電力拖動自動控制系統(tǒng)復習模擬試題全

1、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限制方式是A. PIDB. PIC. PC.微分限制C.快速性3c越低,那么系統(tǒng)的穩(wěn)定精度C.不變D.比例微分限制D.準確性D.不確定2 .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,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(xiàn)無靜差調速的是A.比例限制B.積分限制5 .限制系統(tǒng)能夠正常運行的首要條件是A.抗擾性B.穩(wěn)定性6 .在定性的分析閉環(huán)系統(tǒng)性能時,截止頻率A.越高

2、B.越低7 .常用的數(shù)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B.AVRC.ASRD.ATR9 .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.飽和非線性限制B.轉速超調C.準時間最優(yōu)限制D.飽和線性限制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(shù)調速C.變壓變頻調速D.轉子串電阻調速13 .SPWM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

3、角波D.鋸齒波14 .以下不屬于異步電動機動態(tài)數(shù)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(shù)字限制系統(tǒng)的中斷效勞子程序中中斷級別最高的是A.故障保護B.PWM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D.PIDD.任意速度D.F法D.ATRA.PIB.PDC.VR17 .調速系統(tǒng)的靜差率指標應以何時所能到達的數(shù)值為準A.平均速度B.最高速C.最低速20 .采用旋轉編碼器的數(shù)字測速方法不包括A.M法B.T法C.M/T法21 .轉速電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中轉速調節(jié)器的英文縮寫是A.ACRB.AVRC.ASR22 .以下關于轉速反應閉環(huán)調速系統(tǒng)反應限制根本規(guī)律的表達中

4、,錯誤的選項是A.只用比例放大器的反應限制系統(tǒng),其被調量仍是有靜差的B.反應限制系統(tǒng)可以抑制不被反應環(huán)節(jié)包圍的前向通道上的擾動C.反應限制系統(tǒng)的作用是：反抗擾動、服從給定D.系統(tǒng)的精度依賴于給定和反應檢測的精度23 .籠型異步電動機變壓變頻調速系統(tǒng)中基頻以下調速,恒限制方式限制性能最好24 .SPWM技術中,載波是頻率比期望波高得多的A.正弦波B.方波C.等腰三角波D.鋸齒波25 .以下不屬于交流異步電動機動態(tài)數(shù)學模型特點的是A.高階B.線性C.非線性D.強耦合26 .在微機數(shù)字限制系統(tǒng)的故障保護中斷效勞子程序中,工作程序正確的選項是A.顯示故障原因并報警一分析判斷故障一封鎖PWM輸出一系統(tǒng)復

5、位B.顯示故障原因并報警一封鎖PWM輸出一分析判斷故障一系統(tǒng)復位C.封鎖PWM輸出一分析判斷故障一顯示故障原因并報警一系統(tǒng)復位PWM輸出一系統(tǒng)復位C.SPWMD.分析判斷故障一顯示故障原因并報警一封鎖27.正弦波脈寬調制的英文縮寫是A.PIDB.PWM29 .采用比例積分調節(jié)器的閉環(huán)調速系統(tǒng)一定屬于A.無靜差調速系統(tǒng)B.有靜差調速系統(tǒng)C.雙閉環(huán)調速系統(tǒng)D.交流調速系統(tǒng)30 .異步電動機數(shù)學模型的組成不包括A.電壓方程B.磁鏈方程C.轉矩方程D.外部擾動、填空題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

6、.反應限制系統(tǒng)的作用是：反抗擾動,服從給定4 .當電流連續(xù)時,改變限制角,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 .自動限制系統(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制變換器8 .SPWM限制技術包括單極性限制和雙極性限制兩種方式.9.常見的轉速檢測裝置有測速發(fā)電機、旋轉編碼器、電磁脈沖測速器10.VVVF限制是指逆變器輸出電壓和頻率可變的限制12 .電流截止負反應的作用是限流13 .負反應的作用是反抗擾動14 .靜

7、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.16 .PWM變換器可以通過調節(jié)電力電子開關來調節(jié)輸出電壓.18.PWM逆變器根據(jù)電源類型不同可以分為電壓型和頻率型20 .轉速單閉環(huán)直流限制系統(tǒng)可以通過引入電流環(huán)限制以提升系統(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(jīng)歷不飽和、飽和、退飽和三種情況.變壓變頻調速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24 .無靜差直流調速系統(tǒng)的實質是調節(jié)器包含比例積分環(huán)節(jié).25 .比例積分限制綜合了比例限制和積分限制兩種規(guī)

8、律的優(yōu)點,比例局部能迅速響應限制作用.28.電流調節(jié)器可以對電網(wǎng)電壓的波動起及時抗擾的作用.2.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AoAASR飽和、ACR不飽和BACR飽和、ASR不飽和CASR和ACR者B飽和DACR和ASR者B不飽和5.無靜差調速系統(tǒng)中,調節(jié)器一般采用C調節(jié)器.AP調節(jié)器BPD調節(jié)器CPI調節(jié)器8.在速度負反應單閉環(huán)調速系統(tǒng)中,當以下C參數(shù)變化時系統(tǒng)無調節(jié)水平.A放大器的放大倍數(shù)KpB負載變化C轉速反應系數(shù)D供電電網(wǎng)電壓10.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)進行調節(jié).A比例B積分C微分6.PID限制器各環(huán)節(jié)的作用是什么答：PID限制器

