电力拖动自动控制系统A1卷.doc

一、选择题：（每小题3分，3×5＝15分）
1．在桥式可逆直流脉宽调速系统当中，镇流电阻的作用是（ C ）。
A.限流 B.分压 C.抑制泵升电压
2．某闭环调速系统的调速范围是1500～150r/min，要求系统的静差率，那么系统允许的静态速降是（ A ）。
A.3.06r/min B.4r/min C.4.13r/min
3．采用PI调节器的转速、电流双闭环调速系统，若要改变电动机的转速，应调节（ B ）。
A.调节器放大系数 B.给定电压 C.负载
4．在伯德图上，截止频率越高，则系统的（ B 。
A.稳定性越好 B. 快速性越好
C. 稳态精度越高
5．在可逆运行系统当中，抑制瞬时脉动环流措施为（ 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
二、填空题：（每小题3分，3×5＝15分）
1．调速系统的稳态性能指标有(调速范围)、(静差率)
2．某直流调速系统电动机的额定转速为nN=1430r/min，额定速降为115 r/min，要求静差率s≤30%，则系统允许的最大调速范围为 5.3 。
3．转速、电流双闭环调速系统当中，两个调节器采用 串级 联接，其中转速反馈极性为 负反馈 、电流反馈极性为 负反馈。
4．转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，转速n取决于给定 给定电压 、ASR的输出量取决于 负载电流 。
5．采用PI调节器的转速、电流双闭环系统启动时，转速调节器经历 不饱和 、 饱和 、退饱和 三种状态。
三、判断题：（每小题2分，2×5＝10分）
1．调速系统的静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准。（√）
2．闭环系统的静特性可以比开环系统硬得多。（√）
3．反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。（√）
4．当闭环系统开环放大系数大于系统的临界放大系数时，系统将不稳定。（√）
5．微机数字调速系统中，采样频率应不小于信号最高频率的2倍。（√）
四、简答题：（每小题10分，10×2=20分）
1．简述泵升电压产生的原因及其抑制措施。
答：采用二极管整流获得直流电源时，电机制动时不能回馈电能，只好对滤波电容充电，使电容两端电压升高，产生泵升电压。泵升电压抑制措施：电容器吸收动能；镇流电阻消耗动能；并接逆变器。
2．采用PI调节器的转速、电流双闭环调速系统中电流调节器和转速调节器的限幅各起什么作用。
答： ASR输出限幅决定电动机允许的最大电流。 ACR输出限幅决定电力电子变换器的最大输出电压。

五、计算题：（每小题20分，20×2=40分）
1．（20分）有一转速负反馈单闭环V-M有静差直流调速系统，试完成以下项目：
（1）画出其电路原理图；（5分）
（2）画出系统稳态结构框图；（5分）
（3）试利用稳态结构框图推导其静特性方程。（10分）
2．（20分）有一V—M系统：电动机Pnom=2.5kw，Un=220V，In=15A，nn=1500rpm，RS=2Ω，Rrec=1Ω，KS=30，要求调速范围D =20，静差率S=10﹪。
（1）计算开环系统的速降和允许的静态速降；（10分）
（2）采用转速负反馈，当给定电压为20V、转速为1000rpm时，计算放大器的放大倍数；
（10分）
1.解：（1）原理图
（2）稳态结构框图：
（3）电压比较环节 ：
放大器
电力电子变换器 ：
调速系统开环机械特性 ：
…………（1分）
测速反馈环节 ：
削去中间变量的静特性方程；
2．.解：（1）开环系统的速降△nop=In×R∑/Ce=354.3 (V/rpm)，
允许的静态速降△ncl=(nn×S)/[D×(1－S)]=8.33 (rpm)
Ce=[Un－InRa] /nn =0.127 (V/rpm)
(2)计算放大器的放大倍数
K= △nop /△ncl -1=44.54
α = 0.02 (V/rpm)
KP = K×Ce /(KS×α) = 8.79