運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)考試.doc

運(yùn)動(dòng)控制整理一 判斷題1弱磁控制時(shí)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩屬于恒功率性質(zhì)只能拖動(dòng)恒功率負(fù)載而不能拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。（）2采用光電式旋轉(zhuǎn)編碼器的數(shù)字測速方法中，M法適用于測高速，T法適用于測低速。（）3只有一組橋式晶閘管變流器供電的直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在位能式負(fù)載下能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。（）4直流電動(dòng)機(jī)變壓調(diào)速和降磁調(diào)速都可做到無級調(diào)速。（）5靜差率和機(jī)械特性硬度是一回事。（ ）6帶電流截止負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)不是單閉環(huán)系統(tǒng)。 （ ）7電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)無靜差可逆調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)控制電壓Uk的大小并非僅取決于速度定 Ug* 的大小。 （）8雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在起動(dòng)過程中，速度調(diào)節(jié)器總是處于飽和狀態(tài)。 （ ）9邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)任何時(shí)候都不會(huì)出現(xiàn)兩組晶閘管同時(shí)封鎖的情況。（）10可逆脈寬調(diào)速系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向（正或反）由驅(qū)動(dòng)脈沖的寬窄決定。（）11雙閉環(huán)可逆系統(tǒng)中，電流調(diào)節(jié)器的作用之一是對負(fù)載擾動(dòng)起抗擾作用。 （）與開環(huán)系統(tǒng)相比，單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降減小了。 （ ） 12=配合工作制的可逆調(diào)速系統(tǒng)的制動(dòng)過程分為本組逆變和它組制動(dòng)兩階段（）13轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)速度控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為PID調(diào)節(jié)器時(shí)轉(zhuǎn)速總有超調(diào)。（）14 電壓閉環(huán)相當(dāng)于電流變化率閉環(huán)。（）15 閉環(huán)系統(tǒng)可以改造控制對象。（）16閉環(huán)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)載電流（或轉(zhuǎn)矩）的穩(wěn)態(tài)關(guān)系，即靜特性，它在形式上與開環(huán)機(jī)械特性相似，但本質(zhì)上卻有很大的不同。 17直流電動(dòng)機(jī)弱磁升速的前提條件是恒定電動(dòng)勢反電勢不變。（）18 直流電動(dòng)機(jī)弱磁升速的前提條件是恒定電樞電壓不變。（）19電壓閉環(huán)會(huì)給閉環(huán)系統(tǒng)帶來諧波干擾，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成系統(tǒng)振蕩。（）20對電網(wǎng)電壓波動(dòng)來說，電壓環(huán)比電流環(huán)更快。（）21.交交變頻器的輸出頻率低于輸入頻率。（）22.普通VVVF變頻器可以直接突加轉(zhuǎn)速給定起動(dòng)。（）23.轉(zhuǎn)差頻率控制的轉(zhuǎn)速閉環(huán)異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)際動(dòng)靜態(tài)性能達(dá)到直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的水平。（）24 .SVPWM控制方法的直流電壓利用率比一般SPWM提高了15%。（）25.串級調(diào)速系統(tǒng)的容量隨著調(diào)速范圍的增大而下降。（）26.交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)屬于轉(zhuǎn)差功率回饋型交流調(diào)速系統(tǒng)。（）27.普通串級調(diào)速系統(tǒng)是一類高功率因數(shù)低效率的僅具有限調(diào)速范圍的轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)。（）28.永磁同步電動(dòng)機(jī)自控變頻調(diào)速中，需增設(shè)位置檢測裝置保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與供電頻率同步。（）29交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)屬于轉(zhuǎn)差功率不變型交流調(diào)速系統(tǒng)。（）30.同步電動(dòng)機(jī)只需改變定子頻率就可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，不必采用VVVF控制。