電力拖動與運動控制系統(tǒng)復習題

1、一. 判斷題1弱磁控制時電動機的電磁轉(zhuǎn)矩屬于恒功率性質(zhì)只能拖動恒功率負載而不能拖 動恒轉(zhuǎn)矩負載。（X）2. 帶電流截止負反饋的速度反饋調(diào)速系統(tǒng)是單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)（J）4直流電動機變壓調(diào)速和降磁調(diào)速都可做到無級調(diào)速。（J）5靜差率和機械特性硬度是一回事。（X ）6帶電流截止負反饋的轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)不是單閉環(huán)系統(tǒng)。（X ）7電流一轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)無靜差可逆調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時控制電壓Uk的大小并非僅取決 于速度給定值Ug的大小。（J）&臨界截止電流應大于電動機額定電流（J）。9. 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在起動過程中，速度調(diào)節(jié)器總是處于飽和狀態(tài)。（X ）10. 可逆脈寬調(diào)速系統(tǒng)中電動機的轉(zhuǎn)動方向（正或反）由驅(qū)動脈沖的寬窄決定

2、。（V）11. 電流滯環(huán)控制器的滯環(huán)寬度越窄，則開關(guān)頻率越高（J）12. 電壓源型轉(zhuǎn)速開環(huán)恒壓頻比控制的異步電動機變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中，I*R補 償環(huán)節(jié)的作用是適當提高山值，保證U/f=常數(shù)。（J）。13轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)速度控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為PID調(diào)節(jié)器時轉(zhuǎn)速總有超調(diào)。（X）14. 在矢量控制系統(tǒng)中，通過轉(zhuǎn)子磁鏈定向的目的是可以實現(xiàn)定子電流的轉(zhuǎn)矩分 量和勵磁分量完全解耦。（?。┒? 選擇題2. 靜差率和機械特性的硬度有關(guān)，當理想空載轉(zhuǎn)速一定時，特性越硬，靜差率（B）越大 B.越小 C.不變 D.先大后小4. 可以使系統(tǒng)在無靜差的情況下保持恒速運行，實現(xiàn)無靜差調(diào)速的是（B）A.比例控制B.積分控制

3、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（B）A.快速性 B.穩(wěn)定性 C.穩(wěn)態(tài)誤差小D.擾動小8. 轉(zhuǎn)速電環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中電流調(diào)節(jié)器的英文縮寫是（A）A. ACR B. AVR C. ASR D. ATR A.9. 當靜差率相同，帶P調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速反饋系統(tǒng)比開環(huán)系統(tǒng)的調(diào)速圍大（）倍。A. K B. 1+K C. 2 D. 110. 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動過程中不包括（A）A.轉(zhuǎn)速調(diào)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. 下列不屬于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動過程特點的是（C）A.準時間最優(yōu)控制B.飽和非線性控制C.飽和線性控制D.轉(zhuǎn)速超調(diào)12. SPWM技術(shù)

4、中，調(diào)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14. 下列不屬于異步電動機動態(tài)數(shù)學模型特點的是（B）A.髙階B.低階C.非線性D.強耦合15. 比例微分的英文縮寫是（B）A. PI B. PD C I D PID16. 調(diào)速系統(tǒng)的靜差率指標應以何時所能達到的數(shù)值為準（C）A.平均速度B.最高速 C最低速 D理想空載速度17. 在理想空載轉(zhuǎn)速下，帶P調(diào)節(jié)的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)靜差率為開環(huán)系統(tǒng)靜差率的（）倍。A. 1/K B. 1/（1+K） C. 1 D. 021.轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的英文縮寫是（C）A. ACR B. AVR C. ASR D. ATR

5、24. SPWM技術(shù)中，載波是頻率比期望波高得多的（C）A.正弦波B.方波 C.等腰三角波D.鋸齒波25. 下列不屬于交流異步電動機動態(tài)數(shù)學模型特點的是（B）高階B.線性 C.非線性 D.強耦合正弦波脈寬調(diào)制的英文縮寫是（C）A. PID B. PWM C. SPWM D. SVPWM采用比例積分調(diào)節(jié)器的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)一定屬于（A）A.無靜差調(diào)速系統(tǒng)B.有靜差調(diào)試系統(tǒng) C.單閉環(huán)調(diào)試系統(tǒng)D.雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)30. 異步電動機數(shù)學模型的組成不包括（D）A.電壓方程B.磁鏈方程C.轉(zhuǎn)矩方程D.磁通方程31直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中出現(xiàn)電源電壓波動和負載轉(zhuǎn)矩波動時，（A）。A ACR抑制電網(wǎng)電壓波動，ASR抑

