電力拖動自動控制系統(tǒng)試卷帶答案

1、word一、填空題1. 直流調速系統(tǒng)用的可控直流電源有： 旋轉變流機組G-M系統(tǒng) 、靜止可控整流器V-M統(tǒng) 、 直流斬波器和脈寬調制變換器PWM 。2. 轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的起動過程特點是 飽和非線性控制 、 準時間最優(yōu)控制 和 轉速超調 。3. 交流異步電動機變頻調速系統(tǒng)的控制方式有 恒磁通控制 、 恒功率控制 和 恒電流控制 三種。4. 變頻器從結構上看，可分為 交交變頻 、交直交變頻 兩類，從變頻電源性質看，可分為 電流型 、 電壓型 兩類。5. 相異步電動機的數學模型包括： 電壓方程 、 磁鏈方程 、 轉矩方程 和 運動方程 。6. 異步電動機動態(tài)數學模型是一個 高階 、非線性

2、、強耦合 的多變量系統(tǒng) 。7. 常見的調速系統(tǒng)中，在基速以下按 恒轉矩 調速方式，在基速以上按 恒功率 調速方式。8. 調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標包括 調速范圍 和 靜差率 。9. 反應控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動 ， 服從給定 。10. VVVF控制是指逆變器輸出 電壓 和 頻率 可變的控制11、轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)當中，兩個調節(jié)器采用 串級 聯接，其中轉速反應極性為 負反應 、電流反應極性為 負反應 。12、直流斬波器的幾種常用的控制方法：T不變，變ton 脈沖寬度調制PWM ；ton不變，變 T 脈沖頻率調制PFM ；ton和T都可調，改變占空比 混合型 。13、轉速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，采用

3、PI調節(jié)器，穩(wěn)態(tài)運行時，轉速n取決于 給定電壓 、ASR的輸出量取決于 負載電流 。14. 各種電力拖動自動控制系統(tǒng)都是通過控制 電動機轉速 來工作的。15. V-M系統(tǒng)中，采用三相整流電路，為抑制電流脈動，可采用的主要措施是 設置平波電抗器 。16、在單閉環(huán)調速系統(tǒng)中，為了限制全壓啟動和堵轉電流過大，通常采用 電流截止負反應 。17、在配合控制的直流可逆調速系統(tǒng)中，存在的是 直流平均 環(huán)流，可用 串接環(huán)流電抗器 抑制。18、采用PI調節(jié)器的轉速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)啟動時，轉速調節(jié)器經歷 不飽和、 飽和、退飽和 三種狀態(tài)。2、 選擇題1. 帶有比例調節(jié)器的單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)，如果轉速的反應值與給定

4、值相等，那么調節(jié)器的輸出為 A A、零； B、大于零的定值C、小于零的定值； D、保持原先的值不變2. 無靜差調速系統(tǒng)的PI調節(jié)器中P部份的作用是 D A、消除穩(wěn)態(tài)誤差； B、不能消除穩(wěn)態(tài)誤差也不能加快動態(tài)響應C、既消除穩(wěn)態(tài)誤差又加快動態(tài)響應；D、加快動態(tài)響應3. 異步電動機變壓變頻調速時，采用 B 控制方式，可獲得一線性機械特性。A、U1f1=常值； B、Eg/f1=常值；C、Es/f1=常值； D、Er/f1=常值4. 一般的間接變頻器中，逆變器起 B 作用。A、調壓； B、調頻；C、調壓與逆變； D、調頻與逆變5. 轉差頻率控制變頻調速系統(tǒng)的根本思想是控制 C 。A、電機的調速精度； B

5、、電機的動態(tài)轉矩；C、電機的氣隙磁通； D、電機的定子電流6轉速電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中的兩個調速器通常采用的控制方式是 ( B )APID BPI CP DPD7靜差率和機械特性的硬度有關，當理想空載轉速一定時，特性越硬，那么靜差率( A ) A越小 B越大 C不變 D不確定8以下異步電動機調速方法屬于轉差功率消耗型的調速系統(tǒng)是 ( D )A降電壓調速 B串級調速 C變極調速 D變壓變頻調速9雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中，在恒流升速階段時，兩個調節(jié)器的狀態(tài)是( A ) A. ASR飽和、ACR不飽和 B. ACR飽和、ASR不飽和 C. ASR和ACR都飽和 D. ACR和ASR都不飽和10在微機數字控制系

