電力拖動自動控制系統(tǒng)試卷帶答案

一、填空題

1.直流調(diào)速系統(tǒng)用的可控直流電源有：旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組（G71系統(tǒng)）、能

止可控整流器（V-M統(tǒng)）、直流斬波器和脈寬調(diào)制變換器（PWM）o

2.轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動過程特點(diǎn)是飽和非線性限制、準(zhǔn)

時間最優(yōu)限制和轉(zhuǎn)速超調(diào)o

3.溝通異步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的限制方式有恒磁通限制、恒功率

限制和恒電流限制三種。

4.變頻器從結(jié)構(gòu)上看，可分為交交變頻、交直交變頻兩類,從變頻電

源性質(zhì)看，可分為電流型、電壓型兩類。

5.相異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型包括：電壓方程、磁鏈方程、轉(zhuǎn)矩方程

和運(yùn)動方程。

6.異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個高階、非線性、強(qiáng)耦合的多變量

系統(tǒng)。

7.常見的調(diào)速系統(tǒng)中，在基速以下按恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，在基速以上

按恒功率調(diào)速方式。

8.調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)包括調(diào)速范圍和靜差率o

9.反饋限制系統(tǒng)的作用是：反抗擾動，聽從給定o

10.VVVF限制是指逆變器輸出電壓和頻更可變的限制

11、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)當(dāng)中，兩個調(diào)整器采納串級聯(lián)接,其

中轉(zhuǎn)速反饋極性為負(fù)反饋、電流反饋極性為負(fù)反饋。

12、直流斬波器的幾種常用的限制方法：①T不變，變ton——脈沖寬

度調(diào)制（PWM）；②ton不變，變T——脈沖頻率調(diào)制（PFM）；③

ton和T都可調(diào)，變更占空比混合型

13、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，采納PI調(diào)整器，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時，轉(zhuǎn)速n取決

于給定電壓、ASR的輸出量取決于負(fù)載電流o

14.各種電力拖動自動限制系統(tǒng)都是通過限制電動機(jī)轉(zhuǎn)速來工作

的。

15.V-M系統(tǒng)中，采納三相整流電路，為抑制電流脈動，可采納的主要措

施是設(shè)置平波電抗器o

16、在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，為了限制全壓啟動和堵轉(zhuǎn)電流過大，通常采納

電流截止負(fù)反饋O

17、在a=B協(xié)作限制的直流可逆調(diào)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、采納PI調(diào)整器的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)啟動時，轉(zhuǎn)速調(diào)整器經(jīng)驗(yàn)且

飽和、飽和、退飽和三種狀態(tài)。

二、選擇題

1.帶有比例調(diào)整器的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，假如轉(zhuǎn)速的反饋值及給定值

相等，則調(diào)整器的輸出為（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(diào)速系統(tǒng)的P1調(diào)整器中P部份的作用是（D）

A、消退穩(wěn)態(tài)誤差；B、不能消退穩(wěn)態(tài)誤差也不能加快動態(tài)

響應(yīng)

C、既消退穩(wěn)態(tài)誤差又加快動態(tài)響應(yīng)；D、加快動態(tài)響應(yīng)

3.異步電動機(jī)變壓變頻調(diào)速時，采納（B）限制方式，可獲得一線性

機(jī)械特性。

A、UI/n=常值；B、Eg/fl=常值；

C、Es/fl=常值；D、Er/fl=常值

4.一般的間接變頻器中，逆變器起（B）作用。

A、調(diào)壓；B、調(diào)頻；

C、調(diào)壓及逆變；D、調(diào)頻及逆變

5.轉(zhuǎn)差頻率限制變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本思想是限制（C）。

A、電機(jī)的調(diào)速精度；B、電機(jī)的動態(tài)轉(zhuǎn)矩；

C、電機(jī)的氣隙磁通；D、電機(jī)的定子電流

6.轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的兩個調(diào)速器通常采納的限制方式是

（B）

A.PIDB.PIC.PD.PD

7.靜差率和機(jī)械特性的硬度有關(guān)，當(dāng)志向空載轉(zhuǎn)速肯定時，特性越硬，

則靜差率（A）

A.越小B.越大C.不變D.不確定

8.下列異步電動機(jī)調(diào)速方法屬于轉(zhuǎn)差功率消耗型的調(diào)速系統(tǒng)是（D）

A.降電壓調(diào)速B.串級調(diào)速C.變極調(diào)速D.變壓變頻

調(diào)速

9.雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，在恒流升速階段時，兩個調(diào)整器的狀態(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(jī)數(shù)字限制系統(tǒng)的故障愛護(hù)中斷服務(wù)子程序中，工作程序正確的

