運動控制系統(tǒng)綜合練習答案

1、運動控制系統(tǒng)綜合練習答案一單項選擇題1.A 2.B 3.A 4.B 5.A 6.A 7.C 8.A 9.B 10.D 11.D 12.C 13.C 14.A 15.B 16. B 17.A 18. B 19.B 20.D 21C 22.A 23.D 24.C 25.D 26.C 27.D 28.B 29.B 30.A31.A 32.B 33.B 34.C 35.D 36.B 37.D 38.B 39.B 40.D 41.B 42.D 43. A 44.B 45.B46. B 47.B 48.C 49.D 50.A 51.D 52.A 53.A 54.B 55.D 56.C 57.B 58.D

2、59. B 60. B61.A 62.D 63.C 64.A 65.B 66.D 67.A 68.D 69.B 70.C 71.B 72.A 73.A 74.C 75.D76. C 77.D 78 A 79.A 80.B 81.C 82.A 83.B 84.C 85.D 86.B 87.B 88.A 89.B 90.D91. C 92.B 93.D 94.C 95.D 96.C 97.A 98.B 99.B 100.D 101.D 102.A 103.D 104.D 105.A106.C 107.D 108.C 109.B 110.C 111. D 112. D 113 A 114.A 115

3、.C 116.B 117.A 118. A 119.B 120.A二填空題 1. 靜特性 2. 加快動態(tài)響應(yīng) 3. 濾波器 4. 積分（累加或PI調(diào)節(jié)器） 5. 轉(zhuǎn)速n 6. 環(huán)流 7. 限幅 8. 降低 9 一條直線 10. 轉(zhuǎn)速開環(huán)恒壓頻比控制系統(tǒng)（通用變頻器-異步電動機調(diào)速系統(tǒng)）11. 轉(zhuǎn)速閉環(huán) 12. 比例積分調(diào)節(jié)器 13. I 14. 全部歷史 15. 控制電流 16. 回饋制動 17. 0sm 18. 轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制 19 電壓 20 動態(tài)指標21. 調(diào)速范圍 22. 前向 23. 大于 24. 電流 25. 穩(wěn)定性 26 跟隨 27. 環(huán)流電抗器 28. Er/f1=常值

4、29. 電流源 30. 矢量控制系統(tǒng)31. 整流 32. 最低速 33. 穩(wěn)態(tài)偏差 34. 0 35. 轉(zhuǎn)速 36. 抗干擾 37. 整流38. 消耗 39. 0NN 40. 恒功率41.斷續(xù) 42.不能 43.無 44.轉(zhuǎn)速 45.負載電流 46.低通濾波 47.配合控制 48.恒轉(zhuǎn)矩 49.電壓源 50.轉(zhuǎn)子總磁通恒定51. 純滯后 52. 比例 53 開 54. 好 55. 電流截止負反饋 56. 受限單極 57. 轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制 58. 轉(zhuǎn)矩 59. 電源角頻率 60. 獨立的61.靜差率 62. 給定和反饋檢測 63. 比例 64限幅值 65.飽和（飽和限幅輸出） 66. 67

5、 直流側(cè) 68 正 69. 降低 70. 除法71. 觸發(fā)角 72. 電流截止負反饋 73. 積分 74. 電流 75. 大 76. I 77 反 78. 電流給定電壓 79. 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng) 80. 定子電流轉(zhuǎn)矩分量 三名詞解釋1. 對于PWM變換器，由于直流電源靠二極管整流器供電，（1分）不可能回饋電能，（1分）電機制動時只好對濾波電容充電，這將使電容兩端電壓升高。 （1分）2. 定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速（1分）與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差（1分）再除以定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速（1分）3. 在正弦調(diào)制波的半個周期內(nèi)，（1分）三角載波只在正或負的一種極性范圍內(nèi)變化，（1分）所得到的SPWM波也只處于一個極性的范圍內(nèi)，（

6、1分）叫作單極性控制方式。4. 以正弦波作為逆變器輸出的期望波形，以頻率比期望波高的等腰三角波作為載波，用頻率和期望波相同的正弦波作為調(diào)制波，（1分）調(diào)制波與載波的交點確定逆變器開關(guān)器件的通斷時刻，（1分）從而獲得在調(diào)制波的半個周期內(nèi)呈兩邊窄中間寬的一系列等幅不等寬的矩形波，這個序列的矩形波與期望的正弦波等效。（1分）5. 采用磁鏈開環(huán)控制，（1分）利用矢量控制方程中的轉(zhuǎn)差公式，（1分）構(gòu)成轉(zhuǎn)差型矢量控制，即間接矢量控制。（1分）6. 指系統(tǒng)在最低速時（1分） 還能滿足所需靜差率（1分）的轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍（1分）。 7. 從階躍擾動作用開始，（1分）到輸出量基本上恢復穩(wěn)態(tài)，（1分）距新穩(wěn)態(tài)值之差進