9、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),限制器立即產(chǎn)生限制作用,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,提升系統(tǒng)的限制精度和無差度.3微分環(huán)節(jié)D:反映偏差信號的變化趨勢,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,減少調節(jié)時間.三、名詞解釋題1.VM系統(tǒng)晶閘管-電動機調速系統(tǒng)3 .靜差率負載由理想空載增加到額定值所對應的轉速降落與理想空載轉速的比4 .ASR轉速調節(jié)器5 .測速方法的分辨率衡量一種測速方法對被測轉速變化的分辨水平6 .PWM可逆脈沖寬度調制7 .直接轉矩限制利用轉矩反應直接限制電機

10、的電磁轉矩8 .調速范圍電動機提供的最高轉速與最低轉速之比9 .ACR電流調節(jié)器口；10 .測速誤差率15.調節(jié)器的設計過程可以簡化為哪兩步1 .選擇調節(jié)器的結構2 .選擇調節(jié)器的參數(shù)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G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限制方式,可獲得一線性機械特性.AU1/f1=常值B、Eg/f1=常值C、Es/f1=

11、常值D、Er/f1=常值4、一般的間接變頻器中,逆變器起B(yǎng)作用.A、調壓B、調頻C、調壓與逆變D、調頻與逆變5、轉差頻率限制變頻調速系統(tǒng)的根本思想是限制C.A、電機的調速精度B、電機的動態(tài)轉矩C、電機的氣隙磁通D、電機的定子電流三、簡做題每題10分,共40分1、調速范圍和靜差率的定義是什么答：生產(chǎn)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：D=nmax/nmin.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AnNlM理想空載轉速n0之比,稱作靜差率s,即s=DnN/n0.2、簡述恒壓頻比限制方式.答：繞組中的感應電動勢是難以直接限制的,當

12、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UsEg,那么得1Usf=常值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擬顯著,不再能忽略.這時,需要人為地把電壓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勺輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm4、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)

13、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動無能為力., 1、調速系統(tǒng)的靜差率指標應以最低速時所能到達的數(shù)值為準., 2、電流調節(jié)器可以對電網(wǎng)電壓的波動起及時抗擾的作用., 3、反應限制系統(tǒng)的作用是：反抗擾動,服從給定., 4、雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的起動過程包括：轉速調節(jié)階段；電流上升階段；恒流升速階段.,5、交流異步電動機動態(tài)數(shù)學模型特點有高階、非線性、強耦合., 6、常見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., 7、P

14、WM換器可以通過調節(jié)一.電子開關來調節(jié)輸出電壓.一, 8、轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中轉速調節(jié)器的英文縮寫是ASR, 二、選擇題每題2分,共20分, 1、異步電動機數(shù)學模型的組成不包括D.內線封密在寫須必號學孤A、電壓方程B、磁鏈方程C、轉矩方程D、外部擾動2、限制系統(tǒng)能夠正常運行的首要條件是Bo, A、抗擾性B、穩(wěn)定性C、快速性D、準確性, 3、SPW麒術中,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、鋸齒波號,學,4、常用的數(shù)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5、在電機調速限制系統(tǒng)中,系統(tǒng)無法抑制B的擾動.A、電網(wǎng)電

15、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(shù)變化6、在速度負反應單閉環(huán)調速系統(tǒng)中,當以下C參數(shù)變化時系統(tǒng)無調節(jié)水平.A、放大器的放大倍數(shù)KpB、負載變化C、轉速反應系數(shù)D、供電電網(wǎng)電壓7、采用比例積分調節(jié)器的閉環(huán)調速系統(tǒng)一定屬于A.A、無靜差調速系統(tǒng)B、有靜差調速系統(tǒng)C、雙閉環(huán)調速系統(tǒng)D、交流調速系統(tǒng)8、雙閉環(huán)調速系統(tǒng)在穩(wěn)定運行時,限制電壓Ut的大小取決于C.A、IdlB、nC、n和IdlD、a和09、以下不屬于雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)啟動過程特點的是D.A、飽和非線性限制B、轉速超調C、準時間最優(yōu)限制D、飽和線性限制10、在交一直一交變頻裝置中,假設采用不控整流,那么PWNf變器的作用

16、是C.A、調壓B、調頻C、調壓調頻D、調頻與逆變三、判斷題每題2分,共10分1、調速范圍是指電動機提供的最低轉速與最高轉速之比.X2、在無靜態(tài)調速系統(tǒng)中的PI調節(jié)器中,P局部的作用是加快動態(tài)響應.V3、微機數(shù)字調速系統(tǒng)中,采樣頻率應小于信號最高頻率的2倍.X4、當閉環(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)將不穩(wěn)定.V5、正弦波脈寬調制的英文縮寫是PWMX四、簡做題每題5分,共20分1、在?電力拖動及其自動限制系統(tǒng)?這門課程中如何對其定義其根本任務是什么答：在?電力拖動及其自動限制系統(tǒng)?這門課程中對其定義如下：具有自動限制和調節(jié)工作機械的速度或位移的電力拖動系統(tǒng)稱為“電力拖動自動限制系統(tǒng)