6、制轉(zhuǎn)矩波動B ACR抑制轉(zhuǎn)矩波動，ASR抑制電壓波動C ACR放大轉(zhuǎn)矩波動，ASR抑制電壓波動D ACR放大電網(wǎng)電壓波動，ASR抑制轉(zhuǎn)矩波動32. 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，在恒流升速階段時，兩個調(diào)節(jié)器的狀態(tài)是（A） o（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33. 無靜差調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器一般采用（C）調(diào)節(jié)器。（A） P調(diào)節(jié)器（B） PD調(diào)節(jié)器（C） PI調(diào)節(jié)器D.任意調(diào)節(jié)器35. 為了增加系統(tǒng)響應的快速性，我們應該在系統(tǒng)中引入（A ）環(huán)節(jié)進行調(diào)節(jié)。（A）比例（B）積分（C）微分D.都可以36. 在相同負載下，帶P調(diào)節(jié)

7、的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速降落為開環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速降落的（）倍。A. 1/KB. 1/（1+K） C. 1D. 037. 交流電動機基頻以下調(diào)速，要求保持（）不變。A.磁通B.電壓C.頻率D.周期38. 交流電動機基頻以上調(diào)速，要求（）。A.磁通不變B.電壓為額定電壓C.頻率不變 D.周期不變。37.三. 填空題1. 常用的可控直流電源有（旋轉(zhuǎn)交流機組、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)性能指標包括（調(diào)速圍和靜差率）3. H型PWM變換器在控制方式上有（雙極性）（單極性）和（受限單極性）4. H型脈寬調(diào)整器有（三角波脈寬調(diào)制器）（單極性倍頻式脈寬調(diào)制器）和（微 機控制的脈

8、寬調(diào)制器）。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. 變頻器按拓撲結(jié)構(gòu)可以分為（交-直交）型和（交-交）型。7. 變頻器按電源性質(zhì)可以分為（電壓源）型和（電流源）型。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）7. 電力牽引設備上最先進的可控直流電源是（直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器）8. SPWM控制技術(shù)包括（單極性控制）和（雙極性控制）兩種方式。10. VVVF控制是指逆變器輸出（電壓和頻率）可變的控制。12.電流截止負反饋的作用是（限流）18. 變頻器根據(jù)電源類型不同可以分為（電壓源型和

9、電流源型）19. 變頻器按照拓撲結(jié)構(gòu)可分為交一直一交和一一交一交型。20. 轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流控制系統(tǒng)可以通過引入（電流閉環(huán)）控制以提髙系統(tǒng)動態(tài)性 能。21. 電流截止負反饋只在電流（大于）臨界截止電流時起作用，當電流（小于） 臨界截止電流時，不起作用。22臨界截止電流應（大于）電動機的額定電流。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)節(jié)器ASR將經(jīng)歷（不飽和、 飽和、退飽和）三種情況。22. 在變壓變頻調(diào)速時，轉(zhuǎn)差功率消耗始終不變24. 無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)的實質(zhì)是調(diào)節(jié)器包含（比例積分）環(huán)節(jié)。25. 比例積分控制綜合了比例控制和積分控制兩種規(guī)律的優(yōu)點，（比例）控制能 迅速對輸入做出響應，

10、（積分）控制能消除靜差。28.電流調(diào)節(jié)器可以對電網(wǎng)電壓的波動起（及時抗擾）的作用。29根據(jù)直流電動機轉(zhuǎn)速方程，可以看出有（降壓、串電阻，弱磁）三種方法可以調(diào)節(jié)直流電動機的轉(zhuǎn)速。31、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動過程的特點是（準時間最優(yōu)，飽和非線性，轉(zhuǎn)速超 調(diào)）。33、異步電動機變壓調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)差功率損耗與系統(tǒng)的和負載性質(zhì)有密切關(guān)系，相 對來說（風機泵）類負載比較適合采用變壓調(diào)速。40. 在交-直-交變壓變頻器中，按照中間直流環(huán)節(jié)直流電源性質(zhì)的不同，逆變器 可以分成（電壓源）型和（電流源）型兩類，兩種類型的實際區(qū)別在于直流 環(huán)節(jié)采用怎樣的濾波器。41. 目前，實際工程中主要采用的PWM技術(shù)是正弦PWM技

