电力拖动自动控制系统试卷.doc

常州机电职业技术学院试卷

考试学期
2013-2014-2
开课部门
电气工程系

考试课程
运动控制系统
考试班级

考试形式

题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
……
总分
得分

本试卷共 2 页，请核对试卷页数，班级、姓名等信息写在左侧，否则试卷无效。

一、选择题
1. 在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型Ⅱ型系统，因为转速环性能是以（B ）
A．跟随为主 B．抗扰为主 C．静态为主 D．稳态为主
2. 在加速度输入下的I型系统稳态时的误差为（ C ）
A．0 B．恒值 C．无穷大 D．无法计算
3. 在典型I型系统中，开环增益与截止频率之间的关系为（ A ）
A．两者相等 B．前者小于后者 C．前者大于后者 D．两者没关系
4.闭环系统的静特性表示闭环系统电动机的稳态关系是（ C ）。
A．转速与电枢回路总电阻间的 B．转速与给定电压间的
Ｃ．转速与负载电流间的 D．转速与开环放大系数间的
5. 中频段越宽，则系统的（ A ）
A．稳定性越好 B．快速性越好 C．稳态精度越高 D．抗干扰能力越强
6. 转速电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，决定转速的是（ B ）
A．负载电流 B．给定电压 C．电枢电流 D．控制电压
7. 不属于双闭环直流调速系统的起动过程中阶段为（ D ）
A．电流上升 B．恒流升速 C．转速调节 D．全压起动
8. 不属于跟随性能指标为（ A ）
A．动态降落 B．超调量 C．调节时间 D．上升时间
9. I型系统的随动系统，不能用于输入为（ D ）
A．1 B．100 C．t D．0.1t2
10. 在加速度输入下的Ⅱ型系统稳态时的误差为（ B ）
A．0 B．恒值 C．无穷大 D．无法计算
11. 如果要改变双闭环无静差V-M系统的堵转电流，可调节（ D ）
A．α B．Id C．U*n D．U*i
12. 对于调速系统，最重要的动态性能是（ C ）
A．稳定性能 B．快速性能 C．抗扰性能 D．跟踪性能
13. 对直流调速系统来说，主要的扰动量是（ B ）
A．电网电压的波动 B．负载阻力转矩的变化
C．元件参数随温度变化 D．给定量变化
14. 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 D．抗干扰能力越强
15. 转速电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，ASR的输出是由（ A ）
A．负载电流决定 B．给定电压决定 C．转速决定 D．控制电压决定
16. 系统开环传递函数为，此系统为（ A ）
A．Ⅰ型系统 B．Ⅱ型系统 C．Ⅲ型系统 D．Ⅳ型系统
17. 对于随动系统，最重要的动态性能是（ C ）
A．稳定性能 B．动态性能 C．跟踪性能 D．抗扰性能
18. 在斜坡输入下的Ⅱ型系统稳态时的误差为（ A ）
A．0 B．恒值 C．无穷大 D．无法计算
19. 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（ B ）
A．比例控制 B．积分控制 C．微分控制 D．比例微分控制
20. 如果要改变双闭环无静差V-M系统的转速，可调节（ C ）
A．Id B．β C．U*n D．U*i

21. 转速电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，控制电压不取决于（ D ）
A．负载电流 B．给定电压 C．转速 D．电枢电压
22. 不是跟随性能指标是（ D ）
A．上升时间 B．峰值时间 C．调节时间 D．动态降落
23. 在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型I型系统，是因为电流环（ A ）
A．跟随性能为主 B．抗扰性能为主 C．静态性能为主 D．稳态性能为主
24. 在单闭环反馈控制系统中，不能被抑制变化是（ B ）
A．放大器输出电压漂移 B．测速反馈系数变化
C．电动机励磁变化 D．主电路电阻增大
25. 在调速系统中为了获得挖土机特性，可以引入（ D ）
A．电压负反馈  B．电压微分负反馈 C．电流正反馈 D．电流截止负反馈
26. 不是跟随性能指标为（ D ）
A．上升时间 B．峰值时间 C．调节时间 D．恢复时间
27. 对于调速系统，最重要的动态性能是（ C ）
A．稳定性能 B．快速 C．抗扰性能 D．跟踪性能
28. 在阶跃输入下的I型系统稳态时的误差为（ A ）
A．0 B．无穷大 C．恒值 D．无法计算
29. 一个设计较好的双闭环调速系统在稳态工作时（ B ）
A. 两个调节器都饱和 B. 两个调节器都不饱和
C. ST饱和，LT不饱和 D. ST不饱和，LT饱和
30．采用旋转编码器的数字测速方法不包括（ D ）
A．M法 B．T法 C．M/T法 D．F法
二、填空（每空1分，共15分）
1. 在采用PI调节器的电流、转速双闭环调速系统中，如果转速调节器处于饱和状态，相当于使转速环　　　　　 环。
2. 典型Ⅱ型系统的快速性一般都比典型I型系统　　　　　 。
3. 为防止起动时产生电流冲击，在单闭环调速系统中须加　　　 　　 环节，在转速、电流双闭环系统中，通过调节速度调节器的限幅值可限制最大电流。
4. 调速系统的动态性能就是控制　　　　　 的能力。
5. 在电机调速控制系统中，对于转速反馈参数的变化的扰动，系统是 抑制的。
6. 采用比例积分调节器的闭环调速系统是 静差调速系统。
7. 双闭环调速系统的静特性在负载电流小于Idm时表现为转速无静差，这时
负反馈起主要作用。
8. 双闭环调速系统在稳定时，控制电压ＵＣ的大小取决于转速和 。
9. 在转速、电流双闭环调速系统中，由于电流检测信号中常含有交流分量，为了不使它影响到调节器的输入，需加 。
10. 开环调速系统的转速降落正是由负载引起的转速偏差，显然，引入　　　　　 将使调速系统应该能够大大减少转速降落。
11. 调速系统中采用　　　　　 调节器可以使系统保持恒速运行，实现无静差调速。
12. 采用工程设计方法设计调节器时，如果系统主要要求有良好的跟随性能，可按典型
　　　　　 型系统设计。
13. 比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状，而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的　　　　　 。
14. 电流截止负反馈环节的作用是　　　　　 。
15. 调节器工程设计方法最基本思路是把设计过程分成两步，在确定了调节器结构之后，再选择调节器的参数，把系统校正成典型系统，并满足　　　　　 。
16. 闭环调速系统的　　　　　 表示闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）间的
稳态关系。
17. 无静差调速系统的ＰＩ调节器中Ｐ部份的作用是　　　　　 。
18. 在转速、电流双闭环调速系统中，有测速发电机得到的转速反馈电压含有换向纹波，因此需要加　　　　　 。
19. 无静差调速系统是靠给定量和反馈量的偏差　　　 　　 来进行控制的。
20. 双闭环调速系统在稳定时，控制电压Ｕct的大小取决于　　　　　 和负载电流Idl。
21. 比例积分控制综合了比例控制和积分控制的优点，比例部分能迅速响应控制作用，积分部分则最终消除　　　　　 。
22. 在采用PI调节器的电流、转速双闭环调速系统中，如果电流调节器处于不饱和状态，那么稳态时，电流调节器的输入电压△Ui为　　　　　 。
23. 双闭环调速系统在稳定时，控制电压的大小取决于　　　　　 和负载电流。
24. 一般来说，调速系统的动态指标以　　　　　 性能为主。
25. 如果所要求的静差率一定，则闭环系统可以大大提高　　　　　 。
26. 反馈控制系统能抑制被反馈包围的　　　　　 通道上的扰动。