17、,或者“運動自動限制系統(tǒng).其根本任務是通過限制和調節(jié)電動機的旋轉速度或轉角來實現(xiàn)工作機械對速度或位移的要求.2、ACR的是什么的英文縮寫調節(jié)器的設計過程可以簡化為哪兩步答：ACR勺是電流調節(jié)器的英文縮寫.兩步：選擇調節(jié)器的結構；選擇調節(jié)器的參數(shù).3、PID限制器中的PI、D分別代表什么環(huán)節(jié)并說明I環(huán)節(jié)的作用.答：PID限制器中的P、I、D分別代表比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié).其中I環(huán)節(jié)的作用是消除靜差,提升系統(tǒng)的限制精度和無差度.4、簡述泵升電壓產(chǎn)生的原因及其抑制舉措.答：泵升電壓產(chǎn)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(chǎn)生泵升

18、電壓.泵升電壓抑制舉措：電容器吸收動能；鎮(zhèn)流電阻消耗動能；并接逆變器.五、計算題每題15分,共30分1、15分有一V-M系統(tǒng)：電動機Pnom=2.5kw,Un=220V,In=15A,nn=1500r/min,Rs=2Q,Rec=1q,Ks=30,要求調速范圍D=20,靜差率s=20%.求：1計算開環(huán)系統(tǒng)的速降和允許的靜態(tài)速降；2采用轉速負反應,當給定電壓為20V、轉速為1000r/min時,計算放大器的放大倍數(shù).加蚱二人X?二3543r/r/mm解：1開環(huán)系統(tǒng)的速降為Lfxs,、允許的靜態(tài)速降為°廂=Dx(1-s)=833"陽加)q=0127V/r/mm%K串44542計

19、算放大器的放大倍數(shù)齊而,=KxCfl一二8792、15分有一轉速負反應單閉環(huán)V-M有靜差直流調速系統(tǒng),其系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構框圖如以下圖所示,試利用此圖推導其靜特性方程.解：電壓比擬環(huán)節(jié)：繼上鴛亂,放大器：4=長皿,電力電子變換器：%尸M調速系統(tǒng)開環(huán)機械特性：ce,測速反應環(huán)節(jié)：U%二制,=6%瞠一/洲=IdR11二(16嵋=以1+一一或1+,削去中間變量的靜特性方程：.2-1在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,假設要改變電動機的轉速,應調節(jié)什么參數(shù)改變轉速調節(jié)器的放大倍數(shù)Kn行不行改變電力電子變換器的放大倍數(shù)Ks行不行改變轉速反應系數(shù)a行不行假設要改變電動機的堵轉電流,應調節(jié)系統(tǒng)中的哪些參數(shù)答：在轉速、電

20、流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,假設要改變電動機的轉速,應調節(jié)的參數(shù)有：轉速給定電壓U*n,由于轉速反應系統(tǒng)的轉速輸出服從給定.改變轉速調節(jié)器的放大倍數(shù)Kn,只是加快過渡過程,但轉速調節(jié)器的放大倍數(shù)Kn的影響在轉速負反應環(huán)內的前向通道上,它引起的轉速變化,系統(tǒng)有調節(jié)和抑制水平.因此,不能通過改變轉速調節(jié)器的放大倍數(shù)Kn,來改變轉速改變改變電力電子變換器的放大倍數(shù)Ks,只是加快過渡過程,但轉電力電子變換器的放大倍數(shù)Ks的影響在轉速負反應環(huán)內的前向通道上,它引起的轉速變化,系統(tǒng)有調節(jié)和抑制水平.因此,不能通過改變電力電子變換器的放大倍數(shù)Ks,來改變轉速改變轉速反應系數(shù)a,能改變轉速.轉速反應系數(shù)a的影響不在轉

21、速負反應環(huán)內的前向通道上,它引起的轉速變化,系統(tǒng)沒有調節(jié)和抑制水平.因此,可以通過改變轉速反應系數(shù)a來改變轉速,但在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中穩(wěn)定運行最終的轉速還是服從給定.假設要改變電動機的堵轉電流,應調節(jié)系統(tǒng)中的參數(shù)有：轉速的給定U*n、轉速調節(jié)器的放大倍數(shù)Kn、轉速調節(jié)器的限幅值、轉速反應系數(shù)a等,由于它們都在電流環(huán)之外.2-2在轉速、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1答：在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中穩(wěn)定運行時,轉速調節(jié)器退飽和,PI的作用使得轉速調節(jié)器的輸入偏差電壓為0,轉速調節(jié)器的輸出電壓由于維持在U*m(n*)o在轉速、電流雙閉環(huán)調速系

