B运动控制系统第四版练习题.doc

判断题1弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖动恒转矩负载。（）2采用光电式旋转编码器的数字测速方法中，M法适用于测高速，T法适用于测低速。（）3只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位能式负载下能实现制动。（）4直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。（）5静差率和机械特性硬度是一回事。（ ）6带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。 （ ）7电流转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk的大小并非仅取决于速度定 Ug* 的大小。 （）8双闭环调速系统在起动过程中，速度调节器总是处于饱和状态。 （ ）9逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。（）10可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向（正或反）由驱动脉冲的宽窄决定。（）11双闭环可逆系统中，电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。 （）与开环系统相比，单闭环调速系统的稳态速降减小了。 （ ） 12=配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变和它组制动两阶段（）13转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。（）14 电压闭环相当于电流变化率闭环。（）15 闭环系统可以改造控制对象。（）16闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）的稳态关系，即静特性，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大的不同。17直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。（）18 直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。（）19电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰，严重时会造成系统振荡。（）20对电网电压波动来说，电压环比电流环更快。（）1交交变频器的输出频率低于输入频率。（）2普通VVVF变频器可以直接突加转速给定起动。（）3转差频率控制的转速闭环异步电动机变频调速系统实际动静态性能达到直流双闭环调速系统的水平。（）4 SVPWM控制方法的直流电压利用率比一般SPWM提高了15%。（）5串级调速系统的容量随着调速范围的增大而下降。（）6交流调压调速系统属于转差功率回馈型交流调速系统。（）7普通串级调速系统是一类高功率因数低效率的仅具有限调速范围的转子变频调速系统。（）8永磁同步电动机自控变频调速中，需增设位置检测装置保证转子转速与供电频率同步。（）9交流调压调速系统属于转差功率不变型交流调速系统。（）10同步电动机只需改变定子频率就可调节转速，不必采用VVVF控制。（）11SVPWM以圆形旋转磁场为控制目标，而SPWM以正弦电压为控制目标。（）12SVPWM输出电压比SPWM高出15%，即直流电压的利用率高。（）串级调速系统能够实现电气制动。（）13 转差频率矢量控制系统没有转子磁链闭环。（）14异步电动机的状态方程至少是一个5阶系统。（）15 异步电动机VVVF调速系统中速度给定信号可以是阶跃信号。（）16气隙磁链是定子、转子通过气隙相互交链的那部分磁链。（）计算转子磁链的电压模型更适合于中、高速范围，而电流模型能适应低速。17 在串级调速系统故障时，可短接转子在额定转速下运行，可靠高。