电力传动电力拖动控制新版系统卷附参考答案.doc

— 年第二学期期末考试
课程名称：电力传动控制系统 开 卷 B 卷 120分钟考试班级： 考试方式 ：开卷[√ ] 闭卷[ ]班级------------------- 学号-------------- 姓名----------------- 重修标记

题号
一
二
三
四

共计
满分
20
20
30
30

100
实得分

评阅人 得分

一、选取题（共20分，每题2分）

1、直流P W M变换器—电动机系统与晶闸管—电动机系统相比， B 。
A、前者调速范畴宽但谐波大 B、前者调速范畴宽且谐波少
C、后者调节范畴宽但谐波大
2、静差率和机械特性硬度关于,当抱负空载转速一定期,特性越硬,静差率 A 。
A、越小 B、越大 C、不变
3、在可逆直流调速系统当中，抑制瞬时脉动环流办法为 A 。
A、采用均衡电抗器 B、采用平波电抗器 C、采用α=β配合控制
4、带比例调节器单闭环直流调速系统，如果转速反馈值与给定值相等，则调节器输出为 A 。
A、零 B、不不大于零定值 C、保持原先值不变
5、无静差调速系统PI调节器中P部份作用是 B 。
A、消除稳态误差 B、加快动态响应 C、既消除稳态误差又加快动态响应
6、转速、电流双闭环调速系统中，在恒流升速阶段时，两个调节器状态是 A 。
A、ASR饱和、ACR不饱和 B、ACR饱和、ASR不饱和 C、ASR和ACR都饱和
7、控制系统可以正常运营首要条件是 B 。
A、精确性 B、稳定性 C、迅速性
8、在直流电机调速系统中，系统无法抑制 B 扰动。
A、电网电压 B、电机励磁电压变化 C、运算放大器参数变化
9、α=β配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程重要阶段是 C 。
A、本组逆变阶段 B、它组反接制动阶段 C、它组逆变阶段
10、在转速、电流双闭环调速系统中，如下哪一项影响最大电流Idm设计 C
。
A、运算放大器 B、稳压电源 C、电动机容许过载能力
评阅人 得分
吗 二、判断题（共20分，每题2分）

1、双闭环调速系统中，给定信号不变，增长转速反馈系数α，系统稳定运营时转速反馈电压不变。 （ 对 ）
2、I型系统工程最佳参数是指参数关系选用 K=1/（2T）或ξ=0.707。 （ 对）
3、双闭环调速系统设计过程中，普通把h=4定义为按闭环幅频特性峰值最小准则设计“三阶工程最佳”参数配备。 （ 错 ）
4、在双闭环调速系统设计过程中，若按“三阶工程最佳”设计系统时，系统超调量为37.6%。 （ 对 ）
5、在双闭环系统调试中，若两个调节器采用PI调节器，固定，想得到固定转速n只需调节给定电压即可。 （ 对 ）
6、积分或比例积分调节器输出具备记忆和保持功能。 （ 对 ）
7、转速闭环系统对一切扰动量都具备抗干扰能力。 （ 错）
8、比例积分调节器输入偏差电压为零时，其输出电压也为零。 （ 错 ）
9、在双闭环调速系统设计过程中，普通将电流环校正为典型I型系统，将转速环校正为典型II型系统。 （ 对）
10、位置式PI调节器算法比增量式PI调节器算法更容易产生积分饱和现象，必要同步设立积分限幅和输出限幅，缺一不可。 （ 对 ）

评阅人 得分
吗
三、简答题（共30分，每题6分）

1、直流PWM变换器中，泵升电压是如何产生？对系统有何影响？如何抑制？
答：泵升电压是当电动机工作于回馈制动状态时，由于二极管整流器单向导电性，使得电动机由动能转变为电能不能通过整流装置反馈回交流电网，而只能向滤波电容充电，导致电容两端电压升高。泵升电压过大将导致电力电子开关器件被击穿。应合理选取滤波电容容量，或采用泵升电压限制电路。