22、統(tǒng)中穩(wěn)定運行時,電流調節(jié)器不飽和,PI的作用使得電流調節(jié)器的輸入偏差電壓為0,形成一個電流隨動子系統(tǒng),力圖使Id盡快跟隨其給定U*i,電流調節(jié)器的輸出電壓Uc又后面的環(huán)節(jié)決定.2-3在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的轉速調節(jié)器不是PI調節(jié)器,而是P調節(jié)器,對系統(tǒng)的靜、動態(tài)性能將會產(chǎn)生什么影響答：在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,轉速調節(jié)器采用P調節(jié)器,整個系統(tǒng)成為一個有靜差的系統(tǒng).轉速調節(jié)器不飽和,一直處于主導地位；電流調節(jié)器不飽和,形成一個電流隨動子系統(tǒng),無法形成在最大電流下在最短時間內使速度上升仆降最快,動態(tài)響應較慢.2-4試從下述五個方面來比擬轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)和帶電流截止環(huán)節(jié)的轉速單閉環(huán)調

23、速系統(tǒng)：調速系統(tǒng)的靜態(tài)性能；動態(tài)限流性能；啟動的快速性抗負載擾動的性能；抗電源波動的性能答：調速系統(tǒng)的靜態(tài)性能：在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,轉速調節(jié)器采用PI調節(jié)器,整個系統(tǒng)成為一個無靜差的系統(tǒng).帶電流截止環(huán)節(jié)的轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)中,轉速調節(jié)器采用PI調節(jié)器,整個系統(tǒng)成為一個無靜差的系動態(tài)限流性能：在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,電流調節(jié)器采用PI調節(jié)器,將電流限制在1dm內.帶電流截止環(huán)節(jié)的轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)中,將電流限制在Idcr-Idbl內.啟動的快速性：在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)在啟動/制動過程中,轉速調節(jié)器飽和,電流調節(jié)器在最大電流Idm附近進彳fPI調節(jié),時間最短,提升了啟動/制動

24、的快速性.帶電流截止環(huán)節(jié)的轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)中,在啟動/制動過程中,當電流大于截止電流Idcr時,電流調節(jié)器起作用,并不是在最大電流附近進行調節(jié),啟動/制動的快速性較差.抗負載擾動的性能：在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,負載擾動在轉速外環(huán)中,負載擾動作用在電流環(huán)之后,因此只能靠轉速調節(jié)器ASR來產(chǎn)生抗負載擾動的作用.在設計ASR時,應要求有較好的抗擾性能指標.帶電流截止環(huán)節(jié)的轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)中,負載擾動立即引起電流變化,當電流大于截止電流Idcr時.電流調節(jié)器起作用,可以進行調節(jié).抗電源波動的性能在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,由于增設了電流內環(huán),電壓波動可以通過電流反應得到比擬及時的調節(jié),不必

25、等它影響到轉速以后才能反應回來,抗電源波動的性能大有改善.在電流截止環(huán)節(jié)的轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)中,電網(wǎng)電壓擾動的作用點離被調量較遠,調節(jié)作用受到多個環(huán)節(jié)的延滯,因此單閉環(huán)調速系統(tǒng)反抗電源電壓擾動的性能要差一些.2-5在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,兩個調節(jié)器均采用PI調節(jié)器.當系統(tǒng)帶額定負載運行時,轉速反應線忽然斷線,當系統(tǒng)重新進入穩(wěn)定運行時電流調節(jié)器的輸入偏差信號A5是否為零答：在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,兩個調節(jié)器均采用pi調節(jié)器.當系統(tǒng)帶額定負載運行時,轉速反饋線忽然斷線,轉速調節(jié)器反應電壓突變?yōu)闉?,轉速調節(jié)器輸入偏差突變?yōu)樽畲?轉速調節(jié)器pi調節(jié)器飽和,轉速開環(huán),系統(tǒng)變?yōu)殡娏鲉伍]環(huán)調節(jié)

26、.轉速調節(jié)器的輸出突變?yōu)檎龢O限值U*m,電流調節(jié)器的輸入偏差變大,電流調節(jié)器為PI調節(jié)器作用,直至進入新的穩(wěn)定狀態(tài),電流無靜差.當重新進入穩(wěn)定運行時,電流調節(jié)器PI調節(jié)器的輸入偏差信號州i為零.2-6在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,給定信號U*n未變,增加轉速反應系數(shù)a,系統(tǒng)穩(wěn)定后轉速反應電壓Un是增加、減小還是不變答：在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,給定信號U*n未變,增加轉速反應系數(shù)a,轉速調節(jié)器反應電壓增加,轉速調節(jié)器輸入偏差變大,轉速調節(jié)器輸出變大即電流調節(jié)器給定變大,電流調節(jié)器輸入偏差變大,電流調節(jié)器輸出變大即電機電流變大,進入重新調節(jié)階段.系統(tǒng)穩(wěn)定后,轉速、電流無靜差.轉速調節(jié)器輸入偏