（） 选择题1转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是APIDBPICP DPD2静差率和机械特性的硬度有关,当理想空载转速一定时,特性越硬,静差率A越小B越大 C不变 D不确定3下列异步电动机调速方法属于转差功率不变型的调速系统是A降电压调速 B串级调速 C变极调速 D变压变频调速4可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速的是A比例控制B积分控制C微分控制 D比例微分控制5控制系统能够正常运行的首要条件是A抗扰性B稳定性C快速性 D准确性6在定性的分析闭环系统性能时，截止频率c越低,则系统的稳态精度A越高 B越低C不变 D不确定8转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是AACR BAVR CASR DATR9双闭环直流调速系统的起动过程中不包括A.转速调节阶段B.电流上升阶段C.恒流升速阶段D.电流下降阶段11下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是A饱和非线性控制B转速超调C准时间最优控制D饱和线性控制12下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是A降电压调速 B变极对数调速C变压变频调速D转子串电阻调速13SPWM技术中，调制波是频率和期望波相同的A正弦波 B方波 C等腰三角波 D锯齿波14下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是A高阶B低阶 C非线性 D强耦合15在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是A故障保护 BPWM生成 C电流调节 D转速调节16比例微分的英文缩写是APIBPD CVR DPID17调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准A平均速度 B最高速C最低速 D任意速度19在定性的分析闭环系统性能时，截止频率c越高,则系统的快速性A越好 B越差 C不变 D不确定20采用旋转编码器的数字测速方法不包括AM法 BT法 CM/T法DF法21转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是AACR BAVR CASR DATR22下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中，错误的是A只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的B反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动C反馈控制系统的作用是：抵抗扰动、服从给定D系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度23笼型异步电动机变压变频调速系统中基频以下调速，恒?控制方式控制性能最好A恒控制 B恒控制C恒控制24SPWM技术中，载波是频率比期望波高得多的A正弦波 B方波C等腰三角波 D锯齿波25下列不属于交流异步电动机动态数学模型特点的是A高阶B线性C非线性 D强耦合27正弦波脉宽调制的英文缩写是APID BPWMCSPWM DPD29采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于A无静差调速系统 B有静差调速系统C双闭环调速系统 D交流调速系统30异步电动机数学模型的组成不包括A电压方程 B磁链方程 C转矩方程D外部扰动31直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时，（ A）。A ACR抑制电网电压波动，ASR抑制转矩波动BACR抑制转矩波动，ASR抑制电压波动C ACR 放大转矩波动，ASR抑制电压波动D ACR放大电网电压波动，ASR抑制转矩波动32双闭环调速系统中，在恒流升速阶段时，两个调节器的状态是（A）。（A）ASR饱和、ACR不饱和 （B）ACR饱和、ASR不饱和 （C）ASR和ACR都饱和 （D）ACR和ASR都不饱和33无静差调速系统中，调节器一般采用（C）调节器。（A） P调节器（B） PD调节器（C） PI调节器34在速度负反馈单闭环调速系统中，当下列（C）参数变化时系统无调节能力。（A） 放大器的放大倍数Kp （B）负载变化（C）转速反馈系数（D）供电电网电压35.为了增加系统响应的快速性，我们应该在系统中引入（ A ）环节进行调节。（A） 比例 （B） 积分 （C） 微分 1带二极管整流器的SPWM变频器是以正弦波为逆变器输出波形，是一系列的 （A）矩形波。