11、術(shù)，即SPWM,主要有（）PWM, （ ）PWM,以及（）PWM 技術(shù)。42. 電壓正弦PWM中，輸出電壓和頻率由（）的頻率和幅值決定。1. 直流電動機有三種調(diào)速方法：（降壓調(diào)速）、（串電阻調(diào)速）、（弱磁調(diào)速）。2、對于異步電動機變壓變頻調(diào)速，在基頻以下，希望維持（磁通）不變，需按比例同時控制（），低頻時還應當抬髙電壓以補償（）,基頻以下調(diào)速屬于（）；而基頻以上，由于電壓無法升髙，只好僅提高（）而迫使磁通減弱，相當直流電動機（）情況，基頻以上調(diào)速屬于（）調(diào)速。3、交流電機變頻調(diào)速可以分為基頻（以下）調(diào)速，和基頻（以上）調(diào)速。10、矢量控制系統(tǒng)中，控制電源共可產(chǎn)生八個電壓矢量，其中非零矢量有（）

12、個，另外的矢量稱為（）。11、在三相坐標系下的交流電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場，可以由（）坐標下的交流電流或（）坐標系下的直流電流等效。四、簡答1、直流調(diào)速有哪幾種方案？2、電流截止負反饋的目的是什么？I、調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制的要求？何為靜差率、調(diào)速圍？二者有何關(guān)系？閉環(huán)靜特 性與開環(huán)系統(tǒng)機械特性相比有何優(yōu)點？4、采用PI調(diào)節(jié)器的無靜差調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是否受給定電源和測速發(fā)電機精 度的影響？5、轉(zhuǎn)差頻率控制的規(guī)律？6、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器的作用？7、簡述轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程？10、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動過程，起動特點？啟動過程各量隨時間變化的波 形。II、簡述異步電動機在恒/；和EJ

13、J控制時的機械特性并畫圖比較。12、交流調(diào)速分成哪幾種類型？各舉一例。13、敘述交流變壓調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)缺點和適用場合？14. 簡述交流異步電動機的機械特性特點？15. 什么叫載波比？簡述同步調(diào)制和異步調(diào)制的特點？17直流可逆雙極式PWM變換器的優(yōu)點是什么？22在轉(zhuǎn)速負反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，當電網(wǎng)電壓、放大器放大系數(shù)、激磁電流、 電樞電阻、測速發(fā)電機磁場各量發(fā)生變化時，都會引起轉(zhuǎn)速的變化，問系統(tǒng)對它 們有無調(diào)節(jié)能力？為什么？1、為什么說采用比例調(diào)節(jié)器的調(diào)速系統(tǒng)是有靜差調(diào)速系統(tǒng)，采用什么調(diào)節(jié)器才 能實現(xiàn)無靜差調(diào)速系統(tǒng)且系統(tǒng)響應快。寫出該種調(diào)速系統(tǒng)的傳遞數(shù)。3、直流雙閉環(huán)不可逆調(diào)速系統(tǒng)在起動過程中，兩

14、個調(diào)節(jié)器的各自主要作用是什 么？4、什么是空間電壓矢量控制技術(shù)（SVPWM）,其目的是控制什么？5、什么是電壓源型和電流源型的變頻器？各自的優(yōu)缺點？5、異步電動機的原始動態(tài)模型的性質(zhì)是怎樣的？為將其等效為直流電動機應需 要哪些坐標變換？24.按定子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）系統(tǒng)與磁鏈閉環(huán)控制的矢量控制（VC） 系統(tǒng)在系統(tǒng)特點與性能有什么異同？26在雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中ASR、ACR各有何作用？它們的輸出限幅值各應按什 么要求整定？28什么是電壓源變頻器和電流源變頻器？他們在性能上有什么差異？33：常用的異步電動機調(diào)速有哪些？哪些屬于轉(zhuǎn)差功率消耗型？哪些屬于轉(zhuǎn)差功 率不變型？哪些屬于轉(zhuǎn)差功

