直流調(diào)速控制系統(tǒng)2010-2011試卷

1、專業(yè)班級： 姓 名： 學(xué) 號： 密 封 線 裝 訂 線重 慶 科 技 學(xué) 院2010/2011學(xué)年第2學(xué)期考試試卷(A)卷課程名稱：直流調(diào)速控制系統(tǒng) 適用專業(yè)年級：自應(yīng)本2008級本卷共 6 頁，考試方式： 閉卷 ，考試時間： 120 分鐘題 號一二三四五六七八九十總 分得 分閱卷人一、選擇題：（本題共5小題，每小題2分，共10分）1、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)在啟動時，若電流調(diào)節(jié)器飽和，則啟動過程將（A ）。A、增長 B、減短C、不變D、視其它條件不同而不同2、若雙閉環(huán)系統(tǒng)在正常運行中,電流負(fù)反饋開路,系統(tǒng)將（B ）。A、轉(zhuǎn)速迅速上升，最終導(dǎo)致“飛車”。B、轉(zhuǎn)速迅速上升，最終穩(wěn)定在某值，此時=0

2、C、速迅速上升，最終穩(wěn)定在某值，此時=·ILD、轉(zhuǎn)速迅速上升，最終穩(wěn)定在某值，此時=3、采用PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度受（A）影響。A、轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)B、電流反饋系數(shù)C、電源電壓UD、負(fù)載電流IL4、下在無靜差的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)中，下面哪個量（A）發(fā)生變化在系統(tǒng)穩(wěn)定后，既能引起轉(zhuǎn)速改變，又能引起整流裝置的輸出電壓Udo也改變。A、給定電壓B、電網(wǎng)電壓C、負(fù)載轉(zhuǎn)矩 D、電動機勵磁電流5、采用PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，要改變其堵轉(zhuǎn)電流，可改變（C）A、給定電壓 B、轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)C、電流反饋系數(shù) D、負(fù)載電流IL二、填空題：（本題共13小題，每空1分，共35分）1、常用的可控直流電源

3、有以下三種：旋轉(zhuǎn)變流機組；靜止可控整流器；直流斬波器和脈寬調(diào)制變換器、。1、 2、一個合格的控制系統(tǒng)，必須滿足三項基本要求：穩(wěn)定且有一定的穩(wěn)定裕量、快速性好、抗干擾能力強、。3、自然環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的制動過程包括本組（橋）逆變和它組（橋）制動兩個階段，其本質(zhì)分別是電流下降 和轉(zhuǎn)速下降 。4、控制系統(tǒng)的精度依賴于給定穩(wěn)壓電源和反饋量檢測元件的精度。5、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程主要有那三個階段電流上升階段；恒流升速階段；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段、 。2、 6、自動控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)包括跟隨性能指標(biāo)；抗擾性能指標(biāo)和兩類。7、設(shè)計多環(huán)控制系統(tǒng)的一般原則是：從內(nèi)環(huán)開始，一環(huán)一環(huán)地逐步向外擴展。8、無環(huán)

4、流邏輯控制器DLC由電平檢測、邏輯判斷、延時電路、聯(lián)鎖保護、和四個基本環(huán)節(jié)組成。3、 9、PWM變換器有不可逆和可逆兩類，可逆變換器又有單極式、雙極式、受限單極式、 、等多種形式。10、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在額定狀態(tài)穩(wěn)定運行時，兩個調(diào)節(jié)器的輸出分別為：ASR-Inom、ACR。11、在采用兩組晶閘管反并聯(lián)或交叉連接的可逆系統(tǒng)中，實行配合控制；邏輯裝置，保證任何情況下都只有一組導(dǎo)通；錯位控制措施可消除直流平均環(huán)流，采用措施可消除瞬時脈動環(huán)流，采用措施可消除動態(tài)環(huán)流。12、數(shù)字濾波中常用的方法有（ 算術(shù)平均濾波 ）、（ 中值濾波 ）、（ 中值平均濾波 ）。13、如果能夠做到隨著負(fù)載增加轉(zhuǎn)速有所

5、下降時及時調(diào)整晶閘管的控制角，（提高）整流電源的輸出電壓，電動機的轉(zhuǎn)速就會有一定的（ 回升 ）。三、判斷題：（本題共10小題，每小題1分，共10分）1、（ ）轉(zhuǎn)速單閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)中，電動機勵磁電流、轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)發(fā)生變化時，系統(tǒng)對它們無調(diào)節(jié)作用。2、（ ）要提高帶電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)的下垂段陡度可將電流反饋信號放大。3、（ ）一般閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)穩(wěn)定性都是矛盾的。4、（ ）一般閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)要求以穩(wěn)和準(zhǔn)為主，對快速性要求不高，所以常用PI調(diào)節(jié)器。5、（ ）隨動系統(tǒng)以快速性為主，所以常用PD和PID調(diào)節(jié)器。6、（ X ）輸出電壓限幅電路是為了保證運算放大器的線性特性并