（）31.SVPWM以圓形旋轉(zhuǎn)磁場為控制目標(biāo)，而SPWM以正弦電壓為控制目標(biāo)。（）32.SVPWM輸出電壓比SPWM高出15%，即直流電壓的利用率高。（）串級調(diào)速系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電氣制動(dòng)。（）33. 轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)沒有轉(zhuǎn)子磁鏈閉環(huán)。（）34.異步電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)方程至少是一個(gè)5階系統(tǒng)。（）35 .異步電動(dòng)機(jī)VVVF調(diào)速系統(tǒng)中速度給定信號可以是階躍信號。（）36.氣隙磁鏈?zhǔn)嵌ㄗ?、轉(zhuǎn)子通過氣隙相互交鏈的那部分磁鏈。（）計(jì)算轉(zhuǎn)子磁鏈的電壓模型更適合于中、高速范圍，而電流模型能適應(yīng)低速。37 .在串級調(diào)速系統(tǒng)故障時(shí)，可短接轉(zhuǎn)子在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，可靠高。（）二 選擇題1直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中出現(xiàn)電源電壓波動(dòng)和負(fù)載轉(zhuǎn)矩波動(dòng)時(shí)，（ A）。A ACR抑制電網(wǎng)電壓波動(dòng)，ASR抑制轉(zhuǎn)矩波動(dòng)BACR抑制轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，ASR抑制電壓波動(dòng)C ACR 放大轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，ASR抑制電壓波動(dòng)D ACR放大電網(wǎng)電壓波動(dòng)，ASR抑制轉(zhuǎn)矩波動(dòng)2橋式可逆PWM變換器給直流電動(dòng)機(jī)供電時(shí)采用雙極性控制方式，其輸出平均電壓等于（B）。A B C D 3與機(jī)組相比，相控整流方式的優(yōu)點(diǎn)是（A、B、C、D ），缺點(diǎn)是（ E、F ）。A 功率放大倍數(shù)小于1000倍 B 可逆運(yùn)行容易實(shí)現(xiàn)C 控制作用的快速性是毫秒級 D 占地面積小，噪音小E 高次諧波豐富 F 高速時(shí)功率因數(shù)低 4系統(tǒng)的靜態(tài)速降ned一定時(shí)，靜差率S越小，則（ ）。A 調(diào)速范圍D越小 B 額定轉(zhuǎn)速越大C 調(diào)速范圍D越大 D 額定轉(zhuǎn)速越大5當(dāng)理想空載轉(zhuǎn)速n0相同時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率與開環(huán)下的之比為（ D ）。A 1 B 0 （K為開環(huán)放大倍數(shù)）C 1+K D 1/（1+K）6速度單閉環(huán)系統(tǒng)中，不能抑制（ D ）的擾動(dòng)。A 調(diào)節(jié)器放大倍數(shù) B 電網(wǎng)電壓波動(dòng)C 負(fù)載 D 測速機(jī)勵(lì)磁電流7轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后，發(fā)現(xiàn)原定正向與機(jī)械要求的正方向相反，需改變電機(jī)運(yùn)行方向。此時(shí)不應(yīng)（ C ）。 A 調(diào)換磁場接線 B 調(diào)換電樞接線 C 同時(shí)調(diào)換磁埸和電樞接線 D 同時(shí)調(diào)換磁埸和測速發(fā)電機(jī)接線8一個(gè)設(shè)計(jì)較好的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作時(shí)（ C ）。A 兩個(gè)調(diào)節(jié)器都飽和 B 兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和C ST飽和，LT不飽和 D ST不飽和，LT飽和 9配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的主回路中（D ）A既有直流環(huán)流又有脈動(dòng)環(huán)流 B有直流環(huán)流但無脈動(dòng)環(huán)流C既無直流環(huán)流又無脈動(dòng)環(huán)流 D無直流環(huán)流但有脈動(dòng)環(huán)流10普通邏輯無環(huán)流（既無推又無準(zhǔn)備）可逆調(diào)速系統(tǒng)中換向時(shí)待工作組投入工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于（ B ）狀態(tài)?；仞佒苿?dòng)反接制動(dòng) 能耗制動(dòng)自由停車11雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電流環(huán)調(diào)試時(shí)，如果勵(lì)磁電源合閘，電樞回路亦同時(shí)通電，給定 由ACR輸入端加入且產(chǎn)生恒定的額定電流，則 （ ）。（假定電機(jī)不帶機(jī)械負(fù)載） 電機(jī)會(huì)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 電機(jī)不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn) 電機(jī)會(huì)加速到最高轉(zhuǎn)速過流跳閘12速度單閉環(huán)系統(tǒng)中，不能抑制（ ）的擾動(dòng)。