A、抗擾性B、穩(wěn)定性C、快速性D、精確性

16、常用的數(shù)字濾波方法不包括(D

A、算術(shù)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(jī)調(diào)速限制系統(tǒng)中，系統(tǒng)無法抑制(B)的擾動。

A、電網(wǎng)電壓B、電機(jī)勵磁電壓變更C、給定電源變更D、運(yùn)算

放大器參數(shù)變更

18、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行時，限制電壓Uct的大小取決于(C)。

A、IdlB、nC、n和IdlD、a和B

三、推斷題

1、反饋限制系統(tǒng)所能抑制的只是被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動。

(J)

2、變更電流相序可以變更三相旋轉(zhuǎn)磁通勢的轉(zhuǎn)向。

(J)

3、當(dāng)閉環(huán)系統(tǒng)開環(huán)放大系數(shù)大于系統(tǒng)的臨界放大系數(shù)時，系統(tǒng)將穩(wěn)定。

(X)

4、調(diào)速系統(tǒng)的靜差率指標(biāo)應(yīng)以最低速時所能達(dá)到的數(shù)值為準(zhǔn)。

(J)

5、在電機(jī)調(diào)速限制系統(tǒng)中，系統(tǒng)無法抑制電機(jī)勵磁電壓變更的擾動。

(J)

6、限制系統(tǒng)能夠正營運(yùn)行的首要條件是精確性。

(X)

7、開環(huán)系統(tǒng)的靜特性可以比閉環(huán)系統(tǒng)硬得多，

(X)

8、微機(jī)數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)中，采樣頻率應(yīng)不小于信號最高頻率的2倍。

(J)

9、一般的間接變頻器中，逆變器起調(diào)頻及逆變作用。

(X)

10、無靜差調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)整器一般采納PI調(diào)整器調(diào)整器。

(J)

四、問答題

1、調(diào)速范圍和靜差率的定義是什么？

答：生產(chǎn)機(jī)械要求電動機(jī)供應(yīng)的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比叫做調(diào)速范

圍，用字母D表示，即：

%n

當(dāng)系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時，負(fù)載由志向空載增加到額定值時所對應(yīng)

的轉(zhuǎn)速著陸△nN及志向空載轉(zhuǎn)速no之比，稱作靜差率s,即

5=也

%

2、簡述恒壓頻比限制方式

答：繞組中的感應(yīng)電動勢是難以干脆限制的，當(dāng)電動勢值較高時，可

以忽視定子繞組的漏磁阻抗壓降，而認(rèn)為定子相電壓Us和Eg,則得

㈡二常值

/I

這是恒壓頻比的限制方式。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較顯著，不再能忽視。這時，須要人為地把電

壓Us抬高一些，以便近似地補(bǔ)償定子壓降。

3、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時，兩個調(diào)整器的輸入偏差電壓

和輸出電壓各是多少？為什么？

答：當(dāng)兩個調(diào)整器都不飽和時，它們的輸入偏差電壓和輸出電壓都是

零，轉(zhuǎn)速調(diào)整器ASR的輸出限幅電壓Uim確定了電流給定電壓的最大

值；電流調(diào)整器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(diào)速系統(tǒng)的基本特征

答：（1）具有比例放大器的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是有靜差的：

（2）閉環(huán)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾性能反饋閉環(huán)系統(tǒng)具有很好的抗

擾性能，對于作用在被負(fù)反饋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動無能為力。

5、在無靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度是否還受給定電源

和測速發(fā)電機(jī)精度的影響？并說明理由。

答：系統(tǒng)的精度依靠于給定和反饋檢測的精度。因此轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度

