直线,特性的硬度不变);(3)减弱电动机主磁通时的人为特性(理想空载转速比固有特性高,弱磁人为特性比固有特性软)。

5.电力拖动系统稳定运行的条件:电动机的机械特性与生产机械的负载转矩特性必须有交点,且在交点处满足(dT/dn<dTz/dn)。

6.他励直流电动机的起动:1、直接起动危害:(1)影响周围用电设备;(2)换向恶化,环火;(3)破坏传动设备;(4)破坏设备。

2、降压起动优点:启动平稳,启动过程中能量损耗小。

3、电枢回路串电阻起动7.他励直流电动机的制动:(1)能耗制动(带反抗性负载能准确停车);(2)反接制动:电压反向的反接制动(用于快速停车)、电动势反向的反接制动(用于位能负载稳定低速下方);(3)回馈制动:电压反向的回馈制动、电压不反向的反馈制动。

8.他励直流电动机的调速方法:电枢回路串电阻调速、降低电枢端电压调速、减弱电动机主磁通调速。

9.评价调速方法的主要指标:(1)调速范围;(2)静差度;(3)调速的平滑性;(4)调速时电动机的容许输出;(5)调速的经济性。

10.稳定的平衡状态:电力拖动系统原来处于平衡状态,由于外界原因,系统离开平衡状态,但能在新的条件下达到新的平衡;或者外界扰动消灭后,能够恢复到原来的平衡状态,则称拖动系统原来运行的状态是稳定状态。

成人教育 《电力拖动自动控制系统》期末考试复习题及参考答案

成人教育 《电力拖动自动控制系统》期末考试复习题及参考答案

一、简答题1、异步电动机变频调速时,为什么使电压做相应的变化?2、直流电动机有哪几种调速方法?3、矢量控制系统中,坐标变换的作用和意义是什么?4、说明串级调速工作原理。

5、分析交流电机恒1/s u w 、恒1/g E w 、恒1/r E w 控制机械特性特点。

6、两相交变电流的合成磁场也是旋转磁场吗?7、三相异步电动机如何通过坐标变换等效成直流电动机?二、绘制α=β配合控制有环流可逆直流调速系统正向制动过渡过程电枢电压、反电势、电枢电流波形图。

1、额定转速以下调速时,一般保持每极磁通不变。

如果磁通减小,则电机的转矩减小。

反之磁路饱和,电机发热,铁损变大。

所以调速过程中变频同时,对定子电压进行调整,使电压和频率的比值保持不变。

2、由直流电机转速方程知有三种方法调节电枢电压,减弱励磁磁通,改变转子电阻。

3、作用在于通过等效变换,与直流电机控制统一起来,使交流电机的控制按照直流电机的控制实现。

坐标变换实现将非线性、强耦合数学模型简化为线性、解耦的数学模型这样可以研究矢量控制方法了。

4、答案双馈调速工作时,除了电机定子侧与交流电网直接连接外,转子侧也要与交流电网或外接电动势相连,从电路拓扑结构上看,可认为是在转子绕组回路中附加一个交流电动势。

在绕线转子异步电动机的转子侧引入一个可控的附加电动势,就可调节电动机的转速,在异步电机转子回路中附加交流电动势调速的关键就是在转子侧串入一个可变频、可变幅的电压。

对于只用于次同步电动状态的情况来说,比较方便的办法是将转子电压先整流成直流电压,然后再引入一个附加的直流电动势,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。

这就是串级调速的原理。

5、答案u/1w控制最容易实现,它的变频机械特性基本上是平行上恒s移,硬度也比较好,能够满足一般的调速要求,但低速带载能力有限,需对定子压降实行补偿恒g E/1w控制是通常对恒压比控制实行电压补偿的标准,可以φ=恒值,从而改善了低速性能。