6、保護調(diào)速系統(tǒng)的各個部件。7、（ ）脈動電流的大小和方向都是變化的，而直流環(huán)流的大小和方向是不變的。8、（ ）自動控制系統(tǒng)的伯德圖低頻段的斜率陡、增益高，說明系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度差。9、（ ）=*Idm，則當(dāng)=時，Id一定等于Idm。10、（ ）轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)定工作時，要想讓電動機反轉(zhuǎn)，只要改變電動機勵磁電源的極性就可以了。四、計算題：（本題共1小題，共15分）有一V-M調(diào)速系統(tǒng)，電動機參數(shù)為Pnom=2.5kW、Unom=220V、Inom=15A、nnom=1500r/min、Ra=2，整流裝置內(nèi)內(nèi)阻Rrec=1，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大系數(shù)Ks=30，要求調(diào)速范圍D=20，靜差率s=

7、10%。試：1計算開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降和調(diào)速要求所允許的穩(wěn)態(tài)速降。2采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成閉環(huán)系統(tǒng)，試畫出系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖。3調(diào)整該系統(tǒng)，使時轉(zhuǎn)速n=1000r/min，此時轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)應(yīng)為多少？（可認(rèn)為）4計算所需的放大器放大系數(shù)。5如果改用電壓負(fù)反饋，能否達到所提出的調(diào)速要求？若放大器的放大系數(shù)不變，最大給定電壓為30V，在靜差率為s=30%時采用電壓負(fù)反饋最多能夠得到多大的調(diào)速范圍？ 1先計算電動機的Ce開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降為：滿足調(diào)速要求所允許的穩(wěn)態(tài)速降為：2采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：KpKsa 1/CeU*nUctUnEnUd0Un+- IdR-3當(dāng)時n=1000r/min，

8、則轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)為：4閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)為：則所需的放大器放大系數(shù)為：5改用電壓負(fù)反饋后，電動機電樞電阻Ra造成的穩(wěn)態(tài)速降已經(jīng)是：可見，不可能達到題中提出的調(diào)速要求。采用電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性方程式為：式中，其中電壓反饋系數(shù)為：所以K=8.79×30×0.1364=35.97因此，采用電壓負(fù)反饋后調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降為：故：即電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)最多能夠達到的調(diào)速范圍是2.7。五、分析論述題：（本題共1小題，共15分）某轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)V-M系統(tǒng)。ASR和ACR均采用PI調(diào)節(jié)器。已知電動機額定參數(shù)為Unom、Inom、nnom，允許最大電流過載倍數(shù)=1.5，采用三相橋式

9、整流電路，并限制最小角為min=30°。設(shè)系統(tǒng)在額定情況（I=Inom，n=nnom）下正常運行，若轉(zhuǎn)速反饋線突然斷線，系統(tǒng)的運行情況如何？五、若轉(zhuǎn)速反饋斷線，則在ASR輸入端有Un=0，于是ASR飽和，輸出為限幅值，故，Uct上升到Uctm，ACR也飽和，Ud=Udm，Id上升，使Te>TL，電動機加速，n上升，E上升，最后使Id回降到Inom，系統(tǒng)穩(wěn)定下來，穩(wěn)態(tài)時，Uct=Uctm，Id=Inom，且六、設(shè)計題（本題共1小題，共15分）某轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)V-M系統(tǒng)，設(shè)電流環(huán)已按(c)max準(zhǔn)則，h=4，校正成典型II型系統(tǒng)，電動機：額定數(shù)據(jù)為：100A，1000rpm，Ce=0.2V/rpm，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大系數(shù)Ks =40，V-M系統(tǒng)主電路總電阻R=0.5，晶閘管整流裝置的滯后時間常數(shù)Ts =3.3ms，電流環(huán)反饋通道滯后時間Toi =1.7ms，轉(zhuǎn)速環(huán)反饋通道滯后時間Ton =10ms，Tm=0.5s，=10V，電流過載倍數(shù)=1.5，=7.5V。系統(tǒng)要求：無靜差，啟動到額定轉(zhuǎn)速時n10%，按Mrmin準(zhǔn)則設(shè)計轉(zhuǎn)速環(huán)，h=5，求出ASR的傳遞函數(shù)，并畫出電路圖，