還受給定電源和測速發(fā)電機(jī)精度的影響。

6、晶閘管-電動機(jī)系統(tǒng)須要快速回饋制動時，為什么必需采納可逆線路？

答：當(dāng)電動機(jī)須要回饋制動時，由于反電動勢的極性未變，要回饋電

能必需產(chǎn)生反向電流，而反向電流是不行能通過VF流通的，這時，可以

通過限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(chǎn)生

逆變電壓，電機(jī)輸出電能實(shí)現(xiàn)回饋制動。

7、說明待正組逆變和反組逆變，并說明這兩種狀態(tài)各出現(xiàn)在何種場合下。

答：正組逆變電樞端電壓為負(fù)，電樞電流為正，電動機(jī)逆向運(yùn)轉(zhuǎn)，回

饋發(fā)電，機(jī)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(fù)，電動機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，回

饋發(fā)電，機(jī)械特性在其次象限。

8、有靜差系統(tǒng)及無差系統(tǒng)的區(qū)分。

答：根本區(qū)分在于結(jié)構(gòu)上（限制器中）有無積分限制作用，P1限制器可消

退階躍輸入和階躍擾動作用下的靜差，稱為無靜差系統(tǒng)，P限制器只能降

低靜差，卻不能消退靜差，故稱有靜差系統(tǒng)。

9、簡述泵升電壓產(chǎn)生的緣由及其抑制措施。

答：泵升電壓產(chǎn)生的緣由：采納二極管整流獲得直流電源時，電機(jī)制

動時不能回饋電能，只好對濾波電容充電，使電容兩端電壓上升，產(chǎn)生泵

升電壓。

泵升電壓抑制措施：電容器汲取動能；鎮(zhèn)流電阻消耗動能；并接

逆變器。

10、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(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，出現(xiàn)電網(wǎng)電壓波動及負(fù)載擾動時,

哪個調(diào)整器起主要調(diào)整作用？

答:電網(wǎng)電壓波動時，ACR起主要調(diào)整作用；負(fù)載擾動時，ASR起主要

抗擾調(diào)整作用。

五、計算題

1、某直流調(diào)速系統(tǒng)的電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速為r)N=1430r/min，額定速降△

nN=115r/min,當(dāng)要求靜差率sW30%時，允很多大的調(diào)速范圍？假如要

求靜差率s420%,試求最低運(yùn)行速度及調(diào)速范圍。

解：要求sW30%時，調(diào)速范圍為

1430x03

U-AMD-115X(1-⑼一

若要求sW20%時，最低空載轉(zhuǎn)速為

—IIS一

=—=Qyr/milt=575r/mm

最低運(yùn)行轉(zhuǎn)速為

Rfflti!=-=(575-=460r/mtn

調(diào)速范圍為

D=X普3.1

j460

2、某一調(diào)速系統(tǒng)，測得的最高轉(zhuǎn)速特性為n0max=1500r/min,

最低轉(zhuǎn)速特性為n°min=150r/min，帶額定負(fù)載時的速度著陸An、=

15r/min，且在不同轉(zhuǎn)速下額定速降A(chǔ)n、不變，試問系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)

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)能夠達(dá)到的調(diào)速范圍為：

Z)=N-1500_]]

k-A勺150-15

系統(tǒng)允許的靜差率:

s=_2^_xlOO%=——xioo%=10%

wv+Z)1500+11x15

用匹一?

系益花的靜差率:

A??“cAw

5=^-vxl00%=—、vxioo%=—X1OO%=1O%

150

系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速范圍為:

q=〃.yS_S_1500x01_]]

AnY(l-5)/(1-5)15x(1-0.1)

3.在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)中，兩個調(diào)整器ASR、ACR均采納PI調(diào)整

器。已知參數(shù)：電動機(jī)：Pnom=3.7kW,Unom=220V,Inom=20A,

nnom=1000r/min,電樞回路總電阻R=L5Q,設(shè)Unm*=Uim*=Ucm=8V,電

樞回路最大電流IdmMOA,電力電子變換器的放大系數(shù)Ks=40.試求：

（1）電流反饋系數(shù)6和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)Q;

（2）當(dāng)電動機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時的UdO、Ui、Uc值。

解：(1)0=Uim*/Idm=8/40=0.2

a=Unm*/nnom=8/1000=0.008

(2)Ud0=IdmR=40X1.5=60V

Ui=Uim*=8V(極性相反)

