電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)題淺答,供同學(xué)們參考

1、電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)題1、 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有幾個(gè)方案？（a）一個(gè)方案，（b）二個(gè)方案，（c）三個(gè)方案，（d）四個(gè)方案2、在直流電動(dòng)機(jī)的改變勵(lì)磁磁通的調(diào)速方案中，是減弱勵(lì)磁磁通還是增強(qiáng)勵(lì)磁磁通調(diào)速。（a）增強(qiáng)，（b）減弱，（c）保持不變，（d）即可增強(qiáng)也可減弱3、在直流電動(dòng)機(jī)的改變電阻的調(diào)速方案中，其工作條件是什么？（a）保持勵(lì)磁F = FN，（b）保持電壓U =UN，（c）保持電阻R = Ra，（d）保持勵(lì)磁F = FN和保持電壓U =UN4、常用的可控直流電源有幾種？（a）2種，（b）3種，（c）4種，（d）1種5、斬波電路控制方式之一，脈沖寬度調(diào)制（PWM）是- 。（a）ton不變，

2、（b）變 T ，（c）ton和T 都可調(diào)，（d）T 不變，變ton 6、斬波電路控制方式之一，脈沖頻率調(diào)制（PFM）是。（a）ton不變，變 T ，（b）變 T ，（c）ton和T 都可調(diào)，（d）T 不變，變ton 7、斬波電路控制方式之一，改變占空比混合型是。（a）ton不變，變 T ，（b）T 不變，變ton ，（c）ton和T 都可調(diào)，（d）變ton 8、靜差率表征負(fù)載變化引起調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速偏離原定轉(zhuǎn)速的程度。系統(tǒng)的調(diào)速特性越硬，說(shuō)明系統(tǒng)的穩(wěn)速性能越好。（a）n越小則S就越小，（b）n越大則S就越小，（c）n越小則S就越大，9、設(shè)計(jì)反饋控制的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)進(jìn)行，這樣就形成了基本的

3、閉環(huán)控制系統(tǒng)。（a）基本部件選擇、穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算，（b）總體設(shè)計(jì)、基本部件選擇、穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算，（c）基本部件選擇、總體設(shè)計(jì)、穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算，10、由PD調(diào)節(jié)器構(gòu)成，可以提高穩(wěn)定余度并獲得足夠的快速性，但穩(wěn)定精度可能受到影響。（a）超前校正，（b）滯后校正, （c）超前滯后校正11、由PI調(diào)節(jié)器構(gòu)成，可以保證穩(wěn)態(tài)精度，但卻是以對(duì)快速性的限制來(lái)?yè)Q取系統(tǒng)的穩(wěn)定性（a）超前校正，（b）滯后校正, （c）超前滯后校正12、帶比例放大器的閉環(huán)控制系統(tǒng)本質(zhì)上是一個(gè)。（a）無(wú)靜差的系統(tǒng)，（b）有靜差的系統(tǒng),13、無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)，在理想情況下，穩(wěn)態(tài)時(shí)。（a）DUn 0，（b）DUn Un=(Un*-Un)Dn，如圖

4、 5-24所示，這時(shí)速度反饋電壓Un相應(yīng)減少，因給定量未變，從而使調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓D負(fù)載突變時(shí)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過(guò)程：假定系統(tǒng)已在穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)應(yīng)的負(fù)載電流為I1，在某一時(shí)刻突然將負(fù)載加大到I2，由于電動(dòng)機(jī)軸上轉(zhuǎn)矩突然失去平衡，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)始下降產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)速偏差六、 兩種形式的電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)電路，及工作原理。為了實(shí)現(xiàn)截流反饋?lái)氃谙到y(tǒng)中引入電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)如圖所示，電流反饋信號(hào)取自串人電動(dòng)機(jī)電樞回路的小阻值電阻，正比于電流。設(shè)為臨界的截止電流，當(dāng)電流大于時(shí)將電流負(fù)反饋信號(hào)加到放大器的輸入端，當(dāng)電流小于時(shí)將電流反饋切斷。為了實(shí)現(xiàn)這一作用，須引入比較電壓。圖中利用獨(dú)立的直流電源作比較電壓，其大小可用