电力拖动自动控制系统试卷及答案

电力拖动自动控制系统试卷及答案

电力拖动自动控制系统试卷及答案一、填空题(每空1分,共25分)1.常用的可控直流电源有___________、___________、___________2.调速系统的稳态性能指标包括___________和___________3.反馈控制系统的作用是:___________,___________4.当电流连续时,改变控制角,V—M系统可以得到一组___________机械特性曲线。

5.常见的调速系统中,在基速以下按___________,在基速以上按___________ 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___________和对扰动输入信号的___________7.电流截止负反馈的作用是___________8.静态环流可以分为___________和___________9.自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的___________和对扰动输入信号的___________。

10.PWM变换器可以通过调节___________来调节输出电压。

11.PWM逆变器根据电源类型不同可以分为___________和___________12.转速单闭环直流控制系统可以通过引入___________控制以提高系统动态性能。

13.转速电流双闭环调速系统在启动过程中,转速调节器ASR将经历___________、___________、___________三种情况。

14.交流调速的基本类型中最好的一种节能省力型调速方案是___________二、选择题(每题1分,共20分)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A.PID B.PI C.P D.PD2.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,静差率A.越小B.越大C.不变D.不确定3.下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是A.降电压调速B.串级调速C.变极调速D.变压变频调速4.可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速的是A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.比例微分控制5.控制系统能够正常运行的首要条件是A.抗扰性B.稳定性C.快速性D.准确性6.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc越低,则系统的稳定精度A.越高B.越低C.不变D.不确定7.常用的数字滤波方法不包括A.算术平均值滤波B.中值滤波C.中值平均滤波D.几何平均值滤波8.转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是A.ACRB.AVR C.ASRD.ATR9.双闭环直流调速系统的起动过程中不包括A.转速调节阶段B.电流上升阶段C.恒流升速阶段D.电流下降阶段11.下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是A.饱和非线性控制B.转速超调C.准时间最优控制D.饱和线性控制12.下列交流异步电动机的调速方法中,应用最广的是A.降电压调速B.变极对数调速C.变压变频调速D.转子串电阻调速13.SPWM技术中,调制波是频率和期望波相同的A.正弦波B.方波C.等腰三角波D.锯齿波14.下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是A.高阶B.低阶C.非线性D.强耦合15.在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是A.故障保护B.PWM 生成C.电流调节D.转速调节16.比例微分的英文缩写是A.PI B.PD C.VR D.PID17.调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准A.平均速度B.最高速C.最低速D.任意速度19.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc越高,则系统的稳定精度A.越高B.越低C.不变D.不确定20.采用旋转编码器的数字测速方法不包括A.M法B.T法C.M/T法D.F法三、简答题(每题5分,共10分)1、PID控制器各环节的作用是什么?2、在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还会给定电源和测速发动机精度的影响?并说明理由。

《电力拖动自动控制系统》习题解答(1-2)

《电力拖动自动控制系统》习题解答(1-2)

《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min n 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,才能在保证静差率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47.17851585min max ===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:实质是负载电流增大后,电枢电阻上压降增大,使E 减小,导致转速n 必然下降。

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 K 1opcl +∆=∆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》复习 学习材料 试题与参考答案

《电力拖动自动控制系统》复习 学习材料 试题与参考答案

《电力拖动自动控制系统》复习学习材料试题与参考答案一、单选题1.转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是(A)。

A.ACRB.AVRC.ASRD.ATR2.增加直流自动调速系统的调速范围最有效的方法是(A)。

A.减小电动机转速降B.提高电枢电流C.增加电动机电枢电压3.转速电流双闭环调速系统在起动的恒流升速阶段中,两个调节器的关系为(C)。

A.ASR和ACR均饱和限幅输出B.ASR不饱和,ACR饱的限幅输出C.ASR饱和限幅输出,ACR不饱和D.ASR和ACR均不饱和4.交流异步电动机采用调压调速,从高速变到低速,其转差功率(B)。