A 幅值不变，宽度可变 B 幅值可变，宽度不变C 幅值不变，宽度不变 D 幅值可变，宽度可变2绕线式异步电动机双馈调速，如原处于低同步电动运行，在转子侧加入与转子反电动势相位相同的反电动势，而负载为恒转矩负载，则（B）A ，输出功率低于输入功率 B ，输出功率高于输入功率C ，输出功率高于输入功率 D ，输出功率低于输入功率3普通串级调速系统中，逆变角，则（C）。A 转速上升，功率因数下降 B 转速下降，功率因数上升C 转速上升，功率因数上升 D 转速下降，功率因数下降4绕线式异步电动机双馈调速，如原处于低同步电动运行，在转子侧加入与转子反电动势相位相同的反电动势，而负载为恒转矩负载，则（C），输出功率低于输入功率 B ，输出功率高于输入功率C，输出功率高于输入功率 D ，输出功率低于输入功率（注：为电动机实际转速，为电动机同步转速）5与矢量控制相比，直接转矩控制（D）A 调速范围宽 B 控制性能受转子参数影响大 C 计算复杂 D 控制结构简单6异步电动机VVVF调速系统的机械特性最好的是（C）A恒控制 B恒控制C恒控制 D 恒控制7异步电动机VVVF调速系统中低频电压补偿的目的是A 补偿定子电阻压降 B 补偿定子电阻和漏抗压降 C 补偿转子电阻压降 D 补偿转子电阻和漏抗压降8异步电动机VVVF调速系统的机械特性最好的是（D）A恒压频比控制B恒定子磁通控制C恒气隙磁通控制D恒转子磁通控制9电流跟踪PWM控制时，当环宽选得较大时，A开关频率高，B电流波形失真小 C电流谐波分量高 D电流跟踪精度高填空题1常用的可控直流电源有 旋转交流机组、静止式可控整流器、直流斩波器或脉宽调制变换器2调速系统的稳态性能指标包括 调速范围 和 静差率3反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定 4当电流连续时，改变控制角，VM系统可以得到一组平行的 机械特性曲线。5常见的调速系统中，在基速以下按 恒转矩调速方式，在基速以上按 恒功率调速方式6自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的跟 随性能指标 和对扰动输入信号的 抗扰性能指标7电力牵引设备上最先进的可控直流电源是直流斩波器或脉宽调制变换器8SPWM控制技术包括 单极性控制 和 双极性控制 两种方式。9常见的转速检测装置有 测速发电机、电磁脉冲测速器.10VVVF控制是指逆变器输出电压 和 频率 可变的控制。12电流截止负反馈的作用是 限流13负反馈的作用是抵制扰动14静态环流可以分为 直流平均环流 和 瞬时脉动环流15自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的 跟随性能指标 和对扰动输入信号的 抗扰性能指标。16PWM变换器可以通过调节 电力电子开关来调节输出电压。18PWM逆变器根据电源类型不同可以分为电压型 和 频率型20转速单闭环直流控制系统可以通过引入电流环 控制以提高系统动态性能。21转速电流双闭环调速系统在启动过程中，转速调节器ASR将经历 不饱和 、饱和、退饱和 三种情况。22交流调速的基本类型中最好的一种节能省力型调速方案是变压变频调速24无静差直流调速系统的实质是调节器包含 比例积分 环节。25比例积分控制综合了比例控制和积分控制两种规律的优点，比例 部分能迅速响应控制作用。28电流调节器可以对电网电压的波动起及时抗扰 的作用。29根据直流电动机转速方程，可以看出有改变电枢电阻、 变电压 以及减弱励磁三种方法可以调节直流电动机的转速。30 V-M系统中，由于电流波形的脉动，可能出现电流波形 连续 和 断续 两种情况。当电感量较小或负载较轻时， 就容易造成电流波形 断续 的情况。31、双闭环直流调速系统起动过程的特点是饱和非线性 、准时间最优 以及退饱和超调。32、双闭环直流调速系统在外环设计成型时，由于系统的饱和非线性作用，使其抗扰性与跟随性一致 。33、异步电动机变压调速系统转差功率损耗与系统的调速范围和负载性质有密切关系，相对来说 风机泵类负载比较适合采用变压调速。34、采用两组晶闸管反并联的可逆V-M系统，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过 负载 而直接在 两组晶闸管之间流通的短路电流，称作环流。35、逻辑无环流可逆系统的逻辑控制装置需要设置两个延时电路，分别是 封锁 延时和 开放 延时。36、对于调速系统的转速控制要求有调速 、 稳速 、 加减速 三个方面。37、PWM变换器中，由于直流电源靠二极管整流器供电，不可能回馈电能，电机制动时只好对滤波电容充电，这将使电容两端电压升高，称作 泵升电压 。38、根据直流电动机转速方程，可以看出有改变电枢电阻、 变电压 以及减弱励磁三种方法可以调节直流电动机的转速。