5、電位器調(diào)節(jié)，相當(dāng)于調(diào)節(jié)截止電流。在與之間串接一個(gè)二極管，當(dāng)時(shí)，二極管導(dǎo)通，電流負(fù)反饋信號(hào)即可加到放大器上去；當(dāng)時(shí)，二極管截止，即消失。顯然，在這一線路中，截止電流。圖中利用穩(wěn)壓管的擊穿電壓作為比較電壓，線路要簡(jiǎn)單得多，但不能平滑調(diào)節(jié)截止電流值。首先給出下列物理量的定義：電動(dòng)機(jī)的額定電流整流電壓電流負(fù)反饋信號(hào)電壓比較電壓堵轉(zhuǎn)電流給定電壓臨界的截止電流偏差電壓轉(zhuǎn)速負(fù)反饋信號(hào)電壓電樞回路的小阻值電阻七、 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程，啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速和電流的波形。起動(dòng)過(guò)程分為三個(gè)階段：第I階段是電流上升階段。突加給定電壓* nU后,通過(guò)兩個(gè)調(diào)節(jié)器的控制作用,使ctU、 0dU、dI都上升，當(dāng)dIdlI后，電動(dòng)

6、機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。由于機(jī)械慣性作用，轉(zhuǎn)速的增長(zhǎng)不會(huì)很快，因而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差電壓nU=* nU-nU數(shù)值較大，其輸出很快達(dá)到限幅值*im U，強(qiáng)迫電流dI迅速上升。當(dāng)dIdmI時(shí)，iU* imU，電流調(diào)節(jié)器的作用使I不再迅猛增長(zhǎng)，標(biāo)志著這一階段的結(jié)束。在這一階段中，ASR由不飽和很快達(dá)到飽和，而ACR一般應(yīng)該不飽和，以保證電流環(huán)的調(diào)節(jié)作用。第II階段是恒流升速階段。從電流升到最大值dmI開(kāi)始，到轉(zhuǎn)速升到給定值*n為止，屬于恒流升速階段，是啟動(dòng)過(guò)程中的主要階段。在這個(gè)階段中ASR始終是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)表現(xiàn)為在恒值電流給定*imU作用下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本上保持電流dI恒定，

7、因而拖動(dòng)系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速成線性增長(zhǎng)。第III階段是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。在這階段開(kāi)始時(shí)，轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到給定值，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的給定與反饋電壓平衡，輸入偏差為零，但其輸出卻由于積分作用還維持在限幅值*imU，所以電動(dòng)機(jī)仍在最大電流下加速，必然使轉(zhuǎn)速超調(diào)。轉(zhuǎn)速超調(diào)以后，ASR的輸入端出現(xiàn)負(fù)的偏差電壓，使它退出飽和狀態(tài)，其輸出電壓及ACR的給定電壓*iU立即從限幅值下來(lái)，主電流dI也因此下降。但是，由于dI仍大于負(fù)載電流dlI，在一段時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)速仍繼續(xù)上升。到dI=dlI時(shí)，轉(zhuǎn)距eT=lT，則dtdn=0，轉(zhuǎn)速n達(dá)到峰值。此后，電動(dòng)機(jī)才開(kāi)始在負(fù)載的阻力下減速，與此相應(yīng)，電流dI也出現(xiàn)一小段小與dlI的過(guò)程，

8、直到穩(wěn)定。八、 有靜差調(diào)速系統(tǒng)突加負(fù)載動(dòng)態(tài)過(guò)程和無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)突加負(fù)載動(dòng)態(tài)過(guò)程。九、 試述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的作用，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖。1、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用 (1)使轉(zhuǎn)速n很快地跟隨給定電壓Un變化 (2) 對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用。 (3) 其輸出限幅值決定電機(jī)允許的最大電流。2. 電流調(diào)節(jié)器的作用 (1) 對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起及時(shí)抗擾的作用。 (2) 起動(dòng)時(shí)保證獲得最大電流（3）在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過(guò)程中，使電流跟隨其給定電壓Ui變化 (4) 當(dāng)電機(jī)過(guò)載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，起快速的自動(dòng)保護(hù)作用。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動(dòng)恢復(fù)正常。十、 已知a = b配合控制的有

