运动控制系统试题.doc

运动控制系统试题

20
2020年4月19日
文档仅供参考，不当之处，请联系改正。
一、 单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确序号填在题中的括号内。每小题１分，共２５分。）
１． 在电机调速控制系统中，对于（ ）的扰动，系统是无能为力的。
Ａ、运算放大器的参数的变化
Ｂ、电机励磁电压的变化
Ｃ、转速反馈参数的变化
Ｄ、电网电压的变化
２．带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（ ）
Ａ、零
Ｂ、大于零的定值
Ｃ、小于零的定值
Ｄ、保持原先的值不变
３． 在单闭环调速成系统中，为了实施限流保护，能够引进（ ）环节。
Ａ、电流截止正反馈
Ｂ、电流截止负反馈
Ｃ、电压截止正反馈
Ｄ、电压截止负反馈
４． 无静差调速系统的ＰＩ调节器中Ｐ部份的作用是（ ）
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
Ｄ、不能消除稳态误差也不能加快动态响应
５． 电流正反馈能够作为调速系统的补偿控制，在实际系统中应用的是电流正反馈的（ ）
Ａ、欠补偿
Ｂ、全补偿
Ｃ、过补偿
Ｄ、临界补偿
６． 双闭环调速系统在稳定时，控制电压Ｕct的大小取决于（ ）。
Ａ、转速n
Ｂ、负载电流Idl
Ｃ、转速n和负载电流Idl
Ｄ、电流反馈系数β
７． 转速电流双闭环调速系统在起动的恒流升速阶段中，两个调节器的关系为（ ）
Ａ、ＡＳＲ和ＡＣＲ均饱和限幅输出
Ｂ、ＡＳＲ不饱和，ＡＣＲ饱的限幅输出
Ｃ、ＡＳＲ饱和限幅输出，ＡＣＲ不饱和
Ｄ、ＡＳＲ和ＡＣＲ均不饱和
８． 在α=β配合控制可逆调速系统中当αf=60。时，αr= （ )。
Ａ、６０。
Ｂ、１２０。
Ｃ、１８０。
Ｄ、２４０。
９．α=β配合控制有环流可逆调速系统中存在的是（ ）环流。
A、 直流
B、 动态
C、 平均
D、 脉动
１０． 逻辑控制的无环流可逆调速系统中逻辑装置的转矩极性信号采样于（ ）
Ａ、转速给定电压Ｕn＊
Ｂ、转速反馈电压Ｕn
Ｃ、电流给定电压ＵI＊
Ｄ、电流反馈电压Ｕi
１１． 配合控制可逆调速系统运行在第二象限，整流装置的输出电压方向与电机反电势方向相反，此时是
（ ）状态。
Ａ、正组待整流，反组逆变，电机电动
Ｂ、正组待逆变，反组整流，电机反接制动
Ｃ、正组待整流，反组逆变，电机回馈制动
Ｄ、正级待逆变，反组整流，电机回馈制动
１２．在单极性可逆ＰＷＭ变换器中，随着负载的减小，电流将（ ）。
Ａ、断续，不改变方向
Ｂ、保持连续，不改变方向
Ｃ、断续，来回变向
Ｄ、保持连续，来回变向
１３． 在Ｈ型可逆ＰＷＭ变换器主要电路中，只有二个三极管交替通断，而其它二个的通断是受电动机转
向控制的是（ ）
Ａ、双极性
Ｂ、单极性
Ｃ、受限单极性
Ｄ、受限双极性
１４． 交流电动机变压调速方法属转差功率（ ）调速。
Ａ、消耗型
Ｂ、回馈型
Ｃ、不变型
Ｄ、不存在型
１５． 交流电动机带恒转矩负载作调压调速时，其转差功率与转差率（ ）
Ａ、无关系
Ｂ、成比例关系
Ｃ、成平方关系
Ｄ、成反比关系
１６． 交一交变频调速系统适用的调频范围为（ ）
Ａ、０～fN
Ｂ、１／２fN～fN
Ｃ、１／３fN～fN
Ｄ、１／２fN～1/3fN
１７． ＳＰＷＭ逆变器是利用正弦波信号与三角波信号相比较后，而获得一系列（ ）的脉冲波形。
Ａ、等幅不等宽
Ｂ、等宽不等幅
Ｃ、等幅等宽
Ｄ、不等宽不等幅
１８． 异步电动机变压变频调速时，采用（ ）控制方式，可获得一线性机械特性。
Ａ、Ｕ１／f1=常值
Ｂ、Eg/f1=常值
Ｃ、Es/f1=常值
Ｄ、Er/f1=常值
１９． 一般的间接变频器中，逆变器起（ ）作用。
Ａ、调压
Ｂ、调频
Ｃ、调压与逆变
Ｄ、调频与逆变
２０． 转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制（ ）。
Ａ、电机的调速精度
Ｂ、电机的动态转矩
Ｃ、电机的气隙磁通
Ｄ、电机的定子电流
２１． 按转子磁场定向和矢量控制变频调速成系统中， 在（ ）条件下，有电动机转矩与定子电流转矩分
量成正比的关系。
Ａ、气隙磁通恒定
Ｂ、转子电流恒定
Ｃ、转子磁链恒定