A 調(diào)節(jié)器放大倍數(shù) B 電網(wǎng)電壓波動(dòng)C 負(fù)載 D 測速機(jī)勵(lì)磁電流13 配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的主回路采用反并聯(lián)接線，除平波電抗器外，還需要（ ）個(gè)環(huán)流電抗器。A 2 B 3 C 4 D 114 轉(zhuǎn)速PID調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)系統(tǒng)與轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)系統(tǒng)相比，（C）A 抗負(fù)載干擾能力弱 B 動(dòng)態(tài)速降增大 C 恢復(fù)時(shí)間延長 D 抗電網(wǎng)電壓擾動(dòng)能力增強(qiáng)15 輸入為零時(shí)輸出也為零的調(diào)節(jié)器是A P調(diào)節(jié)器 B I調(diào)節(jié)器 C PI調(diào)節(jié)器 D PID 調(diào)節(jié)器16 下列電動(dòng)機(jī)哪個(gè)環(huán)節(jié)是比例慣性環(huán)節(jié)A B C D 17 直流電動(dòng)反并聯(lián)晶閘管整流電源供電的可逆調(diào)速系統(tǒng)給定為零時(shí)，主要停車過程是A本橋逆變，回饋制動(dòng) B 它橋整流，反接制動(dòng)C它橋逆變，回饋制動(dòng) D 自由停車18直流電動(dòng)一組晶閘管整流電源供電的不可逆調(diào)速系統(tǒng)給定為零時(shí)，主要停車過程是A本橋逆變，回饋制動(dòng) B 它橋整流，反接制動(dòng)C它橋逆變，回饋制動(dòng) D 自由停車三 填空題1如圖，埸效應(yīng)管VT5的作用是零速封鎖即在給定為零且反饋為零使調(diào)節(jié)器輸出為零，以防止由于PI中由于積分作用輸出不為零，使得移相控制角可能處于最小，出現(xiàn)全壓啟動(dòng)導(dǎo)致過電流故障。電位器RP1可調(diào)整輸出正限幅值，RP2可調(diào)整輸出負(fù)限幅。C11是積分電容，C5和R9接入速度反饋構(gòu)成微分調(diào)節(jié)器。C6、C7是輸入濾波電容。2電流斷續(xù)時(shí)KZD系統(tǒng)的機(jī)械特性變軟，相當(dāng)于電樞回路的電阻值增大。4 脈寬調(diào)速系統(tǒng)中，開關(guān)頻率越高，電流脈動(dòng)越小，轉(zhuǎn)速波動(dòng)越小，動(dòng)態(tài)開關(guān)損耗越大。5 采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)系統(tǒng)能使電動(dòng)機(jī)按允許的最大加速度起動(dòng)，縮短起動(dòng)時(shí)間。7 典型I型系統(tǒng)的超調(diào)量比典型II型系統(tǒng)小，抗擾動(dòng)性能比典型II型系統(tǒng)差。8下圖為單閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。(1)圖中V是 ；(2)圖中Ld是 ，它的作用是 ；(3)圖中采用的是 調(diào)節(jié)器，它的主要作用是 ；(4)此系統(tǒng)主電路由 相交流電供電；(5)此系統(tǒng)具有 負(fù)反饋環(huán)節(jié)；(6)改變轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)節(jié)_電位器；(7)整定額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，對應(yīng)8V，應(yīng)調(diào)節(jié)_電位器；(8)系統(tǒng)的輸出量(或被控制量)是_。解： (1)圖中V是 晶閘管整流器；(2)圖中Ld是平波電抗器 ，它的作用是 抑制電流脈動(dòng)和保證最小續(xù)流電流 ；(3)圖中采用的是PI即比例積分調(diào)節(jié)器，它的主要作用是 保證動(dòng)靜態(tài)性能滿足系統(tǒng)要求；(4)此系統(tǒng)主電路由 三 相交流電供電；(5)此系統(tǒng)具有 轉(zhuǎn)速（速度） 負(fù)反饋環(huán)節(jié)；(6)改變轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)節(jié)_RP1_電位器；(7)整定額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，對應(yīng)8V，應(yīng)調(diào)節(jié)_RP2_電位器；(8)系統(tǒng)的輸出量(或被控制量)是_轉(zhuǎn)速_。9.帶二極管整流器的SPWM變頻器是以正弦波為逆變器輸出波形，是一系列 的 （A）矩形波。A 幅值不變，寬度可變 B 幅值可變，寬度不變C 幅值不變，寬度不變 D 幅值可變，寬度可變10.繞線式異步電動(dòng)機(jī)雙饋調(diào)速，如原處于低同步電動(dòng)運(yùn)行，在轉(zhuǎn)子側(cè)加入與轉(zhuǎn)子反電動(dòng)勢相位相同的反電動(dòng)勢，而負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，則（B）A ，輸出功率低于輸入功率 B ，輸出功率高于輸入功率C ，輸出功率高于輸入功率 D ，輸出功率低于輸入功率11.普通串級調(diào)速系統(tǒng)中，逆變角，則（C）。A 轉(zhuǎn)速上升，功率因數(shù)下降 B 轉(zhuǎn)速下降，功率因數(shù)上升C 轉(zhuǎn)速上升，功率因數(shù)上升 D 轉(zhuǎn)速下降，功率因數(shù)下降12.