2、在无静差转速单闭环调速系统中，转速稳态精度与否还受给定电源和测速发电机精度影响？试阐明理由。
答：依然受影响。由于无静差转速单闭环调速系统只是实现了稳态误差为零，因而若给定电源发生偏移，或者测速发电机精度受到影响而使反馈电压发生变化，系统仍会以为是给定或转速发生变化，从而变化转速，以达到电压偏差为零。

3、单闭环调速系统能减少或消除转速稳态误差实质是什么？
答：比例控制直流调速系统可以减少稳态速降实质在于它自动调节 ，在于它能随着负载变化而相应地变化电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降变化。

4、在转速、电流双闭环直流调速系统中，若要变化电动机转速，应调节什么参数？若要变化电动机堵转电流，应调节系统中什么参数？
答：在转速、电流双闭环调速系统中，若要变化电动机转速,应调节参数有：转速给定电压，由于转速反馈系统转速输出服从给定。 
若要变化电动机堵转电流,应调节系统中参数有：转速给定、转速调节器放大倍数、转速调节器限幅值、转速反馈系数等，由于它们都在电流环之外。

5、无环流逻辑控制器DLC中为什么必要设立封锁延时和开放延时？延时过大或过小对系统有何影响？
答：设立封锁延时电路和开关延时电路后，可以保护两组晶闸管在切换时不发生短路，保证同一时间只有一组晶闸管开通。延时过大会引起切换时间太长，延时过小会导致换流逆变失败。

评阅人 得分

四、计算题（共30分）
1、设控制对象传递函数为，式中=2；=0.4s，=0.08s，=0.015s，=0.005s。规定阶跃输入时系统超调量
用PI调节器将系统设计成典型I型系统，试设计调节器参数并计算调节时间。（10分）
解：用PI调节器校正时，调节器传递函数为
取，并将、、当作小时间常数，令

则按典型I型系统校正时系统开环传递函数为

取，则

调节时间
因此PI调节器参数，；调节时间。

2、某转速、电流双闭环直流调速系统，主电路采用三相零式整流电路。已知电动机参数为：，，，，，电枢回路总电阻R=0.18，容许电流过载倍数，触发整流环节放大倍数，电磁时间常数，机电时间常数，电流反馈滤波时间常数，转速反馈滤波时间常数。额定转速时给定电压，ASR调节器饱和输出电压=8V，ACR调节器饱和输出电压=6.5V。
系统静、动态设计指标为：稳态无静差，调速范畴D=10，电流超调量，空载起动到额定转速时转速超调量。试求：
电流调节器已按典型I型系统设计，并取参数KT=0.5。
(1) 拟定电流反馈系数和转速反馈系数。
(2) 选取转速调节器构造，并计算其参数？
(3) 考虑转速超调，试设计转速调节器ASR，计算其参数。
设调节器输入电阻。 （20分）
解：（1）

（2）电流调节器设计
拟定期间常数：

电流调节器构造拟定：
由于，可按典型I型系统设计，选用PI调节器，，
电流调节器参数拟定：，。
校验等效条件：

可见满足近似等效条件，电流调节器实现：选,则：
, 取9K.
由此
（3）速度调节器设计
拟定期间常数：
a) 电流环等效时间常数:由于
则
b)
c)
速度调节器构造拟定：
按照无静差规定，应选用PI调节器，
， 速度调节器参数拟定：

校验等效条件：

可见满足近似等效条件。
转速超调量校验 (空载Z=0）

转速超调量校验成果表白，上述设计不符合规定。因而需重新设计。
查表，应取小某些h，选h=3进行设计。
按h=3，速度调节器参数拟定如下：
校验等效条件：

可见满足近似等效条件。
转速超调量校验：

转速超调量校验成果表白，上述设计符合规定。
速度调节器实现：选,则,取310K。