Uc=Ud0/Ks=60/40=l.5A

4.已知某調(diào)速系統(tǒng)電動機(jī)數(shù)據(jù)為：

PN=18KW,UN=220V,IN=94A,nN=1000r/min,Ra=0.15。整流裝置內(nèi)阻

Rrec=0.3Q觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=40.最大給定電壓Unm*=15V,

當(dāng)主電路電流達(dá)到最大值時，整定電流反饋電壓Uim=10V

(p29)

計算：（1）轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)〃。（2）調(diào)整器放大系數(shù)Kp。

解：(D轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)a應(yīng)該是

。=4=2=12=0.015

1000

先計算電動機(jī)的電動勢系數(shù)

小久凡=220-94x0.15=02059r.mifl/>

1000

則開環(huán)系數(shù)額定速降為

三絲色巴電=2。5

0.2059

.loooxo.oi=556r/m.n

DQ-S)20x(l-0.1)

閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)應(yīng)為

K=*-l=^^-l=35.9

△%5.56

運(yùn)算放大器所需的放大倍數(shù)

K35.9

g==12.3

aKJC(0.015x40/0.2059

5、如圖所示的系統(tǒng)，要求。W5%,試設(shè)計調(diào)整器。

解：依據(jù)題意，該系統(tǒng)可以校正為典型I型系統(tǒng)，也可以校正為典型II

型系統(tǒng)后加給定濾波器。

校正成典型II型系統(tǒng)時,若取h=5,則門=0.1,hTl=5X0.01=0.05,Tl>

hT2o因此可以把大慣性環(huán)節(jié)1/(0.ls+1)近似處理為積分環(huán)節(jié)1/(0.1s),

故系統(tǒng)限制對象的傳遞函數(shù)為

采納PT調(diào)整器校正，則開環(huán)傳遞函數(shù)為

帆尸加(…

㈤一0.12((101$+1)

按Mpmin準(zhǔn)則

M+1

*xO￡l*a=s

T-hxO'.Ol

故調(diào)整器參數(shù)

A+l6

勺=2A3x0.01x100=10x0X)1x100=°”

r=OJ5

這時超調(diào)量。=37.6%,為了減小超調(diào)量，輸入通道加一給定濾波器

叫“)=合

取濾波時間常數(shù)T0=T=0.05,超調(diào)量。=2.8%V5%,滿意要求。最終還要

校驗(yàn)一下近似條件是否滿意

K3

Wff=—=KT=KFX100=60-=—=3C

3

即“運(yùn)滿意近似條件。

1.常用的可控直流電源有旋轉(zhuǎn)溝通機(jī)組、靜止式可控整流器、直流

斬波器或脈寬調(diào)制變換器

2.調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)包括調(diào)速范圍和靜差率

3.反饋限制系統(tǒng)的作用是：反抗擾動，聽從給定

4.當(dāng)電流連續(xù)時，變更限制角，V—M系統(tǒng)可以得到一組平行的機(jī)械

特性曲線。

5.常見的調(diào)速系統(tǒng)中，在基速以下按恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，在基速以上

按恒功率調(diào)速方式

6.自動限制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)包括對給定輸入信號的跟隨性能指

標(biāo)和對擾動輸入信號的抗擾性能指標(biāo)

12.電流截止負(fù)反饋的作用是限流

14.靜態(tài)環(huán)流可以分為直流平均環(huán)流和瞬時脈動環(huán)流

15.自動限制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)包括對給定輸入信號的跟隨性能指

標(biāo)和對擾動輸入信號的抗擾性能指標(biāo)。

16.PWM變換器可以通過調(diào)整電力電子開關(guān)來調(diào)整輸出電壓。

18.PMW逆變器依據(jù)電源類型不同可以分為電壓型和頻率型

20.轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流限制系統(tǒng)可以通過引入電流環(huán)限制以提高系統(tǒng)

動態(tài)性能。

21.轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在啟動過程中，轉(zhuǎn)速調(diào)整器ASR將經(jīng)驗(yàn)不