繞線式異步電動(dòng)機(jī)雙饋調(diào)速，如原處于低同步電動(dòng)運(yùn)行，在轉(zhuǎn)子側(cè)加入與轉(zhuǎn)子反電動(dòng)勢相位相同的反電動(dòng)勢，而負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，則（C），輸出功率低于輸入功率 B ，輸出功率高于輸入功率C，輸出功率高于輸入功率 D ，輸出功率低于輸入功率（注：為電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速，為電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速）13.與矢量控制相比，直接轉(zhuǎn)矩控制（D）A 調(diào)速范圍寬 B 控制性能受轉(zhuǎn)子參數(shù)影響大 C 計(jì)算復(fù)雜 D 控制結(jié)構(gòu)簡單14.異步電動(dòng)機(jī)VVVF調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性最好的是（C）A恒控制 B恒控制C恒控制 D 恒控制15.異步電動(dòng)機(jī)VVVF調(diào)速系統(tǒng)中低頻電壓補(bǔ)償?shù)哪康氖茿 補(bǔ)償定子電阻壓降 B 補(bǔ)償定子電阻和漏抗壓降 C 補(bǔ)償轉(zhuǎn)子電阻壓降 D 補(bǔ)償轉(zhuǎn)子電阻和漏抗壓降16.異步電動(dòng)機(jī)VVVF調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性最好的是（D）A恒壓頻比控制B恒定子磁通控制C恒氣隙磁通控制D恒轉(zhuǎn)子磁通控制17.電流跟蹤PWM控制時(shí)，當(dāng)環(huán)寬選得較大時(shí)，( )A開關(guān)頻率高，B電流波形失真小 C電流諧波分量高 D電流跟蹤精度高 四 分析與計(jì)算題1如下圖，轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR、ACR均采用PI調(diào)節(jié)器。已知參數(shù)：電動(dòng)機(jī)：，電樞回路總電阻，設(shè)，電樞回路最大電流為，電力電子變換器的放大系數(shù)。試求：（1） 電流反饋系數(shù)和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)；（5分）（2） 突增負(fù)載后又進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，則ACR的輸出電壓、變流裝置輸出電壓，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，較之負(fù)載變化前是增加、減少，還是不變？為什么？（5分）（3） 如果速度給定不變時(shí)，要改變系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速，可調(diào)節(jié)什么參數(shù)？（5分）（4） 若要改變系統(tǒng)起動(dòng)電流應(yīng)調(diào)節(jié)什么參數(shù)？此時(shí)，設(shè)為正電壓信號，在右圖ASR中應(yīng)調(diào)節(jié)中哪個(gè)電位器？（5分）（5） 當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)的值；（10分）解：(1)評分標(biāo)準(zhǔn)：各2.5分，公式對數(shù)值結(jié)果錯(cuò)扣1分，量綱錯(cuò)扣0.5分，公式錯(cuò)不給分。(2) (3) 因?yàn)樗哉{(diào)節(jié)可以改變轉(zhuǎn)速。(4)因?yàn)?，起?dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR飽和，輸出限幅值，所以改變ASR限幅值可以改變起動(dòng)電流，為正時(shí)，起動(dòng)時(shí)ASR輸出為負(fù)，所以應(yīng)調(diào)節(jié)來改變起動(dòng)電流。不能改變電流反饋系數(shù)，因?yàn)樗€影響電流環(huán)的動(dòng)特性。(5)評分標(biāo)準(zhǔn)：分析出起動(dòng)ASR飽和，結(jié)果全對，滿分；沒有分析出起動(dòng)ASR飽和，沒寫公式扣3分，其它扣4-5分。2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中如反饋斷線會(huì)出現(xiàn)什么情況，正反饋會(huì)出什么情況？答：反饋斷線后，ASR 飽和，輸出為限幅值，轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)，相當(dāng)于堵轉(zhuǎn)，電流給定為ASR的輸出最大值，電流閉環(huán)，按最大電流值恒流加速，轉(zhuǎn)速上升，但由于轉(zhuǎn)速反饋斷線，觸發(fā)移相控制電壓增大到極限，觸發(fā)角最小移至，轉(zhuǎn)速達(dá)到最高值。，同樣，正反饋時(shí)，也是一樣。 3.下圖為異步電動(dòng)機(jī)矢量控制原理結(jié)構(gòu)圖，A，B，C，D分別為坐標(biāo)變換模塊，請指出它們分別表示什么變換？（8分）這些變換的等效原則是什么（2分）？w控制器AB電流控制變頻器CD等效直流電動(dòng)機(jī)模型+i*mi*tj w1i*ai*bi*Ai*Bi*CiAiBiCiaiimit反饋信號異步電動(dòng)機(jī)給定信號j 解：A 矢量旋轉(zhuǎn)逆變換 ，B 二相靜止坐標(biāo)變成三相靜止坐標(biāo)變換C 三相靜止坐標(biāo)系變成二相靜止坐標(biāo)變換D 矢量旋轉(zhuǎn)變換 VR，將二相靜止坐標(biāo)下的互相垂直的交流信號變換成二相旋轉(zhuǎn)的互相垂直的直流信號。 等效變換的原則是旋轉(zhuǎn)磁場等效或磁動(dòng)勢等效補(bǔ)：1. 同步與異步電機(jī)的區(qū)別是什么