Ｄ、定子电流恒定
２２．交流串级调速装置指的是串级调速系统中的（ ）
Ａ、交流电动机
Ｂ、电动机加转子整流器
Ｃ、逆变器与逆变变压器
Ｄ、转子整流器，逆变器与逆变变压器
２３． 对串级调速系统而言，一般整定在（ ）时对应于电动机的最低转速工作状态。
Ａ、β＝０。
Ｂ、β＝３０。
Ｃ、β＝６０。
Ｄ、β＝９０。
２４． 串级调速系统的转子整流电路工作在γ>６０。时会出现整流电路中（ ）整流元件同时换流的情况
。
Ａ、两个
Ｂ、三个
Ｃ、四个
Ｄ、五个
２５． 静止式串级调速系统的附加直流电势由（ ）实现。
Ａ、直流发电机
Ｂ、蓄电池
Ｃ、工作在整流状态的可控整流器
Ｄ、工作在逆变状态的可控整流器
二、 填空题：（每空１分，共１５分）
１． 直流调速系统的可控直流电源能够用旋转变流机组组成，它是由_______________拖动直流发电机实
现变流。
２． 晶闸管整流器的流电压是用__________________________________控制的。
３． 带电流变化率内环的三环调速系统中的电流变化率调节器一般采用_______________调节器。
４． 转速微分负反馈的引入， 可使转速调节器在起动时______________，从而抑制了超调。
５． 带比例调节器和单闭环调速系统的开环放大系数_____________临界放大系数时，系统将不稳定。
６． 在晶闸管反并联线路中，两组晶闸管的电源是______________.
７． 错位控制的无环流可逆调速系统的零位在αro=αro=_____________.
８． 当脉宽调速系统减速时，电能经过ＰＷＭ变换器回送给__________，而使电源电压升高。
９． 脉宽调速系统中，电流脉动量大的是____________式ＰＷＭ变换器。
１０． 异步电动机在变压调速工作时，其最大转矩随电机电压的降低而___________。
１１． 对普通的笼型异步电动机，当它带恒转矩负载作变压调速工作时， 其调速范围在_____________之间。
１２． 在变压变频调速系统中，若采用 U1/f1=常数控制，而不加补偿措施，则电动机的最大转达矩会随
转速__________________.
１３． 异步电动机Ａ、Ｂ、Ｃ、坐标系的数学模型经___________________________变换，可得到dqo坐标
系的数学模型。
１４． 串级调速装置的容量与系统的___________________近似成比例。
１５． 串级调速系统转于直流回路传递函数中的时间常数ＴＬr和放在系数ＫLr都是
_____________________的函数。
三、 简答题（共５题，共２８分）
１． 转速环为什么校正成典型II型系统？（6分）
２． 什么叫环流？环流分哪几种类型？它们如何抑制？（5分）
３． α=β配合控制的制动过程分哪些阶段？请分别写出每个阶段的本组、它组晶闸管及电机的工作状态
。（6分）
４． 在SPWM逆变器的控制中， 对SPWM波有几种调制方式，并分别指出其优、缺点。（5分）
5．画出异步电动机串级调速成系统的主电路原理图。写出各部件的名称。（6分）
四、 分析计算题（共4题，共32分）
１． 某调速系统额定转速为1500r/min，开环系统的静态速降为６０r/min，调速范围为1500r/min～
500r/min,该系统开环时的静差递率是多少？如要求静差率达到2%，则闭环的开环放大倍数是多少？（6分）
２． 某直流调速系统的电机额定值为：220V，17A,1450r/min,电抠电阻为1Ω，整流装置内阻为1Ω，触发整流电路的增益为40，最大给定电压是15V。
（1） 采用转速负反馈单闭环有差调速系统， Kp=10。当静差率S=2%时， 其调速成范围是多少？
（2） 采用负反馈有差调节器速成系统， 带动电流截止负反馈，画出稳态结构图，写出静特性方程。（10分）
３． 某双闭环无静差直流调速系统，整流装置用三相挤式电路。电机的额定数据为：440V，350A，750r/min,Ce=0.72Vmin/r。晶闸管装置的放大倍数Ks=37,电抠回路总电阻R=0.1Ω，电磁时间常数为0.03S。调节器饱和输出电压为12V，电流反馈滤波时间常数为0.002S。要求电流超调量，σi≤5%设计电流调节器，计算R、C参数值，并画出运算放大器的电路图，取Ro=20KΩ(不用校验近似条件)。（10分）