9、環(huán)流可逆V-M系統(tǒng)的組成圖如下，試標(biāo)出系統(tǒng)反接制動(dòng)過(guò)程及它組回饋制動(dòng)過(guò)程時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)。反接制動(dòng)過(guò)程回饋制動(dòng)過(guò)程十一、 已知邏輯控制無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)原理框圖，說(shuō)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，標(biāo)出正向運(yùn)行反相運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)。這種邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)有一個(gè)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR，一個(gè)反號(hào)器AR，采用雙電流調(diào)節(jié)器1ACR和2ACR，雙觸發(fā)裝置GTF和GTR結(jié)構(gòu)。主電路采用兩組晶閘管裝置反并聯(lián)線路，由于沒(méi)有環(huán)流，不用再設(shè)置環(huán)流電抗器，但是為了保證穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的電流波形的連續(xù)，仍應(yīng)保留平波電抗器，控制線路采用典型的轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，1ACR用來(lái)調(diào)節(jié)正組橋電流，其輸出控制正組觸發(fā)裝置GTF；2ACR調(diào)節(jié)反組橋電流，其輸出控制反組觸

10、發(fā)裝置GTR，1ACR的給定信號(hào)*iU經(jīng)反號(hào)器AR作為2ACR的給定信號(hào)* iU,這樣可使電流反饋信號(hào)iU的極性在正反轉(zhuǎn)時(shí)都不必改變，從而可采用不反映極性的電流檢測(cè)器，在邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)中設(shè)置的無(wú)環(huán)流邏輯控制器DLC，這是系統(tǒng)中關(guān)鍵部件。它按照系統(tǒng)的工作狀態(tài)，指揮系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)切換，或者允許正組觸發(fā)裝置發(fā)出觸發(fā)脈沖而封鎖反組，或者允許反組觸發(fā)裝置發(fā)出觸發(fā)脈沖而封鎖正組。在任何情況下，決不允許兩組晶閘管同時(shí)開(kāi)放，確保主電路沒(méi)有產(chǎn)生環(huán)流的可能。十二、 已知有制動(dòng)電流通路的不可逆PWM變換器電路圖如下，說(shuō)明電動(dòng)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的工作情況，畫(huà)出電動(dòng)狀態(tài)的電壓、電流波形。十三、 已知有制動(dòng)電流通路的不可逆PWM變

11、換器電路圖，說(shuō)明制動(dòng)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的工作情況，畫(huà)出制動(dòng)狀態(tài)的電壓、電流波形。十四、 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種反饋分別起作用，在系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置什么？可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋。二者之間實(shí)行串級(jí)聯(lián)接，即以轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出晶閘管觸發(fā)裝置的控制電壓，這樣兩種調(diào)節(jié)作用就互相配合，相輔相成了，十五、 設(shè)置雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)一個(gè)重要的目的是什么？實(shí)現(xiàn)在最大電流允許條件下的最快起動(dòng)十六、 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程的三個(gè)特點(diǎn)是什么？1、飽和非線性控制2、準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制3、轉(zhuǎn)速超調(diào)控制十七、 工程設(shè)計(jì)方法的基本思路是什么？先內(nèi)環(huán)后外環(huán)十八

12、、 采用工程方法怎樣選擇調(diào)節(jié)器？先設(shè)計(jì)好內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)器，然后把整個(gè)內(nèi)環(huán)當(dāng)作外環(huán)的一個(gè)環(huán)節(jié)，再設(shè)計(jì)外環(huán)的調(diào)節(jié)器，如此一環(huán)一環(huán)地逐步向外擴(kuò)展，把所有調(diào)節(jié)器都設(shè)計(jì)出來(lái)。在設(shè)計(jì)每個(gè)調(diào)節(jié)器時(shí)，都應(yīng)先求出該閉環(huán)的原始系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性和根據(jù)性能指標(biāo)確定的預(yù)期特性，經(jīng)反復(fù)試湊，決定校正環(huán)節(jié)的特性，從而選定調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)并計(jì)算其參數(shù)。十九、 把雙慣型控制對(duì)象校正成典型系統(tǒng)，應(yīng)怎樣選擇調(diào)節(jié)器？調(diào)節(jié)器中必須具有一個(gè)積分環(huán)節(jié)，并帶有一個(gè)比例微分環(huán)節(jié)，以便消掉控制對(duì)象中的一個(gè)慣性慣性，使系統(tǒng)響應(yīng)更快，所以，應(yīng)選擇PI調(diào)節(jié)器二十、 把雙慣型控制對(duì)象校正成典型系統(tǒng)，應(yīng)怎樣選擇調(diào)節(jié)器？應(yīng)選擇PID調(diào)節(jié)器雖然超調(diào)量大一些，但抗擾