飽和、飽和、退飽和三種狀況。

22.溝通調(diào)速的基本類型中最好的一種節(jié)能省力型調(diào)速方案是變壓變

頻調(diào)速

1.轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的兩個調(diào)速器通常采納的限制方式是

A.PIDB.PIC.PD.PD

2.靜差率和機(jī)械特性的硬度有關(guān)，當(dāng)志向空載轉(zhuǎn)速肯定時，特性越硬,

靜差率

A.越小B.越大C.不變D.不確定

3.下列異步電動機(jī)調(diào)速方法屬于轉(zhuǎn)差功率消耗型的調(diào)速系統(tǒng)是

A.降電壓調(diào)速B.串級調(diào)速C.變極調(diào)速

D.變壓變頻調(diào)速

4.可以使系統(tǒng)在無靜差的狀況下保持恒速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無靜差調(diào)速的

是

A.比例限制B.積分限制C.微分限制D.比例微分限

制

5.限制系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的首要條件是

A.抗擾性B.穩(wěn)定性C.快速性D.精確性

6.在定性的分析閉環(huán)系統(tǒng)性能時，截止頻率以越低,則系統(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(shù)字濾波方法不包括

A.算術(shù)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(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中電流調(diào)整器的英文縮寫是

A.ACRB.AVRC.ASRD.ATR

9.雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動過程中不包括

A.轉(zhuǎn)速調(diào)整階段B.電流上升階段C.恒流升速階段D.電流下降

階段

11.下列不屬于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動過程特點(diǎn)的是

A.飽和非線性限制B.轉(zhuǎn)速超調(diào)

C.準(zhǔn)時間最優(yōu)限制D.飽和線性限制

12.下列溝通異步電動機(jī)的調(diào)速方法中，應(yīng)用最廣的是

A.降電壓調(diào)速B.變極對數(shù)調(diào)速

C.變壓變頻調(diào)速D.轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速

13.SPWM技術(shù)中，調(diào)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.下列不屬于異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型特點(diǎn)的是

A.高階B.低階C.非線性D.強(qiáng)

耦合

15.在微機(jī)數(shù)字限制系統(tǒng)的中斷服務(wù)子程序中中斷級別最高的是

A.故障愛護(hù)B.PWM生成C.電流調(diào)整D.轉(zhuǎn)速調(diào)

整

16.比例微分的英文縮寫是

A.PIB.PDC.VRD.PID

17.調(diào)速系統(tǒng)的靜差率指標(biāo)應(yīng)以何時所能達(dá)到的數(shù)值為準(zhǔn)

A.平均速度B.最高速C.最低速D.隨意速度

19.在定性的分析閉環(huán)系統(tǒng)性能時，截止頻率以越高，則系統(tǒng)的穩(wěn)定

精度

A.越高B.越低C.不變D.不確定

20.采納旋轉(zhuǎn)編碼器的數(shù)字測速方法不包括

A.M法B.T法C.M/T法D.F法

三.PID限制器各環(huán)節(jié)的作用是什么？

答：P1D限制器各環(huán)節(jié)的作用是：

（1）比例環(huán)節(jié)P：成比例地反映限制系統(tǒng)的偏差信號，偏差一旦出

現(xiàn)，限制器馬上產(chǎn)生限制作用，以便削減偏差，保證系統(tǒng)的快速性。

（2）積分環(huán)節(jié)I：主要用于消退靜差，提高系統(tǒng)的限制精度和無差

度。

（3）微分環(huán)節(jié)D：反映偏差信號的變更趨勢，并能在偏差信號變得

過大之前，在系統(tǒng)中引入一個早期修正信號，從而加快系統(tǒng)的動

作速度，削減調(diào)整時間。

2、在無靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度是否還會給定電

源和測速發(fā)動機(jī)精度的影響？并說明理由。

答：系統(tǒng)的精度依賴于給定和反饋檢測的精度。

因此轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度還受給定電源和測速發(fā)電機(jī)精度的影響口

四、名詞說明

1.V—M系統(tǒng)一晶閘管-電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)

3.靜差率一負(fù)載由志向空載增加到額定值所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速著陸及志向

空載轉(zhuǎn)速的比

4.ASR一轉(zhuǎn)速調(diào)整器

5.測速方法的辨別率一衡量一種測速方法對被測轉(zhuǎn)速變更的辨別實(shí)

力

6.PWM—可逆脈沖寬度調(diào)制

1、某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)為15時，額定負(fù)載下電動機(jī)的速降為

8r/min,假如將開環(huán)放大倍數(shù)提高到30,它的速降為多少？在同樣靜差要

求下，調(diào)速范圍可以擴(kuò)大多少倍?