7、入某基準值的（或）范圍內(nèi)所需的時間。（1分） 8. 兩組可逆線路在一定控制角穩(wěn)定工作時出現(xiàn)的環(huán)流。（3分）9. 在正弦調(diào)制波的半個周期內(nèi)，（1分）三角載波在正負極性之間連續(xù)變化，（1分）所得到的SPWM波也正負之間變化。（1分）10. 軟起動器是帶電流閉環(huán)的電子控制器,可以限制起動電流并保持恒值，直到轉(zhuǎn)速升高后電流自動衰減下來。（1分）主電路采用晶閘管交流調(diào)壓器，連續(xù)地改變其輸出電壓保證恒流起動，（1分）穩(wěn)定運行時可用接觸器給晶閘管旁路，以免晶閘管不必要地長期工作。（1分）11. 開關(guān)管的開關(guān)頻率或開關(guān)周期關(guān)斷的時間不變，（1分）只改變導通時間，（1分）即只改變輸出直流平均電壓。（1分）12.

8、 在跟隨過程中（1分），輸出量從零起（1分）第一次上升到輸出量穩(wěn)態(tài)值所經(jīng)過的時間（1分）。13. 兩組晶閘管輸出的直流平均電壓為零（1分），但因電壓波形不同（1分），存在瞬時的電壓差，仍會產(chǎn)生脈動的環(huán)流（1分）。14. 載波頻率fc（1分）與調(diào)制信號頻率fr（1分）之比（1分）。15. 低頻輸出時采用異步調(diào)制方式（1分），高頻輸出時切換到同步調(diào)制方式（1分），把兩者的優(yōu)點結(jié)合起來，和分段同步方式效果接近的一種調(diào)制方式（1分）16. 在直流傳動系統(tǒng)中人為地或自動地改變電動機的轉(zhuǎn)速，（1.5分）以滿足工作機械對不同轉(zhuǎn)速的要求。（1.5分）17. 電壓脈沖變換裝置，（1分）把恒定的直流電源電壓調(diào)制成

9、頻率一定、寬度可變的脈沖電壓序列（1分），從而改變平均輸出電壓的大小。 （1分）18.電機 在三相靜止繞組A、B、C和兩相靜止繞組a、b 之間的變換。（3分）19. 在交-直-交變壓變頻器中，直流環(huán)節(jié)采用大電容濾波，（1分）直流電壓波形比較平直，（1分）在理想情況下是一個內(nèi)阻為零的恒壓源，輸出交流電壓是矩形波或階梯波。（1分）20. 針對在電動機空間形成圓形磁場以產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩的目標，把逆變器和直流電動機視為一體，（1分）按照跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場來控制逆變器的工作，（1分）磁鏈的軌跡是交替使用不同的電壓空間矢量得到的，（1分）這種工作方式稱作磁鏈跟蹤控制。21. 當系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下運行時，負載

10、由理想空載增加到額定值時（1分）所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落（1分），與理想空載轉(zhuǎn)速n0之比（1分）。 22. 由晶閘管裝置輸出（1分）的直流平均電壓差（1分）所產(chǎn)生的環(huán)流（1分）。 23.在交流異步電動機中，按照恒Eg/1控制，在轉(zhuǎn)差率值很小的穩(wěn)態(tài)運行范圍內(nèi)，如果能能夠保持氣隙磁通不變（1分），異步電動機的轉(zhuǎn)矩就近似與轉(zhuǎn)差角頻率成正比（1分）?？刂妻D(zhuǎn)差頻率就代表轉(zhuǎn)矩（1分），這就是轉(zhuǎn)差頻率控制。24. 將工頻交流電源通過整流器（1分）變換成直流（1分），再通過逆變器變換成可控頻率和電壓的交流的變壓變頻器（1分）。25. 在逆變器的整個變頻范圍內(nèi)，載波比不等于常數(shù)。（1分）逆變器輸出電壓一個周期內(nèi)的脈沖個