A.不变B.全部以热能的形式消耗掉了C.大部分回馈到电网中5.在调速系统中,电压微分负反馈及电流微分负反馈是属于(B)环节。

A.反馈环节B.稳定环节C.放大环节D.保护环节6.在转速负反馈调速系统中,当负载变化时,电动机的转速也跟着变化,其原因是(B)。

A.整流电压的变化B.电枢回路电压降的变化C.控制角的变化D.温度的变化。

7.开环自控系统在出现偏差时,系统将(A)。

A.不能自动调节B.能自动调节C.能够消除偏差8.下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中,错误的是(B)。

A.只用比例放大器的反馈控制系统,其被调量仍是有静差的B.反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动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9.在采用有续流二极管的半控桥式整流电路对直流电动机供电的调速系统中,其主电路电流的检测应采用(B)。

A.交流互感器B.直流互感器C.霍尔元件10.在有环流可逆系统中,若正组晶闸管处于整流状态,则反组晶闸管必然处在(A)。

A.待逆变状态B.逆变状态C.待整流状态11.带有电流截止负反馈环节的调速系统,为使电流截止负反馈参与调节后机械特性曲线下垂段更陡一些,应把反馈取样电阻的阻值选得(A)。

《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

《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试卷及答案

电力拖动自动控制系统试卷及答案

一、填空题(每空1分,共25分)1.常用的可控直流电源有___________、___________、___________2.调速系统的稳态性能指标包括___________和___________3.反馈控制系统的作用是:___________,___________4.当电流连续时,改变控制角,V—M系统可以得到一组___________机械特性曲线。

5.常见的调速系统中,在基速以下按___________,在基速以上按___________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___________和对扰动输入信号的___________ 7.电流截止负反馈的作用是___________8.静态环流可以分为___________和___________9.自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的___________和对扰动输入信号的___________。

10.PWM变换器可以通过调节___________来调节输出电压。

11.PWM逆变器根据电源类型不同可以分为___________和___________12.转速单闭环直流控制系统可以通过引入___________控制以提高系统动态性能。

13.转速电流双闭环调速系统在启动过程中,转速调节器ASR将经历___________、___________、___________三种情况。

14.交流调速的基本类型中最好的一种节能省力型调速方案是___________二、选择题(每题1分,共20分)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A.PID B.PI C.P D.PD2.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,静差率A.越小B.越大C.不变D.不确定3.下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是A.降电压调速B.串级调速C.变极调速D.变压变频调速4.可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速的是A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.比例微分控制5.控制系统能够正常运行的首要条件是A.抗扰性B.稳定性C.快速性D.准确性6.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc越低,则系统的稳定精度A.越高B.越低C.不变D.不确定7.常用的数字滤波方法不包括A.算术平均值滤波B.中值滤波C.中值平均滤波D.几何平均值滤波8.转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是A.ACR B.AVR C.ASR D.ATR9.双闭环直流调速系统的起动过程中不包括A.转速调节阶段B.电流上升阶段C.恒流升速阶段D.电流下降阶段11.下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是A.饱和非线性控制B.转速超调C.准时间最优控制D.饱和线性控制12.下列交流异步电动机的调速方法中,应用最广的是A.降电压调速B.变极对数调速C.变压变频调速D.转子串电阻调速13.SPWM技术中,调制波是频率和期望波相同的A.正弦波B.方波C.等腰三角波D.锯齿波14.下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是A.高阶B.低阶C.非线性D.强耦合15.在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是A.故障保护B.PWM生成C.电流调节D.转速调节16.比例微分的英文缩写是A.PI B.PD C.VR D.PID17.调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准A.平均速度B.最高速C.最低速D.任意速度19.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc越高,则系统的稳定精度A.越高B.越低C.不变D.不确定20.采用旋转编码器的数字测速方法不包括A.M法B.T法C.M/T法D.F法三、简答题(每题5分,共10分)1、PID控制器各环节的作用是什么?2、在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还会给定电源和测速发动机精度的影响?并说明理由。

