電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)

1、1、調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法是調(diào)壓調(diào)速、調(diào)阻調(diào)速和調(diào)磁調(diào)速 。2、直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速指標(biāo)是調(diào)速范圍和靜差率。3、一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍，是指在最低速時(shí)還能滿足所需靜差率的轉(zhuǎn)速的可調(diào)范圍。3、靜差率與機(jī)械特性硬度的區(qū)別是，對于同樣硬度的特性，理想空載轉(zhuǎn)速 越低時(shí)，靜差率越大，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定度也就越差。4、限制直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的辦法：電樞串電阻；引入電流截止負(fù)反饋；加積分給定環(huán)節(jié)。5、反饋控制系統(tǒng)所能抑制的只是被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動(dòng)。6、直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電樞電流 成正比，控制電流就能控制轉(zhuǎn)矩，因此，把直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出信號當(dāng)作電流給定信號，也就是轉(zhuǎn)矩給定信號。6、晶閘管有

2、環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)采用 =配合控制來消除直流平均環(huán)流。7、 直流PWM調(diào)速系統(tǒng)以雙極式控制方式，調(diào)速時(shí)， 的可調(diào)范圍為 -1 1，當(dāng)電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，為正值。8、采樣后得到的離散信號本質(zhì)上是模擬信號，還須經(jīng)過數(shù)字量化，即用一組數(shù)碼（如二進(jìn)制碼）來逼近離散模擬信號的幅值，將它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，稱為數(shù)字化。9、交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的基本控制方式：基頻以下調(diào)速 ：采用恒 壓 頻比控制Es/w1；恒Eg /w1 控制 ；恒 Er /w1 控制；基頻以上調(diào)速，弱磁調(diào)速。10、三相靜止坐標(biāo)系和兩相靜止坐標(biāo)系間的變換，稱為3/2變換。11、當(dāng)可逆系統(tǒng)中一組晶閘管工作時(shí)，用邏輯關(guān)系控制使另一組處于完全封鎖狀態(tài)，斷

3、開環(huán)流通路，兩組晶閘管不同時(shí)工作，稱為邏輯控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)。12、異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型性質(zhì)高階、非線性、強(qiáng)耦合和多變量。13、現(xiàn)代通用變頻器大都采用2極管整流器和由全控開關(guān)器件IGBT或功率模塊IPM組成的PWM逆變器，構(gòu)成交-直-交電壓源型變壓變頻器。14、不同電動(dòng)機(jī)模型彼此等效的原則是：在不同坐標(biāo)下所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢完全一致。 1、PID調(diào)節(jié)器的功能？答：不但使控制系統(tǒng)穩(wěn)定，并有足夠的穩(wěn)定裕度，還能滿足并進(jìn)一步提高穩(wěn)態(tài)精度指標(biāo)，同時(shí)還能使系統(tǒng)的快速性上升。 2、調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法的一般步驟是什么？為了使系統(tǒng)能校正成典型 I 、 II 型系統(tǒng)，往往要對控制對象的傳遞函數(shù)進(jìn)行近似處理，有哪

4、幾種近似處理的方法？ 答：工程設(shè)計(jì)的一般步驟如下：（1）根據(jù)被控對象和所要求的性能指標(biāo)確定預(yù)期的典型系統(tǒng)（典或典系統(tǒng)）；（2）根據(jù)典型系統(tǒng)，首先選擇調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)，然后確定調(diào)節(jié)器的工程最佳參數(shù)；（3）計(jì)算系統(tǒng)電路參數(shù)。傳遞函數(shù)進(jìn)行近似處理有3種，高頻段小慣性環(huán)節(jié)合并為一慣性環(huán)節(jié)；高階系統(tǒng)的降階處理；低頻段大慣性環(huán)節(jié)的近似為積分環(huán)節(jié)。2、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過程分為多少階段？簡述每個(gè)階段的情況？答：、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過程中電流和轉(zhuǎn)速的三個(gè)階段：電流上升階段；、恒流升速階段和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。電流上升階段：突加給定電壓后，電樞電流上升，但沒有達(dá)到額定負(fù)載電流以前電機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)。達(dá)到額定負(fù)載電流以

5、后電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，由于機(jī)電慣性作用，轉(zhuǎn)速不會(huì)很快增長，因而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和輸出保持限幅值，強(qiáng)迫電樞電流迅速上升直到最大值，電流調(diào)節(jié)器不飽和壓制了電流上升。恒流升速階段：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出仍保持限幅值，電機(jī)電流保持最大，電機(jī)加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性上升。與此同時(shí)電機(jī)反電動(dòng)勢也線性增加。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段：兩個(gè)調(diào)節(jié)器均不飽和。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出減小到零，但由于慣性作用電機(jī)轉(zhuǎn)速仍上升，與此同時(shí)反饋電壓大于給定電壓，使轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器退出飽和，使電機(jī)電流很快下降，直到電樞電流等于負(fù)載電流電機(jī)才仃止加速到達(dá)峰值。此后在負(fù)載的阻力下減速，直到穩(wěn)定。4、 簡答V-M可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的制動(dòng)過程中的本組逆變階段。