解(1)因?yàn)锳/?.=----2—

c，C（l+K）

所以生=&u（l+K）=8x（1+15）=128

C&

RL128….

則一,二-、=----=4.13r/mm

C/1+K)1+30

(2)由D=—”——，可知在s和八不變的情況下，D只與&入有關(guān)

A〃v(l-S)

調(diào)速范圍擴(kuò)大1.94倍e

2、有一個V—M系統(tǒng)，已知：電動機(jī)

PN=2.8^UN=220V,IN=15.6A,nN=1500r/min,Ra=1.5Q,整流裝置內(nèi)阻

R*1Q,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)KL35。

(1)系統(tǒng)開環(huán)工作時，試計算調(diào)速范圍D二30時的靜差率S值。

(2)當(dāng)D=30時，S=10%,計算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降。

(3)如組成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差調(diào)速系統(tǒng)，要求D=30,S=10%,在U>10V

時，IkIn.n二4，計算轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)。和放大器放大系數(shù)K”

解：(1)系統(tǒng)開環(huán)工作時,

C=4"、4=22075.6x1.5=Q]3“p.min//

1500

則開環(huán)系數(shù)額定速降為

I、R15.6x(1.57).

——=-------------=297.5rmin

Ct0.1311

Ds，hx!00%

則15。含之嚎5—‘A%

2、+OA”、

(2)當(dāng)D=20.§=10%,系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速海

1500x0.1…

----------=5.56r.mm

ZXl-s)30x(1-0.1)

(3)當(dāng)C；=ior時,ld=/v,n=ns,則轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)a應(yīng)該是

a占上=旦=0.007

n1500

用環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)應(yīng)為

An2975

K二—^-l=之二-1二52.51

5.56

運(yùn)算放大器所需的放大倍數(shù)

_K_52.51_

F

-aK~!Ct-0.007x35/0.1311-,

1、在ff1德圖上.，截止頻率越高，則系統(tǒng)的（）0

A、穩(wěn)定性越好B、快速性越好C、穩(wěn)態(tài)精度越高

2、在可逆運(yùn)行系統(tǒng)當(dāng)中，抑制瞬時脈動環(huán)流的措施為（）o

A、采川均衡電抗器B、采川平波電抗器C、采用a邙配合控制

3、籠型異步電動機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中基頻以下調(diào)速，下列哪種方式控制性能最好（）。

A、tn：Us/wl控制B、tn：Eg/wl控制C、fn：Er/wl控制

4、a邛配合控制雙閉環(huán)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)制動過程主要階段是（）o

A、小組逆變階段B、它組反接制動階段C、它組逆變階段

5、a寸配合控制雙閉環(huán)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)制動過程，本組逆變階段的能量流向?yàn)椋ǎ﹐

A^電網(wǎng)到電動機(jī)B、電動機(jī)到電網(wǎng)C^平波電抗器到電網(wǎng)

6、邏輯控制無環(huán)流可逆系統(tǒng)中，下面不能作為邏輯控制環(huán)節(jié)輸入信號的是（）o

A、“零電流檢測”信號Ui。B、“轉(zhuǎn)矩極性鑒別”信號U；C、轉(zhuǎn)速給定信號U；

7、a寸配合控制雙閉環(huán)可逆立流調(diào)速系統(tǒng)制動過程，正組\下山整流狀態(tài)進(jìn)入本組逆變階段時，反組

的工作狀態(tài)變化為（）o

A、待逆變狀態(tài)變?yōu)榇鰾、待逆變狀態(tài)變?yōu)檎鰿、件逆變狀態(tài)變?yōu)槟孀?/p>

8、采用準(zhǔn)PI調(diào)節(jié)器的目的是<）o

A、提高系統(tǒng)增益B、減小高頻干擾C、抑制運(yùn)算放大器零點(diǎn)漂移

9、在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)帶額定負(fù)我啟動過程7,轉(zhuǎn)速n達(dá)到峰值時，電樞電流值為（）