4．在交通变频调节器速成系统工程中， 常以数字控制方法生成SPWM波形，试求导出以对称采样法所决定
的t1,t2,t３,的数学式（Te是SPWM波蝇任一脉冲的周期）。并计算出在Te=0.6ms，W1t=30。，M=0.8时的t1t2t3值，（6分）
二、 填空题：（每空１分，共１５分）
１． 直流调速系统的可控直流电源能够用旋转变流机组组成，它是由_______________拖动直流发电机实
现变流。
２． 晶闸管整流器的流电压是用__________________________________控制的。
３． 带电流变化率内环的三环调速系统中的电流变化率调节器一般采用_______________调节器。
４． 转速微分负反馈的引入， 可使转速调节器在起动时______________，从而抑制了超调。
５． 带比例调节器和单闭环调速系统的开环放大系数_____________临界放大系数时，系统将不稳定。
６． 在晶闸管反并联线路中，两组晶闸管的电源是______________.
７． 错位控制的无环流可逆调速系统的零位在αro=αro=_____________.
８． 当脉宽调速系统减速时，电能经过ＰＷＭ变换器回送给__________，而使电源电压升高。
９． 脉宽调速系统中，电流脉动量大的是____________式ＰＷＭ变换器。
１０． 异步电动机在变压调速工作时，其最大转矩随电机电压的降低而___________。
１１． 对普通的笼型异步电动机，当它带恒转矩负载作变压调速工作时， 其调速范围在_____________之间。
１２． 在变压变频调速系统中，若采用 U1/f1=常数控制，而不加补偿措施，则电动机的最大转达矩会随
转速__________________.
１３． 异步电动机Ａ、Ｂ、Ｃ、坐标系的数学模型经___________________________变换，可得到dqo坐标
系的数学模型。
１４． 串级调速装置的容量与系统的___________________近似成比例。
１５． 串级调速系统转于直流回路传递函数中的时间常数ＴＬr和放在系数ＫLr都是
_____________________的函数。
三、 简答题（共５题，共２８分）
１． 转速环为什么校正成典型II型系统？（6分）
２． 什么叫环流？环流分哪几种类型？它们如何抑制？（5分）
３． α=β配合控制的制动过程分哪些阶段？请分别写出每个阶段的本组、它组晶闸管及电机的工作状态
。（6分）
４． 在SPWM逆变器的控制中， 对SPWM波有几种调制方式，并分别指出其优、缺点。（5分）
5．画出异步电动机串级调速成系统的主电路原理图。写出各部件的名称。（6分）
四、 分析计算题（共4题，共32分）
１． 某调速系统额定转速为1500r/min，开环系统的静态速降为６０r/min，调速范围为1500r/min～
500r/min,该系统开环时的静差递率是多少？如要求静差率达到2%，则闭环的开环放大倍数是多少？（6分）
２． 某直流调速系统的电机额定值为：220V，17A,1450r/min,电抠电阻为1Ω，整流装置内阻为1Ω，触发整流电路的增益为40，最大给定电压是15V。
（1） 采用转速负反馈单闭环有差调速系统， Kp=10。当静差率S=2%时， 其调速成范围是多少？
（2） 采用负反馈有差调节器速成系统， 带动电流截止负反馈，画出稳态结构图，写出静特性方程。（10分）
３． 某双闭环无静差直流调速系统，整流装置用三相挤式电路。电机的额定数据为：440V，350A，750r/min,Ce=0.72Vmin/r。晶闸管装置的放大倍数Ks=37,电抠回路总电阻R=0.1Ω，电磁时间常数为0.03S。调节器饱和输出电压为12V，电流反馈滤波时间常数为0.002S。要求电流超调量，σi≤5%设计电流调节器，计算R、C参数值，并画出运算放大器的电路图，取Ro=20KΩ(不用校验近似条件)。（10分）
4．在交通变频调节器速成系统工程中， 常以数字控制方法生成SPWM波形，试求导出以对称采样法所决定
的t1,t2,t３,的数学式（Te是SPWM波蝇任一脉冲的周期）。并计算出在Te=0.6ms，W1t=30。，M=0.8时的t1t2t3值，（6分）