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》试题及答案

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nN,调速范围、静差率和额定速降之间应满足调速范围≥额定速降+静差率×XXX。

2、闭环系统可以获得比开环系统更好的稳态特性,但为此需要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误差。

4、转速、电流双闭环调速系统的静特性在低频时表现为转速无静差,这时电流调节器起主要调节作用。

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,同时满足所需性能;第二步,再选择调节器的参数,以满足性能指标。

6、有环流可逆直流调速系统的典型控制方式是串联工作制。

7、当一组晶闸管整流工作时,让另一组晶闸管处于封锁状态,但两组触发脉冲的错开得比较远,彻底杜绝了瞬时的电流突变,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,但需要增设多级变频器。

10、在s值很小的范围内,只要转速保持不变,异步电动机的转矩近似与转差频率成正比,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。

错误。

2、在V-M系统中,设置平波电抗器可以抑制电流脉动。

正确。

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。

错误。

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。

正确。

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,具有快速自动保护作用。

正确。

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。

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2012~2013年(本)1、平波电抗器的大小是如何选择的?答:一般按低速轻载时保证电流连续的条件来选择,通常首先给定最小电流I(以A为单位),再利用它计算所需的总电感(以mH为单位)。

减去电枢电感,即得平波电抗应有的电感值。

2、转速负反馈单闭环有静差调速系统中,电枢电阻、转速反馈系数,这些参数变化时系统是否有调节作用?为什么?答:在电压负反馈单闭环有静差调速系统中,当放大器的放大系数Kp发生变化时系统有调节作用再通过反馈控制作用,因为他们的变化最终会影响到转速,减小它们对稳态转速的影响。

当电动机励磁电流、电枢电阻Ra发生变化时仍然和开环系统一样,因为电枢电阻处于反馈环外。

当供电电网电压发生变化时系统有调节作用。

因为电网电压是系统的给定反馈控制系统完全服从给定。

当电压反馈系数γ发生变化时,它不能得到反馈控制系统的抑制,反而会增大被调量的误差。

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。

(无调节作用。

因为反馈控制系统所能抑制的只是被反馈包围的前向通道上的扰动。

)3、对于经常正、反运行的调速系统,理想的起动过渡过程应什么样?答:始终保持电流(电磁转矩)为允许的最大值,使调速系统以最大的加(减)速度运行。

当到达稳态转速时,最好使电流立即降下来,使电磁转矩与负载转矩相平衡,从而迅速转入稳态运行。

(起动电流呈矩形波,转速按线性增长)4、什么是软起动器?答:当电压降低时,起动电流将随电压成正比地降低,从而可以避开起动电流冲击的高峰。

起动转矩与电压的平方成正比,起动转矩的减小将比起动电流的降低更多,降压起动时又会出现起动转矩不够的问题。

降压起动只适用于中、大容量电动机空载(或轻载)起动的场合。

5、对于通用变频器,所谓的“通用”有什么含义?答:一是可以和通用的笼型异步电动机配套使用;二是具有多种可供选择的功能,适用于各种不同性质的负载。

6、什么是正弦脉宽调制技术?答:由它们的交点确定逆变器开关器件的通断时刻,从而获得幅值相等、宽度按正弦规律变化的脉冲序列,这种调制方法称作正弦波脉宽调制7、比例积分控制中比例和积分部分各有什么特点?答: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。

8、不同坐标系中电动机模型等效的原则是什么?我们学过几种坐标系(要答出坐标系完整名称)答:电动机除电动转矩外还须产生制动转矩,实现生产机械快速的减速、停车与正反向运行等功能。

在转速和电磁转矩的坐标系上,就是四象限运行的功能,这样的调速系统需要正反转(故称可逆调速系统)。

2011~2012年(本)1、比例控制转速单闭环直流调速系统有哪些基本特征?闭环调速系统能减少或消除转速稳态误差的实质是什么?答:①比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统;②反馈控制系统的作用是:抵抗扰动, 服从给定;③系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。