6、答：在正向制動(dòng)過程以前，電動(dòng)機(jī)處于正向電動(dòng)穩(wěn)定工作狀態(tài)，由于ASR、ACR調(diào)節(jié)器的倒相作用，所以參數(shù)的極性為：。VF組（本組）工作在整流狀態(tài)；在自然環(huán)流系統(tǒng)中VR組工作在待逆變狀態(tài)，在邏輯無環(huán)流系統(tǒng)中，VR組（它組）的移相觸發(fā)環(huán)節(jié)處于待工作狀態(tài)，發(fā)出停車指令后，轉(zhuǎn)速給定電壓突變?yōu)榱?，進(jìn)入電動(dòng)機(jī)制動(dòng)過程中的正向電流衰減階段：，使本組由整流狀態(tài)很快變成的逆變狀態(tài)，同時(shí)反組由待逆變狀態(tài)轉(zhuǎn)變成待整流狀態(tài)。在VF-M回路中，由于本組變成逆變狀態(tài)，的極性變負(fù)，而電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢E極性未變，迫使迅速下降，主電路電感迅速釋放儲(chǔ)能，企圖維持正向電流，這時(shí)，大部分能量通過本組回饋電網(wǎng)，所以稱為本組逆變階段。5、矢量

7、控制系統(tǒng)為什么在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能上完全能與直流調(diào)速相當(dāng)？ 答：因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)矢量控制系統(tǒng)吋，控制器的后面設(shè)置了一個(gè)反旋轉(zhuǎn)變換器和一個(gè)2/3變換器，這樣就和交流電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)變換器和3/2變換環(huán)節(jié)相抵消，控制器的后面只剩下”等效的直流電動(dòng)機(jī)模型”了，因此，在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能上完全能與直流調(diào)速相當(dāng)。6、參照圖1分析直流PWM可逆調(diào)速系統(tǒng)中，從電動(dòng)機(jī)狀態(tài)正向工作變換到反向工作的過程。圖.答：系統(tǒng)原有平均電樞電流為正，電動(dòng)機(jī)作正向電動(dòng)運(yùn)行，如圖中的第I象限的a點(diǎn)。在系統(tǒng)獲得反向運(yùn)轉(zhuǎn)指令后，電動(dòng)機(jī)不會(huì)立刻進(jìn)入反向電動(dòng)工作狀態(tài)，它要經(jīng)過以下的過渡過程：電動(dòng)機(jī)的平均電樞電流先從正向降低為零，在圖中是a點(diǎn)過渡到b點(diǎn)

8、；然后從零反向上升到允許的制動(dòng)電流，其大小受電流環(huán)控制，在圖中是從b點(diǎn)過渡到c點(diǎn)。在c點(diǎn)PWM變換器、和、交替工作，直流電動(dòng)機(jī)工作在回饋制動(dòng)狀態(tài)，位于第象限.電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將減到0，如圖中從c點(diǎn)過渡到d點(diǎn)。從d點(diǎn)開始，直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)入了反向起動(dòng)狀態(tài)。計(jì)算題 1、某直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，額定轉(zhuǎn)速為1430 r/min，額定速降為115 r/min，(1)若要求速度變化范圍在1430r/min至270 r/min，問允許多大的靜差率？(2)如果希望調(diào)速范圍達(dá)到10，所能滿足的靜差率是多少？ 2、某直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，額定轉(zhuǎn)速為1430 r/min，額定速降為115 r/min，(1) 若要求靜差率S=3

9、0%，調(diào)速范圍多少？(2)如果希望調(diào)速范圍達(dá)到10，所能滿足的靜差率是多少？3、某晶閘管-直流閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，測得的最高空載轉(zhuǎn)速為1500 r/min，最低空載轉(zhuǎn)速為150r/min，.帶額定負(fù)載時(shí)的速度降落是15 r/min，問(1)系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速范圍有多大？，(2)系統(tǒng)允許的靜差率是多少？4、某龍門刨床工作臺(tái)拖動(dòng)采用直流電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如下：60KW，220V，305A， 1000r/min，采用V-M系統(tǒng)，主電路總電阻R=0.18歐姆，電機(jī)電動(dòng)勢系數(shù)Ce=0.2V.min/r。 若要求調(diào)速范圍D=20，靜差率s=0.5%。（1）采用開環(huán)調(diào)速能否滿足？（2）若要滿足這個(gè)要求，系統(tǒng)的額定速降最多能有多少？4、某單位反饋系統(tǒng)，其開環(huán)傳遞函數(shù)（控制對象）為， 要求設(shè)計(jì)成典1型系統(tǒng)，性能為：階