11、數(shù)發(fā)生變化（1分），且正負半周的脈沖數(shù)和相位發(fā)生不對稱的調(diào)制方式（1分）26. 除給定信號外，作用在控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)上的一切會引起輸出量變化的因素。 （3分） 27. 僅在可逆V-M系統(tǒng)處于過渡過程中出現(xiàn)的環(huán)流 。（3分） 28. 異步電機電流（代表磁動勢）的空間矢量經(jīng)過坐標變換可以等效成直流電機，（1分）模仿直流電機的控制策略，得到直流電機的控制量，（1分）經(jīng)過相應(yīng)的坐標反變換，就能夠控制異步電機了。（1分）29. 把 fr 范圍劃分成若干個頻段，每個頻段內(nèi)保持N恒定，不同頻段N不同；（1分）在 fr 高的頻段采用較低的N，使載波頻率不致過高；（1分）在fr低的頻段采用較高的N，使載波頻率不致

12、過低。（1分）30. 把逆變器和交流電動機視為一體，（1分）按照跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場來控制逆變器的工作，磁鏈的軌跡是交替使用不同的電壓空間矢量得到的，所以稱“電壓空間矢量控制”（2分）31. 脈沖周期T不變，（1分）只改變主晶閘管的導通時間ton，（1分）即改變脈沖的寬度。（1分）32 在階躍響應(yīng)過程中，（1分）超過上升時間以后，輸出量有可能繼續(xù)升高，到峰值時間時到達輸出最大值，（1分）輸出最大值超過穩(wěn)態(tài)值的百分數(shù)。（1分）33. 在采用兩組相同晶閘管裝置反并聯(lián)的可逆V-M系統(tǒng)中，為防止產(chǎn)生產(chǎn)生直流平均環(huán)流，(1分)在正組處于整流狀態(tài)時，強迫讓反組處于逆變狀態(tài)，且使整流電壓等于逆變電壓，（1分）這

13、時有正組的控制角f等于反組的逆變組r，（1分）這種消除直流平均環(huán)流的方法被稱作a = b配合控制。34. 在交流異步電動機中，把逆變器和交流電動機視為一體（1分），按照跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場來控制逆變器的工作（1分），磁鏈的軌跡是交替使用不同的電壓空間矢量（1分）35. 只有一個變換環(huán)節(jié)，（1分）把恒壓恒頻的交流電源直接變換成變壓變頻輸出（2分）的變壓變頻器。36. 生產(chǎn)機械要求電動機提供的最高轉(zhuǎn)速nmax和最低轉(zhuǎn)速nmin之比。（3分）37. 系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，突加一個約定的標準負擾動量，所引起的輸出量最大降落值。（3分）38. 在交-直-交變壓變頻器中，直流環(huán)節(jié)采用大電感濾波，（1分）直流電流波形

14、比較平直，相當于一個恒流源，（1分）輸出交流電流是矩形波或階梯波。（1分）39. 利用半導體器件的開通和關(guān)斷把直流電壓變成一定形狀的電壓脈沖序列，（1分）實現(xiàn)變頻、變壓并有效地控制（1分）和消除諧波（1分）的一門技術(shù)。40. 在進行電動機調(diào)速時，異步電動機繞組中感應(yīng)電動勢難以控制，當電動勢值較高時，（1分）可忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，（1分）認為定子相電壓，得常值的控制方式（1分）被稱為恒壓頻比控制。四。簡答題1. 閉環(huán)系統(tǒng)靜性可以比開環(huán)系統(tǒng)機械特性硬得多；（2分）如果比較同一的開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)，則閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率要小得多；（2分）當要求的靜差率一定時，閉環(huán)系統(tǒng)可以大大提高調(diào)速范圍。（2分）2

15、. 為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，在負載擾動作用點前面必須有一個積分環(huán)節(jié)，它應(yīng)該包含在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR中，（2分）在擾動作用點后面已經(jīng)有了一個積分環(huán)節(jié)，（2分）因此轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)共有兩個積分環(huán)節(jié)，所以應(yīng)該設(shè)計成典型型系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)同時也能滿足動態(tài)抗擾性能好的要求。（2分）3. 省去環(huán)流電抗器，沒有附加的環(huán)流損耗；（2分）節(jié)省變壓器和晶閘管裝置等設(shè)備的容量；（2分）降低因換流失敗而造成的事故。（2分）4. 異步電機經(jīng)過坐標變換可以等效成直流電機，（2分）模仿直流電機的控制策略，得到直流電機的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標反變換，就能夠控制異步電機了。（2分）由于進行坐標變換的是電流（代表磁動勢）的空間矢量