27. 带比例调节器的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。
28. 双闭环调速系统的静特性当负载电流达到Idm时，对应于转速调节器的输出U*im，这时，
　　　　　 调节器起主要调节作用，系统表现为电流无静差。
29. 调节器工程设计方法最基本思路是把设计过程分成两步，首先要选择调节器的结构，确保系统的　　　　　 ，并满足所要求的稳定精度。
30. 一般来说，随动系统的动态指标以　　　　　 性能为主。
31. 在单闭环调速系统中，为了实施限流保护，可以引进__ _环节。
32. 在自动控制系统中， 调节器的输出包含了输入偏差量的全部历史。
33. 在转速动态过程中， 调节器保证了系统能够获得电动机允许的最大电流，从而加快了系统的动态过程。
34. 典型Ⅱ型系统的超调量一般都比典型I型系统 。
35. 在电流、转速双闭环调速系统中，电流环应以跟随性能为主，即应选用典型 型系统。
36. 系统的精度依赖于　　　　 的精度。
37. 输出量能立即响应输出量的变化的调节器为　　　　 调节器。
38. 为防止起动时产生电流冲击，在单闭环调速系统中须加电流截止负反馈环节，在转速、
电流双闭环系统中，通过调节速度调节器的 可限制最大电流。
39. 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ASR　　　　
，ACR不饱和。
40. 采用工程设计方法设计调节器时，如果系统主要要求有良好的抗扰性能，可按典型　 型系统设计。
三、名词解释
1. 恢复时间

2. 上升时间

3. 超调量

四、简答题
1. 带电流截止负反馈的单闭环直流调速系统的静特性具有哪些特点？

2. 单闭环调速控制系统中的电流截止负反馈是如何工作的？

3. 在转速、电流双闭环直流调速系统中，电流调节器的作用是什么？

4. 在电流、转速双闭环调速系统中，转速环为什么校正成典型II型系统？

5. 在转速电流双闭环调速系统中，根据转速调节器可把起动过程分成哪几个阶段？

6. 为什么要将转速电流双闭环调速系统中的电流环校正成I型系统？

7. 转速电流双闭环直流调速系统的起动过程有什么特点？

8.在转速、电流双闭环直流调速系统中，转速调节器的作用是什么？

五、计算题
1.调节对象的传递函数为，要求用PI调节器将其校正为典型I型系统，在阶跃输入下系统超调量，典型I型系统跟随性能指标和频域指标与参数的关系如下表所示。写出PI调节器的结构形式并确定参数。
表 典型I型系统跟随性能指标和频域指标与参数的关系

4.一个闭环系统，其控制对象的传递函数为

要求校正为典型Ⅱ型系统，在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。（要求采用PI调节器对其进行校正）
典型II型系统阶跃输入跟随性能指标表（按Mrmin准则确定关系时）

3. 在题10图所示的双闭环直流调速系统中，已知电动机参数为：PN=3kW，UN=220V，IN=17.5A，nN=1500r/min；电枢绕组电阻
Ra =1.25Ω；晶闸管装置放大系数Ks＝37.84；采用三相桥式整流电路，整流装置内阻Rrec=1.3Ω，整流回路总电感L=200mH，整流装置滞后时间常数Ts=0.0017s；平波电抗器电阻RL=0.3Ω；电流反馈滤波时间常数Toi=0.002s；电流反馈系数β=0.218V/A。试设计电流调节器，要求电流超调量σi≤5%。

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