39、异步电动机串级调速时所能产生的最大转矩比正常接线时减少了17.3%。40、在交-直-交变压变频器中，按照中间直流环节直流电源性质的不同，逆变器可以分成 电压源 型和 电流源 型两类，两种类型的实际区别在于直流环节采用怎样的滤波器。41、两组晶闸管反并联的可逆V-M系统，采用a = b配合 控制，可以消除直流平均环流，但是瞬时脉动环流是自然存在的，可以通过串接 环流电抗器 抑制瞬时脉动环流。42、根据对异步电动机转差功率处理方式的不同，可把交流调速分成转差功率消耗型、转差功率不变型 、转差功率 馈送型 。43、已知不同电压频率协调控制方式的机械特性图，a为恒恒压频比控制，则对应其他两种控制方式分别为：b为恒控制；c为恒控制。简答分析画图1、直流调速有哪几种方案？系统何时会发生电流断续？怎样解决？电流截止负反馈的目的是什么？1、调速系统转速控制的要求？何为静差率、调速范围？二者有何关系？闭环静特性与开环系统机械特性相比有何优点？2、PWM-M系统与V-M系统相比优点3、反馈控制规律是什么？4、采用PI调节器的无静差调速系统的稳态误差是否受给定电源和测速发电机精度的影响？ 5、转差频率控制的规律？6、转速调节器、电流调节器的作用？7、转速、电流双闭环直流调速系统退饱和超调量与哪些因素有关？考虑饱和非线性的影响，转速环的抗扰性与跟随性是否一致？ 8、伺服系统与调速系统比较？位置随动系统常用的位置检测装置有哪几种？9、何谓环流，环流的种类有哪些？根据对环流控制方案的不同，可逆调速系统可以分为哪几种？10、双闭环直流调速系统的起动过程，起动特点？启动过程各量随时间变化的波形。11、简述异步电动机在下面不同的电压-频率协调控制时的机械特性并画图比较。12、交流调速分成哪几种类型？各举一例。13、叙述交流变压调速系统的优缺点和适用场合。14、环流概念，分哪几种？怎样抑制？15、可逆直流调速系统有哪几种，16双闭环直流调速系统工程设计中对型系统采用什么准则将双参数的设计问题变成单参数的设计？17双极式PWM变换器的优点是什么？18何为泵升电压？如何抑制？19伺服系统的误差包括哪几种？20、采用PI调节器的无静差调速系统的稳态误差是否受给定电源和测速发电机精度的影响？为什么？21补偿控制规律与反馈控制规律有什么不同？22在转速负反馈单闭环调速系统中，当电网电压、放大器放大系数、激磁电流、电枢电阻、测速发电机磁场各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对它们有无调节能力？为什么？23下图为异步电动机矢量控制原理结构图，A，B，C，D分别为坐标变换模块，请指出它们分别表示什么变换？这些变换的等效原则是什么w控制器AB电流控制变频器CD等效直流电动机模型+i*mi*tj w1i*ai*bi*Ai*Bi*CiAiBiCiaiimit反馈信号异步电动机给定信 号j 24. 按定子磁链控制的直接转矩控制（DTC）系统与磁链闭环控制的矢量控制（VC）系统在系统特点与性能有什么异同？25已知串级调速系统主回路单线原理框图，试说明起动时各电器开关正确的合闸顺序和停机时的分闸顺序，并简要说明理由。26在双闭环直流调速系统中ASR、ACR各有何作用？它们的输出限幅值各应按什么要求整定？27画出双闭环直流调速系统的动态结构图，并标明各点信号名称和作用。28什么是电压源变频器和电流源变频器？他们在性能上有什么差异？29串级调速系统的起动和停车时总的原则是什么？画出串级调速系统间接起动时控制原理图，说明间接起动的过程及工作原理。30试从物理意义上解释随动系统中型系统能适应加速度输入而型系统不能。31逻辑无环流可逆调速系统对无环流逻辑控制器的要求是什么？32、对于调速系统转速控制的要求有哪几个方面？单闭环直流调速系统的静特性与开环系统机械特性相比有何优点？33：常用的异步电动机调速有哪些？哪些属于转差功率消耗型？哪些属于转差功率不变型？哪些属于转差功率回馈型？ 异步电动机调速方法有：降电压调速、绕线式异步电机转子串电阻调速、串级调速、变极调速、变频调速等。 降电压调速、绕线式异步电机转子串电阻调速属于转差功率消耗型 串级调速属于转差功率回馈型 变极调速、变频调速属于转差功率不变型。34：请比较直流调速系统、交流调速系统的优缺点，并说明今后电力传动系统的发展的趋势. * 直流电机调速系统 优点：调速范围广，易于实现平滑调速，起动、制动性能好，过载转矩大，可靠性高，动态性能良好。 缺点：有机械整流器和电刷，噪声大，维护困难；换向产生火花，使用环境受限；结构复杂，容量、转速、电压受限。 * 交流电机调速系统（正好与直流电机调速系统相反）优点：异步电动机结构简单、坚固耐用、维护方便、造价低廉，使用环境广，运行可靠，便于制造大容量、高转速、高电压电机。大量被用来拖动转速基本不变的生产机械。 缺点：调速性能比直流电机差。 * 发展趋势：用直流调速方式控制交流调速系统，达到与直流调速系统相媲美的调速性能；或采用同步电机调速系统.35、PID控制器各环节的作用是什么？答：PID控制器各环节的作用是：（1）比例环节P：成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦出现，控制器立即产生控制作用，以便减少偏差，保证系统的快速性。（2）积分环节I：主要用于消除静差，提高系统的控制精度和无差度。（3）微分环节D：反映偏差信号的变化趋势，并能在偏差信号变得过大之前，在系统中引入一个早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。36、交流异步电动机的恒压频比控制有哪三种方式？试就其实现难易程度、机械特性等方面 进行比较。37对伺服系统的基本要求有哪些？名词解释题1VM系统晶闸管-电动机调速系统3. 静差率负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落与理想空载转速的比4. ASR转速调节器5. 测速方法的分辨率衡量一种测速方法对被测转速变化的分辨能力6PWM可逆脉冲宽度调制7直接转矩控制利用转矩反馈直接控制电机的电磁转矩8. 调速范围电动机提供的最高转速与最低转速之比9. ACR电流调节器15调节器的设计过程可以简化为哪两步？1.选择调节器的结构2.选择调节器的参数计算题1某闭环调速系统，测得的最高转速为nmax =1500 r/min，最低转速为nmin =150 r/min，要求系统的静差率s2%，试计算：（1）该系统的调速范围D；（2）系统允许的静态速降nN ；（3）如果开环系统的静态速降为100 r/min，则闭环系统的开环放大倍数K是多少？2某直流调速系统电动机额定转速为：nN =1230 r/min，额定速降nN =105 r/min，当要求静差率s30%时，允许多大的调速范围？如果要求静差率s20%时，则调速范围是多少？如果希望调速范围达到10，所能满足的静差率是多少？3有一VM调速系统，电动机参数为：PN=2.5KW，UN=220V，IN =15A，nN =1500r/min，Ra=2，可控硅整流装置内阻Rrec=1，触发整流环节的放大系数KS=40，要求调速范围D=20，静差率S=10%，最大给定电压30V。(1) 计算开环系统的稳态速降和系统所允许的稳态速降。(2) 计算转速反馈系数。(3) 计算所需放大器的放大系数KP。4、三相异步电动机带额定恒转矩负载运行，在额定频率50Hz下的转速为950rmin，采用恒压变频调速，带额定恒转矩负载不变，求f140Hz时的转速。5、直流调压调速系统最高转速特性nomax1900r/min，最低转速特性nomin500r/min，带额定负载时的转速降落nN100r/min，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？ 6、已知晶闸管整流装置供电的调速系统原始参数。电机：PN=2KW，UN220V，IN15A，nN1500r/min，Ra1.2，其它参数：整流装置内阻Rrec1，触发整流环节放大倍数Ks30。要求D20，s10%。计算采用开环调速时的额定速降，说明能否满足调速要求？若要满足这个要求，系统的额定速降nN最多是多少？采用转速负反馈组成闭环控制V-M系统，已知a= 0.015Vmin/r，Ce = 0.15Vmin/r，采用比例放大器的放大系数Kp应多大？7、转速负反馈直流调速系统已校正成典型型系统，要求系统阶跃响应超调量5。已知时间常数T=0.1秒。 求系统的开环增益；计算过渡过程时间ts和上升时间tr； 如果要求上升时间tr0.35 秒，则开环增益K=？=？8、在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。已知参数：电动机：，电枢回路总电阻R=1.5 ，设，电枢回路最大电流，电力电子变换器的放大系数。试求：（） 电流反馈系数和转速反馈系数;（） 当电动机在最高转速发生堵转时的、值。9.有一个系统，其控制对象的传递函数为 ，要校正为典型I型系统，要求阶跃输入下系统超调量（按线性系统考虑）。试决定调节器结构，并选择其参数；写出校正后的系统传递函数。本次考试题型：选择题，判断题，简答题，分析画图题，计算题做题不要背题，