==

A、IdOB>IdIdLCNId=Idm

10、在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，以下哪一項影響最大電流1dm的設(shè)計（）o

A、運(yùn)尊放大器B、柜壓電源C、電動機(jī)允許的過我能力

二、填空題（每小題2分,27=10分）

1、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)立流調(diào)速系統(tǒng)中，電流調(diào)節(jié)器輸;II限幅的作用是。

2、立流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)有、o

3、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，采川PI調(diào)節(jié)器，植態(tài)運(yùn)行時，轉(zhuǎn)速11取決于,ASR的輸出量取決于o

4、異步電動機(jī)的動態(tài)模型由電壓方程、磁鏈方程、和組成。

5、異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)是一個、、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。

三、判斷題（每小題2分，2x5=10分）

1、異步電動機(jī)基頻以上.變頻調(diào)速屈于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。

2、弁步電動機(jī)恒壓恒頻正弦波供電時,其機(jī)械特性在s很小時,是一段直線。

3、當(dāng)一相ABC坐標(biāo)系中的電壓和電流是交流正弦波時，變換到的dq坐標(biāo)系上就成為立流。

4、從兩相群止坐標(biāo)系到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的變換簡稱為2s/21?變換。

5、通過坐標(biāo)系變換，可以找到與交流一相繞組等效的立流電動機(jī)模型。

叫、問答題（每小題10分,10x3=30分）

1、在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，兩個調(diào)節(jié)器都采用PI調(diào)節(jié)器。系統(tǒng)植定運(yùn)行時，轉(zhuǎn)速給定信號U；

未改變，若增大轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a,系統(tǒng)穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速反覆電壓Un是增加還是減少？為什么？

2、在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電網(wǎng)電壓、負(fù)我轉(zhuǎn)矩、電動機(jī)勵磁電流、電樞電阻、測速發(fā)電機(jī)勵磁各

量發(fā)生變化時,都會引起轉(zhuǎn)速的變化，問系統(tǒng)對上述各量有無調(diào)節(jié)能力？為什么?

3、異步電動機(jī)基頻以下變壓變頻調(diào)速采川電壓頻率協(xié)調(diào)控制，共常川配合方式有哪幾種？它們的機(jī)械特

性各有何特點(diǎn)？

K>綜合題（每小題15分,15x2=30分）

1、有一V-M調(diào)速系統(tǒng),電動機(jī)參數(shù)為PN=2.5KW、U-220V、IN=15A、nN=1500r/miiuRa=2Q,整流裝置

內(nèi)阻&“=1C，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的的放大系數(shù)K$=30.要求調(diào)速范圍D=20.靜差率s=10%。試：

（1）計尊開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降和要求所允許的檜態(tài)速降；（6分）

（2）采川轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成閉環(huán)系統(tǒng)，試畫;I；系統(tǒng)的15態(tài)結(jié)構(gòu)圖：（4分）

<3）調(diào)整該系統(tǒng)，使U；=20V時轉(zhuǎn)速n=1000r/min.此時轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)應(yīng)為多少？

（可以認(rèn)為Un-U；）（5分）

2、有一閉環(huán)系統(tǒng)，K控制對象傳遞函數(shù)為：

/⑸=-------------

其中，T1>T2,K2為控制對象的放大系數(shù)。（小十IX有十1）

設(shè)計任務(wù)為校正成典型I型系統(tǒng)。試：

（D寫出典型【型系統(tǒng)開環(huán)傳遞演數(shù)；（4分）

（2）選擇調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)并寫;I：校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)：（6分）

（3）選擇合理的參數(shù)配合形式。（5分）

一、選擇題《每小題2分,2*10=20分）

1、B2、A3、C4、C5、C6、C7、A8、C9、B10、C

二、填空遛（每小題2分，2x5=10分）

1、限制電力電廣變換器的最大輸出電壓2、凈差率、調(diào)速范圍3、給定電壓Un\負(fù)載電流1山

4、轉(zhuǎn)矩方程、運(yùn)動方程5、高階、非線性

三、判斷遐（每小題2分，2x5=10分）

1、X2、J3、J4、J5、J

四、問答題（每小題10分，10x3=30分）

1、答：轉(zhuǎn)速反債電壓Un不變。................（5分）

由比例枳分控制規(guī)律，枳分部分最終消除自態(tài)偏差，即Un=U；。................（5分）

2、答：（D電網(wǎng)電壓、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、電動機(jī)勵磁電流、電樞電阻發(fā)生變化時系統(tǒng)對其有調(diào)節(jié)能力。