27、差為0,轉速反應電壓Un等于轉速給定信號U*n,不變.2-7在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,兩個調節(jié)器均采用PI調節(jié)器.電動機參數(shù)為：Pn=3.7KW,Un=220V,1n=20A,nN=1000r/min,電樞繞組總電阻Ra=1.5C,U*nm=U*im=U*cm=8V,電樞回路最大電流Idm=40A,電力電子變換器的放大倍數(shù)Ks=40,試求：電流反應系數(shù)群喈專速反應系數(shù)a當電動機在最高轉速發(fā)生堵轉時的Ud0、U*I、UUc值.*解：穩(wěn)態(tài)運行時,轉速調節(jié)器不飽和,輸入偏差為0,a=-=吧8/1500=0.0056nnN*穩(wěn)態(tài)運行時,電流調節(jié)器不飽和,輸入偏差為0,0=旦皿=8/40=0.2ni

28、dm當電動機在最高轉速發(fā)生堵轉時,電樞回路最大電流Idm=40A,電流調節(jié)器反應電壓最大U*im=8V,電流調節(jié)器輸入偏差最大大,電流調節(jié)器飽和,輸出最大U*cm=8V,電流開環(huán).經(jīng)過電力電子變換器后的Udo=Ks*Uc=40*8=320V.,電機轉速很??；幾乎為0,轉速反應電壓很小,轉速調節(jié)器輸入偏差很大,轉速調節(jié)器飽和,轉速開環(huán),轉速調節(jié)器輸出U*im=8V.*.,一一、一一、*2-8在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,ASR、ACR兩個調節(jié)器均米用PI調節(jié)器.當ASR的輸出到達Uim=8V時,主電路電流到達最大電流80A,當負載電流由40A增加到70A,試問：U*i如何變化Uc如何變化Uc值.

29、由哪些條件決定答：在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,ASR、ACR兩個調節(jié)器均采用PI調節(jié)器.當ASR的輸出到達U*m=8V時,ASR飽和不起作用；主電路電流到達最大電流80A,電流調節(jié)器的給定電壓U*i=U*im=8V最大保持不變,當負載電流由40A增加到70A,電流調節(jié)器反應電壓Ui增加,電流調節(jié)器的輸入偏差電壓減小,電流調節(jié)器的輸出電壓Uc減小.Uc彳！.由：電流調節(jié)器的輸入偏差電壓(電流調節(jié)器的給定電壓U*電流調節(jié)器反應電壓)、條電流調節(jié)器的比例放大系數(shù)、電流調節(jié)器積分時間常數(shù)以及電機的運行狀態(tài)等條件決定.2-9在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,電動機拖動恒轉矩負載在額定工作點正常運行,現(xiàn)因某

30、種原因使電動機勵磁電源忽然下降一半,系統(tǒng)工作情況會如何變化寫出Ud0、U*i、Uc、Id、n在系統(tǒng)重新進入穩(wěn)定后的表達式.答：在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,電動機拖動恒轉矩負載在額定工作點正常運行,現(xiàn)因某種原因使電動機勵磁電源忽然下降一半,電機的電磁轉矩減小為原來的一半,轉速下降,轉速調節(jié)器反應電壓Un減小,轉速調節(jié)器的輸入偏差電壓增大,轉速調節(jié)器的輸出電壓即電流調節(jié)器的給定電壓U*i增大.電流調節(jié)器的輸出電壓Uc增大,轉速上升,到達新的穩(wěn)定.在系統(tǒng)重新進入穩(wěn)定后Ud0=*Ui=Uc=Id=n=2-10某反應限制系統(tǒng)已校正成典型I型系統(tǒng).時間常數(shù)T=0.1S,要求階躍響應超調量a<10%

31、求系統(tǒng)的開環(huán)增益；計算過渡過程時間ts和上升時間tr畫出開環(huán)對數(shù)特性.如要求上升時間tr<0.25s,那么K=?,b=?解：典型I型系統(tǒng)W(S)=T=0.1S階躍響應超調量a<10%S(TS1)當wc<1/T時,的幅頻特性以W0dB/dec斜率穿越零分貝線,系統(tǒng)有較好的穩(wěn)定性.系統(tǒng)的開環(huán)增益心wc截止頻率KT=0.5K=5過渡過程時間3ts=6T=0.6Sn2T-上升時間tr=取£=0.707(或-arccos),1-22T上升時間tr<0.25s=(n-arccos-)w=1wn=7=n2T1那么除wc=wn.441-22,二/1_2)100%_(T=e=k

32、1102-11有一個系統(tǒng),其限制對象的傳遞函數(shù)為Wobj(S)=,要求設計一個無靜差系統(tǒng),在階TS10.01S1躍輸入下系統(tǒng)超調量5%(按線性系統(tǒng)考慮),試決定調節(jié)器的結構,并選擇其參數(shù).解：要求設計一個無靜差系統(tǒng),調節(jié)器結構選用I調節(jié)器,W|(s)=%-S10K,W|(S)Wobj(S)=1為典型I型系統(tǒng).S(0.01S1)查典型I型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標表可知超調量b<5%,KT=0.5K=50Ki=5k12-12有一個系統(tǒng),其限制對象的傳遞函數(shù)為Wobj(S)=10,要求校正為典型II型S(TS1)S(0.02S1)系統(tǒng),在階躍輸入下系統(tǒng)超調量b025%(按線性系統(tǒng)考慮),試決定