6、統(tǒng)的故障保護中斷效勞子程序中，工作程序正確的選項是( C )A顯示故障原因并報警分析判斷故障封鎖PWM輸出系統(tǒng)復位 B顯示故障原因并報警封鎖PWM輸出分析判斷故障系統(tǒng)復位 C封鎖PWM輸出分析判斷故障顯示故障原因并報警系統(tǒng)復位 D分析判斷故障顯示故障原因并報警封鎖PWM輸出系統(tǒng)復位11、SPWM技術中，調制波是頻率和期望波相同的 A 。 A、正弦波 B、方波 C、等腰三角波 D、鋸齒波12、無靜差單閉環(huán)調速系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)時，轉速的給定值與反應值相同，此時調節(jié)器的輸出 D 。 A、為0 B、正向逐漸增大 C、負向逐漸增大 D、保持恒定終值不變13、以下交流異步電動機的調速方法中，應用最廣的是 C 。

7、 A、降電壓調速 B、變極對數調速 C、變壓變頻調速 D、轉子串電阻調速14、在交直交變頻裝置中，假設采用不控整流，那么PWN逆變器的作用是 C 。 A、調壓 B、調頻 C、調壓調頻 D、調頻與逆變15、控制系統(tǒng)能夠正常運行的首要條件是 B 。 A、抗擾性 B、穩(wěn)定性 C、快速性 D、準確性16、常用的數字濾波方法不包括 D 。 A、算術平均值濾波 B、中值濾波 C、中值平均濾波 D、幾何平均值濾波17、在電機調速控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)無法抑制 B 的擾動。 A、電網電壓 B、電機勵磁電壓變化 C、給定電源變化 D、運算放大器參數變化18、雙閉環(huán)調速系統(tǒng)在穩(wěn)定運行時，控制電壓Uct的大小取決于 C

8、。 A、Idl B、n C、n和Idl D、和3、 判斷題1、反應控制系統(tǒng)所能抑制的只是被反應環(huán)包圍的前向通道上的擾動。 2、改變電流相序可以改變三相旋轉磁通勢的轉向。 3、當閉環(huán)系統(tǒng)開環(huán)放大系數大于系統(tǒng)的臨界放大系數時，系統(tǒng)將穩(wěn)定。 × 4、調速系統(tǒng)的靜差率指標應以最低速時所能到達的數值為準。 5、在電機調速控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)無法抑制電機勵磁電壓變化的擾動。 6、控制系統(tǒng)能夠正常運行的首要條件是準確性。 × 7、開環(huán)系統(tǒng)的靜特性可以比閉環(huán)系統(tǒng)硬得多。 × 8、微機數字調速系統(tǒng)中，采樣頻率應不小于信號最高頻率的2倍。 9、一般的間接變頻器中，逆變器起調頻與逆變作用。

9、 × 10、無靜差調速系統(tǒng)中，調節(jié)器一般采用PI調節(jié)器調節(jié)器。 四、問答題1、調速范圍和靜差率的定義是什么？ 答：生產機械要求電動機提供的最高轉速和最低轉速之比叫做調速范圍，用字母D表示,即： 當系統(tǒng)在某一轉速下運行時，負載由理想空載增加到額定值時所對應的轉速降落nN與理想空載轉速n0之比，稱作靜差率s，即 2、簡述恒壓頻比控制方式 答：繞組中的感應電動勢是難以直接控制的，當電動勢值較高時，可以忽略定子繞組的漏磁 阻抗壓降，而認為定子相電壓 Us Eg，那么得 這是恒壓頻比的控制方式。但是，在低頻時 Us 和 Eg 都較小，定子阻抗壓降所占的份量就 比擬顯著，不再能忽略。這時，需要人

10、為地把電壓 Us 抬高一些，以便近似地補償定子壓降。3、轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行時，兩個調節(jié)器的輸入偏差電壓和輸出電壓各是多少？為什么？ 答：當兩個調節(jié)器都不飽和時，它們的輸入偏差電壓和輸出電壓都是零，轉速調節(jié)器 ASR 的輸出限幅電壓 Uim 決定了電流給定電壓的最大值；電流調節(jié)器 ACR的輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm.4、單閉環(huán)調速系統(tǒng)的根本特征 答：1)具有比例放大器的單閉環(huán)調速系統(tǒng)是有靜差的； 2閉環(huán)系統(tǒng)具有較強的抗干擾性能反應閉環(huán)系統(tǒng)具有很好的抗擾性能，對于作用在被負反應所包圍的前向通道上的一切擾動都能有效地抑制； 3閉環(huán)系統(tǒng)對給定信號和檢測裝置中的擾