..............（4分）

（2）測速發(fā)電機(jī)勵磁發(fā)生變化時系統(tǒng)對其沒調(diào)節(jié)能力。................（1分）

原因: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。................（5分）

3、答：三種:恒Us/wl控制、恒Eg/wl控制和恒Er/wl控制。..............（3分）

（1）恒Us/wl控制：特性基本是上下平移，硬度也較好，當(dāng)轉(zhuǎn)矩增大到最大值以后，轉(zhuǎn)速再降低，特

性就折回來「。而FL頻率越低時最大轉(zhuǎn)矩值越小，能夠滿足一般的調(diào)速要求，但低速帶教能力仃些差

強(qiáng)人意，須對定子壓降實(shí)行補(bǔ)償。..............（3分）

（2）friEgMl控制：是通常對恒壓頻比控制實(shí)行電壓補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，可以作欄態(tài)時達(dá)到①rm=Constant.

從而改善「低速性能，但機(jī)械特性還是非線性的，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的能力仍受到限制。......（2分）

（3）恒Er/wl控制：可以得到和立流他勵電機(jī)?樣的線性機(jī)械特性，按照轉(zhuǎn)了?全磁通erm恒定進(jìn)行

控制，而且，住動態(tài)中也盡可能保持0>nn恒定是矢量控制系統(tǒng)的目標(biāo)。.............（2分）

五、綜合題（每小題15分，15x2=30分）

1、ft?：（1）先計算電動機(jī)的Ce：...............（2分）

卜人220-15x2

1-v-min/r=0.127v-miivr

1500

開環(huán)系統(tǒng)柜態(tài)速降為:...............（2分）

\n=二A（&一氏“）=1"Q+Dr/min=354.33r/min

印CC0.127

系統(tǒng)要求所允許的穩(wěn).態(tài)速降:...............（2分）

（2）采用轉(zhuǎn)1500x0.1速負(fù)反饋系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)

=rimin=8.33〃/min

。（17）20x（l-0.1）

.............（4分）

（3）當(dāng)U；=20V時轉(zhuǎn)速n=1000r/min,此時轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)為:..............（5分）

UU20.

a=—------vmiii/r=0.02v-miii/r

JIa1000

2、解：（1）典型【型系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)：.........(4分)

K

次(s)=---

5(75+1)

（2）對于雙慣性環(huán)節(jié)控制對象，若要校正成典型I5!系統(tǒng)，調(diào)節(jié)器必須具有一個枳分環(huán)節(jié)，并含有一

個比例微分環(huán)節(jié)。因此，選擇PI調(diào)節(jié)器，共傳遞函數(shù)為：

右（中+1）

叫⑴二”

71s(2分)

校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為:

郎lV

(s)=pt(s)I/(s)=:-：--

^s(7]s+1X^,5+1)

............................(4分)

（3）參數(shù)配合：取弓二7；,簧令KQKCq=K,則有

K

%(s)==

5(7^54-1)

這就是典型【型系統(tǒng)。

三、問答題（本題24分，每小題8分）0

1、試述轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的三個基本特征。

2、試述雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動過程的三個階段和三個特點(diǎn)，以及動態(tài)性能。

3、試回答三相異步電機(jī)應(yīng)如何通過坐標(biāo)變換等效成直流電機(jī)？

四、計算題（本題36分）

1、有-V--M系統(tǒng)，已知：&=2.8WF,%=220T,/從=15.64,=1500r/min,&=1.50

治，㈤,觸發(fā)器（.35。

⑴系統(tǒng)開環(huán)工作時，試計算調(diào)速范圍D=20時的靜差率s的值。

⑵當(dāng)D=20,s=1O%時，計算系統(tǒng)允許的穩(wěn)差速降。

（3）如組成