实质: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地改变电枢电压,以补偿电枢回路电阻压降的变化。

2、泵升电压是如何产生的?应采取何种措施进行限制?答:当可逆系统进入制动状态时,直流PWM功率变换器把机械能变为电能回馈到直流侧,,但由于二极管整流器导电的单向性,电能不可能通过整流器送回交流电网,只能向滤波电容充电,使电容两端电压升高,称作泵升电压。

措施: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。

3、绕线转子异步电动机双反馈调速有哪五种工况?答:①电动机在次同步转速下作电动运行;②电动机在反转时作倒拉制动运行;③电动机在超同步转速下作回馈制动运行;④电动机在超同步转速下作电动运行;⑤电动机在次同步转速下作回馈制动运行。

4、什么是电压空间矢量PWM 控制技术?答:把逆变器和交流电动机视为一体,以圆形旋转磁场为目标来控制逆变器的工作,这种控制方法称作“磁链跟踪控制”,磁链轨迹的控制是通过交替使用不同的电压空间矢量实现的,所以又称“电压空间矢量PWM (SVPWM ,Space Vector PWM )控制”。

5、试说明“转速、电流双闭环无静差直流调速系统特性研究”实验时电流反馈系数如何整定的?答:将“给定”电压g U 接入DJK02-1移相控制电压ctU 的 输入端,整流桥输出接电阻负载R ,负载电阻放在最大值,输出给定调到零。

按下启动按钮,从零增加给定,使输出电压升高,当V U d 220=,减小负载的阻值,调节“电流反馈与过流保护”上的电流反馈电位器RP1,使得负载电流V I d 3.1=时,“2”端r I 的电流反馈电压V U ri 6=,这时的电流反馈系数A V I U d ri 5.4==β。

6、控制系统的动态性能指标中跟随性能指标有哪些?抗扰性能指标有哪些?答:跟随性能指标:上升时间、超调量、峰值时间、调节时间;抗扰性能指标:动态降落、恢复时间。

2011~2012年1、调速系统的静态性能指标有哪些?它们是怎么定义的?他们之间有什么关系?答:调速系统的静态性能指标:①转速降N n n n -=∆0;②调速范围min min max n n n n D n ==;③静差率0n n s ∆=。

调速范围:生产机械要求电动机提供的最高转速nmax 和最低转速nmin 之比;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ΔnN 与理想空载转速n0之比; 关系:))1(()(s n s n D N-∆= 2、在单闭环转速负反馈直流系统中,当转速给定信号0U 不变时,发生负反馈增大扰动后,系统是怎样进行自动调节的?答:它的自动调节作用,在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压,以补偿电枢回路电阻压降的变化。

3、在转速、电流负反馈双闭环直流调速系统中,电流调节器有哪些作用?答:①作为内环的调节器在转速外环的调节过程中,使电流紧紧跟随其给定电压(即外环调节器的输出量)变化。

②对电网电压的波动起及时抗扰的作用。

③在转速动态过程中,保证获得电机允许的最大电流。

④当电动机过载甚至堵转时,限制电枢电流的最大值,起快速的自动保护作用。

一旦故障消失,系统立即自动恢复正常。

4、在转速、电流负反馈双闭环直流调速系统中,对负载扰动是哪个调节器起抗扰调节作用?对测速发电机的扰动是否具有调节作用?若有调节作用的话,是哪个调节器起抗扰调节作用?若无调节作用的话,是为什么?答:转速调节器。

略5、从系统动态稳定性和稳态误差两个方面考虑,说明为什么不选择0型和Ⅲ型系统作为典型系统?答:为了使系统对阶跃给定无稳态误差,不能使用0型系统,至少是Ⅰ型系统;当给定是斜坡输入时,则要求是Ⅱ型系统才能实现稳态无差。