11、動無能為力。5、在無靜差轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)中，轉速的穩(wěn)態(tài)精度是否還受給定電源和測速發(fā)電機精度的影響？并說明理由。 答：系統(tǒng)的精度依賴于給定和反應檢測的精度。因此轉速的穩(wěn)態(tài)精度還受給定電源和測速發(fā)電機精度的影響。6、晶閘管-電動機系統(tǒng)需要快速回饋制動時，為什么必須采用可逆線路？ 答：當電動機需要回饋制動時，由于反電動勢的極性未變，要回饋電能必須產生反向電流，而反向電流是不可能通過 VF 流通的，這時，可以通過控制電路切換到反組晶閘管裝置 VR，并使它工作在逆變狀態(tài)，產生逆變電壓，電機輸出電能實現回饋制動。7、解釋待正組逆變和反組逆變，并說明這兩種狀態(tài)各出現在何種場合下。 答：正組逆變電樞端電壓為

12、負，電樞電流為正，電動機逆向運轉，回饋發(fā)電，機械特性在第四象限。 反組逆變電樞端電壓為正，電樞電流為負，電動機正向運轉，回饋發(fā)電，機械特性在第二象限。8、有靜差系統(tǒng)與無差系統(tǒng)的區(qū)別。 答：根本區(qū)別在于結構上(控制器中)有無積分控制作用，PI控制器可消除階躍輸入和階躍擾動作用下的靜差，稱為無靜差系統(tǒng)，P控制器只能降低靜差，卻不能消除靜差，故稱有靜差系統(tǒng)。9、簡述泵升電壓產生的原因及其抑制措施。 答：泵升電壓產生的原因：采用二極管整流獲得直流電源時，電機制動時不能回饋電能，只好對濾波電容充電，使電容兩端電壓升高，產生泵升電壓。 泵升電壓抑制措施：電容器吸收動能；鎮(zhèn)流電阻消耗動能；并接逆變器。10、

13、什么叫環(huán)流 并說明有環(huán)流可逆系統(tǒng)的適用場合。 答：只限于兩組晶閘管之間流通的短路電流稱為環(huán)流。 適用于中小容量系統(tǒng), 有較高快速性能要求的系統(tǒng)。11、在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中，出現電網電壓波動與負載擾動時，哪個調節(jié)器起主要調節(jié)作用？ 答：電網電壓波動時，ACR起主要調節(jié)作用;負載擾動時，ASR起主要抗擾調節(jié)作用。5、 計算題 1、 某直流調速系統(tǒng)的電動機額定轉速為 nN=1430r/min ,額定速降 nN =115r/min，當要求靜差率s30時，允許多大的調速范圍？如果要求靜差率s20，試求最低運行速度及調速范圍。 解：要求s30%時，調速范圍為假設要求s20%時，最低空載轉速為最低運

14、行轉速為調速范圍為 2、某一調速系統(tǒng)，測得的最高轉速特性為 nO max = 1500r / min ，最低轉速特性為nO min = 150r / min ，帶額定負載時的速度降落 nN = 15r / min ，且在不同轉速下額定速降nN 不變，試問系統(tǒng)能夠到達的調速范圍有多大？系統(tǒng)允許的靜差率是多少？ 解：思路一：系統(tǒng)能夠到達的調速范圍為： 3. 在轉速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)中，兩個調節(jié)器ASR、ACR均采用PI調節(jié)器。參數：電動機：Pnom=3.7kW ， Unom=220V ， Inom=20A ，nnom=1000r/min，電樞回路總電阻R=1.5，設Unm*= Uim*= Ucm=8

15、V，電樞回路最大電流Idm=40A，電力電子變換器的放大系數Ks=40.試求：1電流反應系數和轉速反應系數；2當電動機在最高轉速發(fā)生堵轉時的Ud0、Ui、Uc值。 解：1= Uim*/Idm=8/40=0.2 = Unm */ nnom=8/1000=0.008 2Ud0=IdmR=40×1.5=60V Ui= Uim*=8V極性相反 Uc= Ud0/Ks=60/40=1.5A 4. 某調速系統(tǒng)電動機數據為：PN=18KW ,UN=220V ,IN=94A ,nN=1000r/min ，Ra=0.15整流裝置內阻Rrec = 0.3觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數 Ks=40.最大給定電壓Un

