090702电力拖动控制系统A答案.doc

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标 准 答 案 及 评 分 标 准 第 1 页

课程名称： 电机拖动控制系统A（A卷）

一、选择题（每题2分，总计20分）
1. V-M直流调速系统利用改变直流电动机的（ ）实现速度的调节。
A 电枢回路电阻； B 电枢电压； C 励磁电流； D 以上情况均可能。
2. 晶闸管触发整流装置可以近似成一阶惯性环节，其时间常数为（ ）
A 机电时间常数；B 电磁时间常数；C 失控时间常数；D 滤波时间常数。
3.下列说法正确的是（ ）
A 积分调节器的输出决定于输入偏差量的历史过程。
B 比例控制可以使系统在偏差电压为零时保持恒速运行。
C 比例调节器可以实现无静差。
D 采用积分调节器动态相应快。
4. 双惯性环节校正成典型Ⅰ型系统，引入的调节器是( )调节器。
A P B PI C I D PID
5. 在工程设计中，如果将系统校正成典型Ⅰ型系统的过程，当KT值取为（ ）时为无超调？
A 0 B 0.25 C0.5 D 1
6. 双闭环直流调速系统中，依靠（ ）调节器来产生抗负载扰动的作用。
A转速 B电流 C转矩 D励磁
7. 采用工程设计法的双闭环直流调速系统中，电流环设计成典型（）型系统，引入的电流调节器为（ ）调节器。
A Ⅰ PI B Ⅱ PI C Ⅰ P D Ⅱ P
8. 基于三相零式整流的反并联连接可逆调速系统中用了（ ）个环流电抗器。
A 1 B 2 C 3 D 4
9. 逻辑控制无环流可逆直流调速系统中，无环流逻辑控制环节依靠（ ）进行判断。
A转速给定和转速值 B转速给定和电流给定
C电流值和转速值 D电流给定和电流值
10. 采用V-M系统反并联可逆线路，当电动机工作在反向回馈制动时，正组桥处于（ ）状态，反组桥处于（ ）状态。
A 逆变 待整流 B待逆变 整流
C 整流 待逆变 B待整流 逆变

答案：BCABB
AABDA

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二、分析简答题（每题8分，总计40分）
1. 假设某转速单闭环调速系统的电源电压突然降低，则该调速系统将如何进行调节，请结合稳态结构图加以说明。
答：电源电压突然降低，直流侧电压降低，电流下降低于负载电流，转速下降，转速反馈电压下降，转速调节器输入增加，控制电压上升，直流侧电压上升，电流上升高于负载电流，转速上升，最后转速稳定，电流与负载电流平衡。

2. 转速、电流双闭环直流调速系统设计后，ASR限幅对应1.5倍额定电流，但是在空载额定励磁稳速运行时突加额定转矩负载，转速不能回到给定转速，请分析原因？
答：直流侧电压过低会导致转速不能回到给定转速，其原因可能在于交流电源电压过低（4分），或者是电流调节器ACR输出限幅设置过低（4分）。

3. 在转速、电流双闭环直流调速系统中，两个调节器均采用PI调节器。当系统带额定负载运行时，转速反馈线突然断线，试分析系统进入稳态后调节器、转速、电枢电流的情况。
答：ASR饱和、ACR饱和（4分）；最大电压给定下的开环直流拖动系统，电枢电流等于负载电流，转速稳定（4分）。

4. 为什么说离散化是微机数字控制系统的特点之一？
答：数字化：数值不能连续导致离散；（4分）采样时间：采样不能连续导致离散。（4分）

5. 逻辑控制的无环流可逆调速系统中，无环逻辑控制环节DLC的作用是什么？其中设置了什么延时，为什么？
答：无环逻辑控制环节DLC按照系统的工作状态，指挥系统进行正、反组的自动切换，其输出信号，确保主电路没有出现环流的可能。（4分）
封锁延时：关断等待时间，以确认电流已经过零，而非因电流脉动引起的误信号；
开放延时：触发等待时间，以确保被关断的晶闸管已恢复阻断能力，防止其重新导通。（4分）

三、计算题（总计20分）
1.（本题10分）某龙门刨床工作台拖动采用直流调速电动机，其额定数据如下：60kW，220V，305A，1000r/min，采用V-M系统，主电路总电阻0.18W，电动机电动势系数0.2Vmin/r。如果要求调速范围D=20，静差率s£5%，采用开环调速能否满足这个要求？如果采用有差闭环调速系统，则闭环系统开环放大系数应该有多大？

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解：（2分）
（2分）
，不能满足要求（2分）。若要满足要求：
（2分）
（2分）
也可以通过比较其他参数来判断是否满足要求，比如说调速范围、转速降等。
2.（本题10分）某被控对象：，试用PI调节器分别将其校正成典型Ⅱ型，并求调节器参数（取中频宽为5）。
解：选用PI调节器：
近似处理：（2分）

确定调节器参数：（4分）

确定截止频率：（2分）

近似处理校验：（2分）

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四、作图题（总计20分）
1.（本题10分）画出H型双极式PWM变换器的电路原理图，指出这种变换器的缺点。并说明采用双极型PWM变换器的调速系统，当电动机停止时，电枢电流是否等于零，为什么？
答：作图（5分）
双极式控制的桥式可逆PWM变换器有下列的不足之处是（2分）：
（1）在工作过程中，4个开关器件可能都处于开关状态，开关损耗大；
（2）在切换时可能发生上、下桥臂直通的事故，为了防止直通，在上、下桥臂的驱动脉冲之间，应设置逻辑延时。

当电机停止时，电枢电压是正负脉宽相等的交变脉冲电压，因而电流也是交变的。这个交变电流的平均值为零，不产生平均转矩，但是电枢电流的瞬时值却不等于0。（3分）

2.（本题10分）请将如图所示调速系统构成转速闭环，并确定该系统是哪一种调速系统？并确定电路中4个标注点的接线极性。
答：作图（4分）
不可逆转速、电流双闭环直流调速系统。（2分）
4个标注点的接线极性如图所示。（4分）