33、調節(jié)器的結構,并選擇其參數(shù).解：要求校正為典型口型系統(tǒng),調節(jié)器結構選用pi調節(jié)器,Wpi(S)=kPI(1S1),T1=hT=7*0.02=0.14S1s51.2(0.18S1)Wpi(S)Wobj(S)=尸為典型口型系統(tǒng).S(0.02S1)查典型口型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標表可知超調量b<30%,h=72-13調節(jié)對象的傳遞函數(shù)為Wobj(S)=18(0.25S-1)(0.02S1),要求分別校正成典型I型系統(tǒng)和典型口型系統(tǒng),求調節(jié)器的結構和參數(shù).解:要求校正為典型I型系統(tǒng),調節(jié)器結構選用pi調節(jié)器,kpi(iS1)Wpi(S)=PI'1)iS,11要求校正為典型口型系統(tǒng),調節(jié)

34、器結構選用PI調節(jié)器,認為一1一定-Tl>>T2T1s1T1skpi(1S1)Wpi(S)=-,t1=hT2一般取h=5t1=hT2=5*0.02=0.1S1s2-14在一個由三相零式晶閘管整流裝置供電的轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,電動機額定參數(shù)：Pn=360KW,Un=220V,In=308A,nN=1000r/min,電動勢系數(shù)Ce=0.196V.min/r,主回路總電阻R=0.18Q,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=35,電磁時間常數(shù)T=0.012S,機電時間常數(shù)Tm=0.12S,電流反應濾波時間常數(shù)Toi=0.0025S轉速反應濾波時間常數(shù)Ton=0.015S.額定轉速時定電壓

35、U(*n)N=10V,調節(jié)器ASR、ACR飽和輸出電壓U*im=8V,Ucm=6.5V,系統(tǒng)的靜、動態(tài)指標為：穩(wěn)態(tài)無靜差,調速范圍D=10,電流超調量b產(chǎn)5%,空載啟動到額定轉速時的轉速超調量an<5%,試求：電流反應系數(shù)口假定啟動電流限制在339A以內)和轉速反應系數(shù)a試設計電流調節(jié)器ACR,計算其參數(shù)Ri、Ci、Coi,畫出其電路圖(調節(jié)器輸入回路電阻R0=40K-設計轉速調節(jié)器ASR,計算其參數(shù)Rn、Cn、Con,Ro=40KQ計算電動機帶40%額定負載啟動到最低轉速時的轉速超調量bn計算空載啟動到額定轉速的時間一*解：穩(wěn)態(tài)運行時,電流調節(jié)器不飽和,輸入偏差為0,0=-=一m=8/

36、339=0.024nidm一*穩(wěn)態(tài)運行時,轉速調節(jié)器不飽和,輸入偏差為0,a=-=nm=10/1000=0.001nnn*電磁時間常數(shù)T|=0.012S,三相零式晶閘管整流裝置的平均失控時間Ts=0.0033S,電流反應濾波時間常數(shù)Toi=0.0025S電流環(huán)的小時間常數(shù)Tsi=TS+Toi=0.0033+0.0025=0.0058S,*根據(jù)設計要求：穩(wěn)態(tài)無靜差,電流超調量ai<5%,因此可按典型I型系統(tǒng)設計,電流調節(jié)器選用向,TlPI型.檢查對單源電壓的抗擾性：一=0.012/0.0058=6.13,參考典型I型系統(tǒng)的動態(tài)抗擾性能,各項指標是可以接受的.*ACR超前時間常數(shù)：ti=Ti

37、=0.012S電流環(huán)開環(huán)增益：要求三5%時,應取K|T=0.5,因此-1Ki=0.5/T、1=0.5/0.0058=86.2SKiiR于是,ACR的比例系數(shù)為：Ki=-=(86.2*0.012*0.18)/(0.024*38)=0.222Ks：*根據(jù)電流調節(jié)器原理圖,取R0=40KQ,那么Ri=KiR0=0.222*40=8.88KQ(取9KQ)Ci='=0.012/9=1.3/(取1.3.F)Coi=4t/R0=4*0.012/40=0.2F(取0.2.F)*電流環(huán)等效時間常數(shù)為2T,|=0.0116S,轉速反應濾波時間常數(shù)Ton=0.015S轉速環(huán)最小時間常數(shù)Tsn=2Ti+Ton

38、=0.0266S,機電時間常數(shù)Tm=0.12S,電動勢系數(shù)Ce=0.196V.min/r,*由于設計要求無靜差,轉速調節(jié)器必須有積分環(huán)節(jié)；又跟據(jù)動態(tài)要求,空載啟動到額定轉速時的轉速超調量5%,應按典型口型系統(tǒng)設計轉速環(huán).故ASR選用PI調節(jié)器.*按跟隨和抗擾性能都較好的原那么,取h=5,那么ASR的超前時間常數(shù)為tn=hT*5*0.0266=0.133Sh151Kn=2=22=169.62h2T不250.0266(h1)-CeTm(51)0.0240.1960.12Kn=r=乙=70.742h：RTn250.0010.180.0266*由轉速調節(jié)器的原理圖可知,取Ro=40KQ,那么Rn=Kn