16、m* =15V, 當主電路電流到達最大值時，整定電流反應電壓 Uim =10V(p29)計算： 1轉速反應系數 。 2調節(jié)器放大系數Kp 。 5、如下圖的系統(tǒng)，要求5%，試設計調節(jié)器。 解：根據題意，該系統(tǒng)可以校正為典型型系統(tǒng)，也可以校正為典型型系統(tǒng)后加給定濾波器。校正成典型型系統(tǒng)時，假設取h=5，那么T1=0.1，hT1=5×0.01=0.05，T1hT2。因此可以把大慣性環(huán)節(jié)1/0.1s+1近似處理為積分環(huán)節(jié)1/0.1s，故系統(tǒng)控制對象的傳遞函數為采用PI調節(jié)器校正，那么開環(huán)傳遞函數為按Mpmin準那么故調節(jié)器參數這時超調量=37.6%，為了減小超調量，輸入通道加一給定濾波器取濾

17、波時間常數T0=0.05，超調量=2.8%5%，滿足要求。最后還要校驗一下近似條件是否滿足、 即，滿足近似條件。1常用的可控直流電源有 旋轉交流機組、靜止式可控整流器、直流斬波器或脈寬調制變換器2調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標包括 調速范圍 和 靜差率3反應控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動，服從給定 4當電流連續(xù)時，改變控制角，VM系統(tǒng)可以得到一組 平行的 機械特性曲線。5常見的調速系統(tǒng)中，在基速以下按 恒轉矩調速方式，在基速以上按恒功率調速方式6自動控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標包括對給定輸入信號的跟 隨性能指標 和對擾動輸入信號的 抗擾性能指標12電流截止負反應的作用是 限流14靜態(tài)環(huán)流可以分為 直流平均環(huán)流

18、和 瞬時脈動環(huán)流15自動控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標包括對給定輸入信號的 跟隨性能指標 和對擾動輸入信號的 抗擾性能指標。16PWM變換器可以通過調節(jié) 電力電子開關 來調節(jié)輸出電壓。18PWM逆變器根據電源類型不同可以分為 電壓型 和 頻率型20轉速單閉環(huán)直流控制系統(tǒng)可以通過引入 電流環(huán) 控制以提高系統(tǒng)動態(tài)性能。21轉速電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)在啟動過程中，轉速調節(jié)器ASR將經歷 不飽和 、飽和、退飽和 三種情況。22交流調速的根本類型中最好的一種節(jié)能省力型調速方案是變壓變頻調速1轉速電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中的兩個調速器通常采用的控制方式是APID BPI CP DPD2靜差率和機械特性的硬度有關,當理想空載

19、轉速一定時,特性越硬,靜差率A越小 B越大 C不變 D不確定3以下異步電動機調速方法屬于轉差功率消耗型的調速系統(tǒng)是A降電壓調速 B串級調速 C變極調速 D變壓變頻調速4可以使系統(tǒng)在無靜差的情況下保持恒速運行，實現無靜差調速的是A比例控制 B積分控制C微分控制 D比例微分控制5控制系統(tǒng)能夠正常運行的首要條件是A抗擾性B穩(wěn)定性 C快速性 D準確性6在定性的分析閉環(huán)系統(tǒng)性能時，截止頻率c越低,那么系統(tǒng)的穩(wěn)定精度A越高 B越低 C不變 D不確定7常用的數字濾波方法不包括A算術平均值濾波 B中值濾波 C中值平均濾波 D幾何平均值濾波8轉速電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中電流調節(jié)器的英文縮寫是AACR BAVR CA

20、SR DATR9雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的起動過程中不包括A.轉速調節(jié)階段 B.電流上升階段 C.恒流升速階段 D.電流下降階段11以下不屬于雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)啟動過程特點的是A飽和非線性控制 B轉速超調C準時間最優(yōu)控制D飽和線性控制12以下交流異步電動機的調速方法中，應用最廣的是A降電壓調速 B變極對數調速 C變壓變頻調速 D轉子串電阻調速13SPWM技術中，調制波是頻率和期望波相同的A正弦波 B方波 C等腰三角波 D鋸齒波14以下不屬于異步電動機動態(tài)數學模型特點的是A高階 B低階 C非線性 D強耦合15在微機數字控制系統(tǒng)的中斷效勞子程序中中斷級別最高的是A故障保護 BPWM生成 C電流調節(jié) D轉速調節(jié)16比例微分的英文縮寫是API BPD CVR DPID17調速系統(tǒng)的靜差率指標應以何時所能到達的數值為準A平均速度 B最高速 C最低速 D任意速度19在定性的分析閉環(huán)系統(tǒng)性能時，截止頻率c越高,那么系統(tǒng)的穩(wěn)定精度A越高 B越低 C不變 D不確定20采用旋轉編碼器的