16、。（2分）5. 轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)；（2分）轉(zhuǎn)差功率饋送型調(diào)速系統(tǒng)；（2分）轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)。（2分）6.旋轉(zhuǎn)變流機組 （2分）、 靜止式可控整流器 （2分）、 直流斬波器或脈寬調(diào)制解調(diào)（2分）。7. （1）電動機停止時，電樞電壓是正負脈寬相等的交流脈沖電壓，因而電流也是交變的，其平均值為零，不產(chǎn)生平均轉(zhuǎn)矩，增大電動機的損耗；（3分）（2）在工作中，4個開關(guān)器件可能都處于開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)損耗大，因而在切換時可能發(fā)生上、下橋臂直通事故。（3分）8. 采用封鎖觸發(fā)脈沖的方法，在任何時候，只允許一組晶閘管裝置工作；（3分）采用配合控制的策略，使一組晶閘管裝置工作在整流狀態(tài)，另一組則工作在逆變

17、狀態(tài)。（3分）9. 變壓變頻調(diào)速的基本控制方式中，在基頻以下，希望維持氣隙磁通不變，須按比例地同時控制電壓和頻率 ，低頻時還應(yīng)適當抬高電壓以補償定子壓降。（3分）在基頻以上，由于電壓無法再升高，只好僅提高頻率而迫使磁通減弱。（3分）10. 異步電機經(jīng)過坐標變換可以等效成直流電機，模仿直流電機的控制策略，得到直流電機的控制量（3分），經(jīng)過相應(yīng)的坐標反變換，就能夠控制異步電機了（3分） 由于進行坐標變換的是電流（代表磁動勢）的空間矢量，所以這樣通過坐標變換實現(xiàn)的控制系統(tǒng)就叫作矢量控制系統(tǒng)。（3分）11. 由于晶閘管的單向?qū)щ娦?，它不允許電流反向，給系統(tǒng)的可逆運行造成困難；（2分）晶閘管對過電壓、過

18、電流和過高的du/dt與di/dt 都十分敏感，若超過允許值會在很短的時間內(nèi)損壞器件（2分）；由諧波與無功功率引起電網(wǎng)電壓波形畸變，殃及附近的用電設(shè)備，造成“電力公害”（2分）。12. 從穩(wěn)態(tài)要求上看，希望電流無靜差，以得到理想的堵轉(zhuǎn)特性，采用I型系統(tǒng)就夠了；（2分）從動態(tài)要求上看，實際系統(tǒng)不允許電樞電流在突加控制作用時有太大的超調(diào)，以保證電流在動態(tài)過程中不超過允許值，（2分）而對電網(wǎng)電壓波動的及時抗擾作用只是次要的因素，為此，電流環(huán)應(yīng)以跟隨性能為主，即應(yīng)選用典型I型系統(tǒng)（2分）。13. 由電流給定信號的極性和零電流檢測信號共同發(fā)出邏輯切換指令。當電流給定信號改變極性，且零電流檢測器發(fā)出“零電

19、流”信號時，允許封鎖原工作組，開放另一組；（2分）發(fā)出切換指令后，須經(jīng)過封鎖延時時間才能封鎖原導通組脈沖，再經(jīng)過開放延時時間后，才能開放另一組脈沖；（2分）無論在任何情況下，兩組晶閘管絕對不允許同時加觸發(fā)脈沖，當另一組工作時，另一組的觸發(fā)脈沖必須被封鎖住。（2分）14. 由于采用砰-砰控制，實際轉(zhuǎn)矩必然在上下限內(nèi)脈動，而不是完全恒定的；（3分）由于磁鏈計算采用了帶積分環(huán)節(jié)的電壓模型，積分初值、累積誤差和定子電阻的變化都會影響磁鏈計算的準確度。（3分）15. 降電壓調(diào)速；（1分）轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速；（1分）轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速；（1分）繞線轉(zhuǎn)子電動機串級調(diào)速和雙饋電動機調(diào)速；（1分）變極對數(shù)調(diào)速；（1分）

20、變壓變頻調(diào)速。（1分）16.晶閘管整流裝置不僅在經(jīng)濟性和可靠性上都有很大提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出較大的優(yōu)越性；（3分）在控制作用的快速性上有了很大的提高，大大提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能。（3分）17. 主電路線路簡單，需用的功率器件少；開關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電機損耗及發(fā)熱都較小；（2分）低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬；（1分）系統(tǒng)頻帶寬，動態(tài)響應(yīng)快，動態(tài)抗擾能力強；（1分）功率開關(guān)器件工作在開關(guān)狀態(tài)，導通損耗小，當開關(guān)頻率適當時，開關(guān)損耗也不大，因而裝置效率較高；（1分）直流電源采用不控整流時，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。（1分）18. 電流上升階段（2分）、恒流升速階段（2分