39、*R0=70.7*40=2828KQ(取Rn=2830KQ)Cn=Tn/Rn=0.133/2830=0.047gF(取Cn=0.05F)Con=4Ton/R0=4*0.015/40=1.5F(取Con=1.5F)計算電動機帶40%額定負載啟動到最低轉速時的轉速超調量bnan%=(Acmax/Cb)%2(入-Z)(nnom/n*)(TEn/Tm)當h=5時,(Acmax心b)%=81.2%,而nnom=IdnomR/Ce=1.2*9.5/0.113=100.9r/min6n%=81.2%*2*1.5*100.9*0.0274/(1600*0.1)=4.24%<10%計算空載啟動到額定轉速的

40、時間2-15有一個轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng),主電路采用三相橋式整流電路,電動機額定參數(shù)：Pn=555KW,UN=750V,IN=760A,nN=375r/min,電動勢系數(shù)Ce=1.82V.min/r,主回路總電阻R=0.1<2,允許電流過載倍數(shù)入=1.5,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=75,電磁時間常數(shù)Ti=0.03S,機電時間常數(shù)Tm=0.112S,電流反應濾波時間常數(shù)Toi=0.002S轉速反應濾波時間常數(shù)Ton=0.02S.設調節(jié)器輸入電壓Unm=Uim=Ucm=10V,調節(jié)器輸入回路電阻Ro=40KO設計指標：穩(wěn)態(tài)無靜差,電流超調量b產(chǎn)5%,空載啟動到額定轉速時的轉速超調量an&

41、lt;10%,可電流調節(jié)器已按典型I型系統(tǒng)設計,并取參數(shù)KT=0.5,試求：選擇轉速調節(jié)器ASR結構,計算其參數(shù)Rn、Cn、Con,Rq=40KQ計算電流環(huán)的截止頻率wc和轉速環(huán)的截止頻率wn,并考慮他們是否合理.解：*電流調節(jié)器已按典型I型系統(tǒng)設計,并取參數(shù)KT=0.5,由于設計要求無靜差,轉速調節(jié)器必須有積分環(huán)節(jié)；又跟據(jù)動態(tài)要求,空載啟動到額定轉速時的轉速超調量an<10%,應按典型口形系統(tǒng)設計轉速環(huán).故ASR選用PI調節(jié)器.*三相橋式晶閘管整流裝置的平均失控時間Ts=0.00167S,電流環(huán)最小時間常數(shù)T、i=Ts+Toi=0.00167+0.002=0.0037S轉速環(huán)最小時間常

42、數(shù)T'n=2T'I+Ton=2*0.0037+0.02=0.0274S按跟隨和抗擾性能都較好的原那么,取h=5,那么ASR的超前時間常數(shù)為tn=hT、n=5*0.0274=0.137Sh151Kn=-I-2=22=87.62h2T/250.0137UnUnmUiUima=10/375=0.0270=10/*1.5*760)=0.009nnNnidm(h1)-CeTm(51)0.0090.1960.12Kn=1.92h：RTn250.0270.180.0137*由轉速調節(jié)器的原理圖可知,取Ro=40KQ,那么Rn=Kn*R0=1.9*40=76KQ(取Rn=76KQ)Cn=WRn

43、=0.137/76=1.8gF(取Cn=1.8gF)Con=4Ton/Ro=4*0.02/40=2F(取Con=2F)計算電流環(huán)的截止頻率wc的計算和驗證如下：根據(jù)設計要求：穩(wěn)態(tài)無靜差,電流超調量b產(chǎn)5%,因此可按典型I型系統(tǒng)設計,電流調節(jié)器選用PI型.檢查對單源電壓的抗擾性：工=0.03/0.0037=8.11<10參考典型I型系統(tǒng)的動態(tài)抗擾性能,各項指標Tt是可以接受的.*ACR超前時間常數(shù)：ti=Tl=0.03S,要求W三5%時,應取Kqi=0.5,因此_-1Ki=0.5/T,i=0.5/0.0037=135.1S電流環(huán)截止頻率3ci=KI=135.11/s晶閘管裝置傳遞函數(shù)近似條

44、件：1/3Ts=1/(3X0.0017)=196.11/s>瀛B近似條件.忽略反電動勢對電流環(huán)的影響的條件：3I=311=3*17.25=53<3c滿足近似條件TmTl.0.1120.03小時間常數(shù)近似處理條件：1=1j*1=180.8S-1>3C滿足近似條件.3TsToi3'.0.0170.02和轉速環(huán)的截止頻率wnwc的計算和驗證如下：電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件:但1=63.7S-1>30.0037轉速環(huán)截止頻率為：3n=K/3i=Ki%=87.6*0.137=12S-1n滿足簡化條件.轉速環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件：16=11351=27.4>3n,滿足近