15、率回饋型？異步電動機調(diào)速方法有：降電壓調(diào)速、繞線式異步電機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串 級調(diào)速、變極調(diào)速、變頻調(diào)速等。降電壓調(diào)速、繞線式異步電機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速屬于轉(zhuǎn)差 功率消耗型串級調(diào)速屬于轉(zhuǎn)差功率回饋型變極調(diào)速、變頻調(diào)速屬于轉(zhuǎn)差功率不變型。34：請比較直流調(diào)速系統(tǒng)、交流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)缺點，并說明今后電力傳動系統(tǒng)的 發(fā)展的趨勢.*直流電機調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)點：調(diào)速圍廣，易于實現(xiàn)平滑調(diào)速，起動、制動性能好，過載轉(zhuǎn)矩大，可靠性 高，動態(tài)性能良好。缺點：有機械整流器和電刷，噪聲大，維護困難；換向產(chǎn)生火花，使用環(huán)境受限; 結(jié)構(gòu)復雜，容量、轉(zhuǎn)速、電壓受限。*交流電機調(diào)速系統(tǒng)（正好與直流電機調(diào)速系統(tǒng)相反）優(yōu)點：異步電動機結(jié)構(gòu)

16、簡 單、堅固耐用、維護方便、造價低廉，使用環(huán)境廣，運行可靠，便于制造大容量、髙轉(zhuǎn)速、高電 壓電機。大量被用來拖動轉(zhuǎn)速基本不變的生產(chǎn)機械。缺點：調(diào)速性能比直流電機差。*發(fā)展趨勢：用直流調(diào)速方式控制交流調(diào)速系統(tǒng)，達到與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美的 調(diào)速性能；或采用同步電機調(diào)速系統(tǒng).35、PID控制器各環(huán)節(jié)的作用是什么？答：PID控制器各環(huán)節(jié)的作用是：（1）比例環(huán)節(jié)P：成比例地反映控制系統(tǒng)的偏差信號，偏差一旦出現(xiàn)，控制器 立即產(chǎn)生控制作用，以便減少偏差，保證系統(tǒng)的快速性。（2）積分環(huán)節(jié)I：主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的控制精度和無差度。（3）微分環(huán)節(jié)D：反映偏差信號的變化趨勢，并能在偏差信號變得過大之前， 在

17、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，減少調(diào)節(jié)時間。36、交流異步電動機的基頻以下的電壓-頻率協(xié)調(diào)控制有哪幾種？試就其實現(xiàn)難 易程度、機械特性等方面進行比較。37、根據(jù)他勵直流電動機的機械特性，直流電動機的調(diào)速方法有哪幾種？各自的 特點是什么？38、試分析帶制動的不可逆PWM變換器進行工作時，電動狀態(tài)和制動狀態(tài)下，電 流流動方向？如圖所示39、試分析帶制動的雙極性H型PWM變換器進行工作時，電動狀態(tài)和制動狀態(tài)下, 電流流動方向？如圖所示42.五名詞解釋題1. VM系統(tǒng)晶閘管-電動機調(diào)速系統(tǒng)2. 他勵直流電動機機械特性？3. 靜差率負載由理想空載增加到額定值所對應的轉(zhuǎn)速降落與理想空

18、載轉(zhuǎn)速的比4. ASR轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器5. 電流截止負反饋6. PWM可逆脈沖寬度調(diào)制7. 直接轉(zhuǎn)矩控制利用轉(zhuǎn)矩反饋直接控制電機的電磁轉(zhuǎn)矩8. 調(diào)速圍電動機提供的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比9. 電流調(diào)節(jié)器ACR10. 挖土機特性11. 轉(zhuǎn)子磁鏈定向的異步電動機矢量控制系統(tǒng)12. VVVF五. 計算題1. 某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，測得的最高轉(zhuǎn)速為nmax =1500 r/min,最低轉(zhuǎn)速為nmin =150 r/min,要求系統(tǒng)的靜差率sW2%,試計算：（1）該系統(tǒng)的調(diào)速圍D；（2）系統(tǒng)允許的靜態(tài)速降A nN ；（3）如果開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降為100 r/min,則閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)K是 多少？2. 某直流調(diào)速系統(tǒng)電動機額定轉(zhuǎn)速為：nN =1