最新自控系統(tǒng)考試題b卷答案

1、精品文檔北萬民族大學(xué)試卷樞電壓，以補償電樞回路電阻壓降。（2分）課程代碼：01100150 課程：電力拖動自動控制系統(tǒng)（B卷答案）123456789101112總成績復(fù)核得分閱卷教師說明：本試卷適用于2007級自動化、電氣工程及其自動化專業(yè)的學(xué)生，也適用于重修的學(xué)生。學(xué)生可 以使用計算器。4、在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，那些擾動系統(tǒng)有抑制作用，那些擾動系統(tǒng)無法抑制？為什么？畫出單閉環(huán)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并將各擾動標(biāo)在圖中。（10分）答案：反饋控制系統(tǒng)對被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動都有抑制功能（ 4分）。但是，如果在 反饋通道上的測速反饋系數(shù)受到某種影響而發(fā)生變化， 它非但不能得到反饋

2、控制系統(tǒng)的抑制， 反 而會增大被調(diào)量的誤差（2分）。（圖4分）名姓班級業(yè)專1、寫出單閉環(huán)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速方程式，那個參數(shù)的變化可以使穩(wěn)態(tài)速降降低很多？ （ 5分）k pksU n - I d Rkp kJU nn 二Ce(k)Ce(k)(3分)閉環(huán)后，K值越大，使轉(zhuǎn)速降落越小。（3分）2、調(diào)速范圍和靜差率的定義是什么？分別寫出開環(huán)系統(tǒng)的調(diào)速范圍、靜差率和閉環(huán)系統(tǒng)I玻化勵磁變化固變化血變化檢測誤差電源枝動題試試考末期期學(xué)季秋年學(xué)院學(xué)程工息信氣電- 的調(diào)速范圍、靜差率。（5分）- 答：最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比叫做調(diào)速范圍（2分）- 負(fù)載由理想空載增加到額定值時所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落與理想空載轉(zhuǎn)速之

3、比，稱作靜差率- 開環(huán)時的調(diào)速范圍與靜差率：（2分）s =葉- nmnno- 閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)速范圍和靜差率分別為：（2分） Dei =（k）DopSop/（V k）密 3、在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)無靜差調(diào)速系統(tǒng)中，突加負(fù)載后又進(jìn)入穩(wěn)定運行狀態(tài)，畫出各環(huán)- 節(jié)的電壓信號的變化趨勢，并解釋系統(tǒng)是如何實現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的（5分）- 答案：突加負(fù)載后引起電流增大：各環(huán)節(jié)的信號變化如下：- I d nUn r UC Ud0 n （趨勢 3 分）5、用數(shù)學(xué)公式解釋：為什么在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，為滿足系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，要求開環(huán)放大系數(shù)K值越大越好，而為了滿足穩(wěn)定性要求，根據(jù)勞斯穩(wěn)定性判據(jù)，K值又不能太大？（ 10分）答案：1）

4、由單閉環(huán)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速方程式（公式 2分）KpKSU；R|d當(dāng)K值越大是厶ncl就越小，所以K值越大，系統(tǒng)的穩(wěn)n -d n0cl _，nclCe（1 K） Ce（1 K）態(tài)速降就越小，穩(wěn)態(tài)精度就越高。（2分）2）為了分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，由反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)（有公式W(s)二K(TsS 1)(TmT|S2 TmS 1)式中K = Kp Ks / ce得到反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的特征方程為（有公式2分）TmTTs _3 丄 Tm(T|+TJS1 K1 K1 Ka0s3aga2s a3 二 0-閉環(huán)系統(tǒng)能夠減少穩(wěn)態(tài)速降的實質(zhì)在于它的自動調(diào)節(jié)作用，在于它能隨著負(fù)載的變化而相

5、應(yīng)地改變電根據(jù)勞斯-古爾維茨判據(jù)，系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是a。0，a10，a20， a30，a2-aa30 整理后得（有公式3分）（有公式2分）4 分)Tm(Ti Ts) Ts2TiTs精品文檔精品文檔所以K值不能大與某個值。否則系統(tǒng)不穩(wěn)定2）中頻段以-20dB/dec的斜率穿越OdB線，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性好（2分）R6、在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，分別采用比例控制、積分控制、比例積分控制，那些有靜差？那些無靜差？為什么要有靜差？為什么能做到無靜差？（5分）解：比例控制為有靜差，積分控制、比例積分控制為無靜差（2分）在比例控制中 Un=U*n-Un,Uct=KpXA Un,如果 Un=0,則調(diào)節(jié)器

6、輸出為 0，無調(diào)節(jié) 的作用，所以 Un 0，為有差（3分）。積分控制、比例積分控制能做到無靜差是因為 含有積分器，積分器在其輸入 Un=0時，只要曾經(jīng)有過U*n-Un不為0,保持以前的累 積值，使調(diào)節(jié)器輸出不會為 0,則積分器就有輸出，積分器的輸出為以前的累加值， 仍然有輸出，所以是無靜差的。（5分）7、PW直流電機控制電路如右圖所示，解釋實現(xiàn)電機雙向控制時VT1-VT4如何變化的，并畫出VT1-VT4的波形。（5分）答案：當(dāng)VT1、3通時，VT2、4斷，當(dāng)VT1、3斷時，VT2、4通。（2分）3） 高頻段衰減越快，即高頻特性負(fù)分貝值越低，系統(tǒng)的抗高頻干擾的能力越強。（1分）4）截止頻率co