45、似條件.3Ton30.022-16在一轉速、電流雙閉環(huán)V-M系統(tǒng)中,轉速調節(jié)器ASR、電流調節(jié)器ACR均采用PI調節(jié)器.在此系統(tǒng)中,當轉速給定信號最大值U*nm=15V,n=nN=1500r/min;電流給定信號最大值U*im=10V,允許最大電流Idm=30A,電樞回路總電阻R=2Q晶閘管裝置的放大倍數(shù)Ks=30,電動機的額定電流In=20A,電動勢系數(shù)Ce=0.128V.min/r,現(xiàn)系統(tǒng)在U*n=5V,IdL=20A時穩(wěn)定運行.求此時的穩(wěn)態(tài)轉速n=?,ACR的輸出電壓UC=?當系統(tǒng)在上述情況下運行時,電動機忽然失磁(u=0),系統(tǒng)將會發(fā)生什么現(xiàn)象式分析并說明.假設系統(tǒng)能夠穩(wěn)定下來,那么穩(wěn)

46、定后n=?,Un=?,U*i=?,Ui=?,Id=?,Uc=?,該系統(tǒng)轉速環(huán)按典型口型系統(tǒng)設計,且按Mmin準那么選擇參數(shù),取中頻寬h=5,轉速環(huán)小時間常數(shù)n=0.05,求轉速環(huán)在跟隨給定作用下的開環(huán)傳遞函數(shù),并計算出放大系數(shù)及各時間常數(shù).該系統(tǒng)由空載IdL=0突加額定負載時,電流Id和轉速n的動態(tài)過程波形是怎樣的機電時間常數(shù)Tm=0.05S,計算其最大動態(tài)降落nmax和恢復時間.2-17有一轉速、電流雙閉環(huán)限制的H型雙極式PWM直流調速系統(tǒng),電動機參數(shù)為：Pn=200KW,Un=48V,In=3.7A,nN=200r/min,電樞電阻Ra=6.5Q電樞回路總電阻R=8Q,允許電流過載倍數(shù)入=

47、2,電動勢系數(shù)Ce=0.12V.min/r,電磁時間常數(shù)Tl=0.015S,機電時間常數(shù)Tm=0.2S,電流反應濾波時間常數(shù)Toi=0.001S轉速反應濾波時間常數(shù)Ton=0.005S.設調節(jié)器輸入電壓U*nm=U*im=Ucm=10V,調節(jié)器輸入回路電阻Ro=40KQ已計算出電力晶體管D202的開關頻率f=1kHz,PWM環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=4.8試對該系統(tǒng)進行動態(tài)參數(shù)設計,設計指標：穩(wěn)態(tài)無靜差,電流超調量門05%,空載啟動到額定轉速時的轉速超調量an<20%,過渡過程時間ts00.1S問題2-18:哪些是限制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標、穩(wěn)定性指標和動態(tài)性能指標穩(wěn)態(tài)性能指標是：調速范圍D=nm

48、ax/nmin=nnom/nmin和靜差率SMnnom/no*i00%穩(wěn)定性指標：柏德圖對數(shù)幅頻特性和對數(shù)幅頻特性典型I型系：對數(shù)幅頻特性以20dB/dec的斜率穿越零分貝線,只有保證足夠的中頻帶寬度,系統(tǒng)就一定是穩(wěn)定的,且有足夠的穩(wěn)定裕量.T=90°-tg-13cT>45典型口型系統(tǒng)：對數(shù)幅頻特性以20dB/dec的斜率穿越零分貝線.丫=180-180+tg-13ct-tg-13cT=tg-13ct-tg-13cT動態(tài)性能指標分跟隨性能指標和抗擾性能指標：跟隨性能指標戶升時間：在典型的階躍響應跟隨過程中,輸出量從零起第一次上升到穩(wěn)態(tài)值所經(jīng)過的時間有些教材定義為10%-90%,

49、調量：在典型的階躍響應跟隨過程中,輸出量超出穩(wěn)態(tài)值的最大偏移量與穩(wěn)態(tài)值之比.調節(jié)時間：又稱過度過程時間原那么上是系統(tǒng)從給定量階躍變化到輸出量完全穩(wěn)定下來的時間.一般在階躍響應曲線的穩(wěn)態(tài)值附近,取±5%或±2%的范圍作為允許誤差.抗擾性能指標：態(tài)降落：在系統(tǒng)穩(wěn)定時,突加一個約定的標準的擾動量,在過度過程中引起l的輸出量最大降落值.復時間：從階躍擾動作用開始,到輸出量根本恢復穩(wěn)態(tài),距新穩(wěn)態(tài)值之差進入某基準量的土5%或土2%范圍之內所需的時間.2-19轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)啟動過程的特點是飽和非線性限制、轉速超調和準時間最優(yōu).2-20、調節(jié)器的設計順序是先內環(huán)后外環(huán)：從內環(huán)開始,逐步向外擴展.常用的調節(jié)器設計方法有工程設計方法、調節(jié)器最正確整定方法、模型系統(tǒng)法和振蕩指標法.2-21、轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,轉速環(huán)按典型TT型系統(tǒng)設計:抗擾水平強.穩(wěn)態(tài)無靜差.2-22、轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中,電流環(huán)按典型系統(tǒng)設計,抗擾水平較差,超調小.2-23、在電機調速限制系統(tǒng)中,對于C的擾動,系統(tǒng)是無能為力