13、性能卻很好二十一、 帶轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)和普通的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的區(qū)別是什么？區(qū)別在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器上，和普通轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器相比，增加了電容C和電阻R，即疊加一個(gè)轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋信號(hào)。這樣，普通雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)必然超調(diào)，抗擾性能的提高也受到一定限制，帶轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)能抑制超調(diào)二十二、 晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的可逆線路有幾種？每種可逆線路的形式基本上有幾種？可逆線路有兩種，是電樞反接可逆線路和勵(lì)磁反接可逆線路。電樞反接可逆線路有有接觸器切換的可逆線路和用晶閘管開(kāi)關(guān)切換的可逆線路。勵(lì)磁反接可逆線路有用晶閘管裝置反并聯(lián)勵(lì)磁反接可逆線路二十三、 環(huán)流的分類1)靜態(tài)環(huán)流 當(dāng)可逆線路在一定的控制角下

14、穩(wěn)定工作時(shí)，所出現(xiàn)的環(huán)流叫靜態(tài)環(huán)流。靜態(tài)環(huán)流又可分為兩種：直流環(huán)流和脈動(dòng)環(huán)流（又稱交流環(huán)流）。2)動(dòng)態(tài)環(huán)流 當(dāng)晶閘管觸發(fā)相位突然改變時(shí)，系統(tǒng)由一種工作狀態(tài)變?yōu)榱硪环N工作狀態(tài)的過(guò)渡過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)流。系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)不存在動(dòng)態(tài)環(huán)流。二十四、 為了實(shí)現(xiàn)配合控制，可將兩組晶閘管裝置的觸發(fā)脈沖零位都定在90觸發(fā)脈沖零位都定在90來(lái)整定零位并進(jìn)行移相時(shí)，系統(tǒng)中始終存在瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流，在整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)都是有環(huán)流的。如果既要消除靜態(tài)環(huán)流，又想保持配合控制的關(guān)系，則觸發(fā)脈沖零位應(yīng)定在180二十五、 a = b配合控制特性a = b配合配合控制條件下，整流電壓與逆變電壓始終是相等的，因而沒(méi)有直流平均環(huán)流，但這只是就電

15、壓的平均值而言的。為了嚴(yán)格保持配合控制，對(duì)amin要加以限制，并應(yīng)使amin= b min一般，取amin= b min =30o。晶閘管裝置輸出的電壓是脈動(dòng)的，a = b配合配合控制條件下，并不能消除瞬時(shí)環(huán)流二十六、 實(shí)現(xiàn)無(wú)環(huán)流的原理的不同可分為兩大類，邏輯控制無(wú)環(huán)流系統(tǒng)，錯(cuò)位控制無(wú)環(huán)流系統(tǒng)邏輯控制無(wú)環(huán)流系統(tǒng)：四個(gè)基本環(huán)節(jié)是電平檢測(cè)、邏輯判斷、延時(shí)電路、聯(lián)鎖保護(hù)錯(cuò)位控制無(wú)環(huán)流系統(tǒng)不用設(shè)置復(fù)雜的邏輯控制器，而是借助于觸發(fā)脈沖的錯(cuò)開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)環(huán)流二十七、 無(wú)環(huán)流邏輯控制器的要求如下1、 由電流給定信號(hào)Ui的極性和零電流檢測(cè)信號(hào)Uio共同發(fā)出邏輯切換指令2、 發(fā)出切換指令后，須經(jīng)過(guò)封鎖延時(shí)時(shí)間t才能封鎖原導(dǎo)通脈沖；再經(jīng)過(guò)開(kāi)放延時(shí)時(shí)間后，才能開(kāi)放另一組脈沖3、 無(wú)論在任何情況下，兩組晶閘管絕對(duì)不允許同時(shí)觸發(fā)脈沖，一組工作時(shí)，另一組的觸發(fā)脈沖必須被封鎖。二十八、 聯(lián)鎖保護(hù)電路當(dāng)Uf和Ur同時(shí)為“1”的故障時(shí)，聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)中的與非門(mén)輸出 A點(diǎn)電位立即變?yōu)椤?”態(tài)，使兩組脈沖同時(shí)封鎖，避免短路二十九、 邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，無(wú)環(huán)流系統(tǒng)可逆運(yùn)行曲線優(yōu)點(diǎn)：省去環(huán)流電抗器，沒(méi)有附加損耗，從而可節(jié)省變壓器和晶閘管裝置的附加設(shè)備容量缺點(diǎn):由于延時(shí)造成了電流換向死區(qū)，影響過(guò)渡過(guò)程的快速性三十、 制動(dòng)過(guò)程系統(tǒng)響應(yīng)曲線。三十一、 閉環(huán)控制的異步電