7、c越高，系統(tǒng)的快速性越好。（1分）9、為什么要增加電流截止負(fù)反饋？畫出帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，并給出帶電流截止負(fù)反饋穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速方程式。（10分）解：當(dāng)直流電機在全電壓起動時，如沒有限流措施，會產(chǎn)生很 大的沖擊電流，采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋后，系統(tǒng)在突加給定電壓后， 由于慣性，轉(zhuǎn)速不能立即建立起來，此時反饋電壓仍為0,偏差電壓=給定電壓，使電樞電壓為最大值，電流過大。通過增 加電流截止負(fù)反饋保證電流基本不變， 使它不超過允許值，當(dāng) 正常時，電流截止負(fù)反饋不起作用。（說明和圖3分，公式各 2分）*KpKsUnRldndCe（1+ K） Ce（1+ K）Id Idcr 時VT在VT2.4V

8、Di-3 VDz VDi-j vd“JgVD2-斗 VT)2-4 VD2V VD2-4IvTl 詁 VT(VT1J*r(3 分)8控制系統(tǒng)的伯特圖如圖所示。（5 分）1 ）請回答圖中三個頻段對系統(tǒng)性能的影響。2）請回答圖截止頻率對系統(tǒng)性能的影響。KpKs(U； Ucom)n 一(R KpKsROhCe(1+K)Ce(1 K)I d I dcr 時10、在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中， ASR起什么作用？如果ASR和ACR采用PI調(diào)節(jié)器，改變 電機的起動電流，應(yīng)該調(diào)節(jié)什么參數(shù)？轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)增大，轉(zhuǎn)速如何變化？畫出雙閉環(huán)環(huán)調(diào)速系統(tǒng) 的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖。（15分）答案1）低頻段的斜率陡、增益高，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精

9、度高（1分）答案：1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用：（1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速很快地跟隨精品文檔給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用PI調(diào)節(jié)器，則可實現(xiàn)無靜差。（3分）（2）對負(fù)載變化起抗擾作用。（2分）（3）其輸出限幅值決定電機允許的最大電流。（2分）12、一個 V-M系統(tǒng)，已知電動機參數(shù)為：Pn=5KW UN=220V、In=20A，額定轉(zhuǎn)速2）調(diào)節(jié)ASR的限幅輸出就可以調(diào)節(jié)起動電流或改變電流反饋系數(shù)。（2分）3 ）由公u； =Un =n式：當(dāng)給定不變，轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)增大，轉(zhuǎn)速減小。（2分）J i/cE E nN=1400r/min、R=1Q ,整流裝置內(nèi)阻R）e=1Q ,

10、觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大系數(shù) Q40。要求調(diào)速范圍D=30靜差率S 10% （15分）試求：1）計算開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降和滿足調(diào)速要求所允許的穩(wěn)態(tài)速降。（4 分）2）如采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成閉環(huán)系統(tǒng)，試畫出系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖。（3分）3 ）調(diào)整該系統(tǒng)，使給定 Un=10V時轉(zhuǎn)速1200r/mim,此時轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)a為多少?(4 分)(認(rèn)為U*nU) ( 4分)11、反并聯(lián)可逆系統(tǒng)的基本組成電路如圖所示， 請回答如下問題：（10分）4）計算所需的放大器放大系數(shù)KP。（4分）解：1 ）開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降為：（4分）Rid (11)20(1)當(dāng)電機正轉(zhuǎn)時，兩組整流裝置各為什么工作狀C”叢匚區(qū)迓叮0.142 51

11、400態(tài)？滿足調(diào)速要求所允許的穩(wěn)態(tài)速降為:cl(2)如采用a = 3工作制時，正反組的控制觸發(fā)角應(yīng)如何變化?(3)在什么條件下可以實現(xiàn)回饋制動?2）轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖：（3分）Ce 0.1422816r/m；nS1400 0.1 = 5.18D(1s) 30(1S)答案:1）電動機正轉(zhuǎn)時，由正組晶閘管裝置 VF供電，正組晶閘管裝置工作在整流狀態(tài),反組VR則工作在逆變狀態(tài)。（3分）2） 由于兩組晶閘管裝置相同，兩組的最大輸出電壓UdOmax是一樣的，因此，當(dāng)直流平均環(huán)流為零時，應(yīng)有 cosr =- cosf或r +: f = 180（2分）3）如采用a = 3工作制，當(dāng)任何一組的觸發(fā)角在 0v90時晶閘管裝置工作在整流狀態(tài)， 另一組的觸發(fā)角在90 B 180時晶閘管裝置工作在逆變狀態(tài)。（3分）正組回饋制動：反組工作在整流狀態(tài)。 正組工作在逆變狀態(tài)90 : 180，0B 90，要3）當(dāng)U：=10V時轉(zhuǎn)速n=1000r/m