选择调节器的结构,使系统能满足所需的稳态精度。

由于Ⅲ型和Ⅲ型以上的系统很难稳定,而0型系统的稳态精度低。

因此常把Ⅰ型和Ⅱ型系统作为系统设计的目标。

6、试举出几种你所知道的交流调速方案,并指出它们分别属于转差功率消耗性、转差功率回馈型、还是转差功率不变型。

答:①转差功率消耗型调速系统:这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中,降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速属于这一类。

在三类异步电机调速系统中,这类系统的效率最低,而且越到低速时效率越低,它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降低的(恒转矩负载时)。

可是这类系统结构简单,设备成本最低,所以还有一定的应用价值。

②转差功率馈送型调速系统:在这类系统中,除转子铜损外,大部分转差功率在转子侧通过变流装置馈出或馈入,转速越低,能馈送的功率越多,绕线电机串级调速或双馈电机调速属于这一类。

无论是馈出还是馈入的转差功率,扣除变流装置本身的损耗后,最终都转化成有用的功率,因此这类系统的效率较高,但要增加一些设备。

③转差功率不变型调速系统:在这类系统中,转差功率只有转子铜损,而且无论转速高低,转差功率基本不变,因此效率更高,变极对数调速、变压变频调速属于此类。

其中变极对数调速是有级的,应用场合有限。

只有变压变频调速应用最广,可以构成高动态性能的交流调速系统,取代直流调速;但在定子电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器,相比之下,设备成本最高。

2010~2011年1、试画出转速负反馈单闭环直流调速系统的稳态结构框图,说明闭环系统静特性与开环系统机械特性相比具有哪些特点?答:特点:①闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多;②闭环系统的静差率要比开环系统小得多;③如果所要求的静差率一定,则闭环系统可以大大提高调速范围。

2、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,常用的跟随性能指标和抗扰性能指标分别有哪些?答:跟随性能指标:上升时间、超调量、峰值时间、调节时间;抗扰性能指标:动态降落、恢复时间3、以实验中调节器Ⅱ为例,说明正负限幅值如何调整?答:在数字控制算法中,要对u限幅,须在程序内设置限幅值± um,当|u(k)|>um时,便以限幅值± um作为输出。

增量式PI调节器算法只需输出限幅,位置式算法必须同时设积分限幅和输出限幅,缺一不可。

若没有积分限幅,积分项可能很大,将产生较大的退饱和超调。

4、在转速、电流双闭环调速系统中,若转速调节器采用PI调节器,其作用什么?其输出限幅应按什么要求来整定?答:作用:①转速调节器是调速系统的主导调节器,它使转速很快地跟随给定电压变化, 如果采用PI调节器,则可实现无静差;②对负载变化起抗扰作用;③其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。

其输出限幅应该按电动机的最大允许电流要求来整定。

5、比例控制闭环直流调速系统与开环直流调速系统相比,能够减小稳态速降的实质是什么? 答: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地改变电枢电压,以补偿电枢回路电阻压降的变化。

2009~2010年1、直流调压调速系统的静态性能指标有哪些?它们是怎么定义的?它们之间有什么关系? 答:调速系统的静态性能指标:①转速降N n n n -=∆0;②调速范围min min max n n n n D n ==;③静差率0n n s ∆=。

调速范围:生产机械要求电动机提供的最高转速nmax 和最低转速nmin 之比;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ΔnN 与理想空载转速n0之比; 关系:))1(()(s n s n D N-∆= 2、在转速、电流双闭环直流调压调速系统中,若电流调节器采用PI 调节器,其作用是什么?其输出限幅应如何整定?答:电流调节器(ACR )的作用:①对电网电压波动起及时抗扰作用;②起动时保证获得允许的最大电流Idm ;③在转速调节过程中,使电流跟随给定电压Ui 变化;④当电机过载甚至堵转时,限制电枢电流的最大值,起快速的自动保护作用。

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