21、）、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段（2分）。19. 優(yōu)點：適用于要求快速正反轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，正轉(zhuǎn)制動和反轉(zhuǎn)制動的過程完全銜接起來，沒有間斷或死區(qū)；（3分）缺點：需要添置環(huán)流電抗器，而且晶閘管等器件都要負擔負載電流加上環(huán)流。（3分）20. 頻率控制轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出信號是轉(zhuǎn)差頻率給定 ws* ，（1分）與實測轉(zhuǎn)速信號w 相加，即得定子頻率給定信號 w1* ；（1分）電壓控制由 w1和定子電流反饋信號 Is （1分）從微機存儲的 Us = f (w1 , Is) 函數(shù)中查得定子電壓給定信號 Us* （1分），用 Us* 和 w1* 控制PWM電壓型逆變器，（1分）即得異步電機調(diào)速所需的變壓變頻電源。（1分）21. 用

22、PWM調(diào)制的方法，把恒定的直流電源電壓（2分）調(diào)制成頻率一定、寬度可變的脈沖電壓序列（2分），從而可以改變平均輸出電壓的大小，以調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速（2分）。22. 為了解決閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動和堵轉(zhuǎn)時電流過大的問題，（2分）在系統(tǒng)中引入電流負反饋，能保持電流基本不變，使它不超過允許值（2分）。這種作用只應(yīng)在起動和堵轉(zhuǎn)時存在，在正常運行時又得取消，讓電流自由地隨著負載增減（2分）。23. 作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在外環(huán)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)過程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定電壓（即外環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出量）變化；（1.5分）對電網(wǎng)電壓的波動起及時抗擾的作用；（1.5分）在轉(zhuǎn)速動態(tài)過程中，保證獲得電機允許的最大電流，從而加快動

23、態(tài)過程；（1.5 分）當電機過載甚至堵轉(zhuǎn)時，限制電樞電流的最大值，起快速的自動保護作用。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動恢復正常。（1.5分）24. 在兩組晶閘管反并聯(lián)的可逆線路中，當一組晶閘管工作時，用邏輯電路（硬件）或邏輯算法（軟件）（2分）去封鎖另一組晶閘管的觸發(fā)脈沖，使它完全處于阻斷狀態(tài)，（2分）以確保兩組晶閘管不同時工作，從根本上切斷了環(huán)流的通路。（2分）25. “保持磁通 Fm恒定”的結(jié)論也只在穩(wěn)態(tài)情況下才能成立。在動態(tài)中 Fm變化不恒定，這會影響系統(tǒng)的實際動態(tài)性能；（2分）Us = f (w1 , Is) 函數(shù)關(guān)系中只抓住了定子電流的幅值，沒有控制到電流的相位，而在動態(tài)中電流的相位也是

24、影響轉(zhuǎn)矩變化的因素。（2分）在頻率控制環(huán)節(jié)中，取 w1 = ws + w ，使頻率得以與轉(zhuǎn)速同步升降，然而，如果轉(zhuǎn)速檢測信號不準確或存在干擾，就會直接給頻率造成誤差。（2分）26. 增加整流電路相數(shù)（2分）、采用多重化技術(shù)（2分）、設(shè)置平波電抗器（2分）。27. 帶電流截止負反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性為下垂特性（或挖土機特性）。（2分）電流負反饋的作用相當于在主電路中串入一個大的電阻，因而穩(wěn)態(tài)速降極大，特性急劇下垂。（2分）比較電壓與給定電壓的作用一致，好象把理想空載轉(zhuǎn)速提高。（2分）28. 當需要切換到正組晶閘管VF工作時，封鎖反組觸發(fā)脈沖而開放正組脈沖；（3分）當需要切換到反組VR工作時

25、，封鎖正組而開放反組。（3分）29. VC系統(tǒng)強調(diào) Te 與r的解耦，有利于分別設(shè)計轉(zhuǎn)速與磁鏈調(diào)節(jié)器；（1分）實行連續(xù)控制，可獲得較寬的調(diào)速范圍；（1分）但按r 定向受電動機轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響，降低了系統(tǒng)的魯棒性。 （1分）DTC系統(tǒng)則實行 Te 與s 砰-砰控制，避開了旋轉(zhuǎn)坐標變換，簡化了控制結(jié)構(gòu)；（1分）控制定子磁鏈而不是轉(zhuǎn)子磁鏈，不受轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響；（1分）但不可避免地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動，低速性能較差，調(diào)速范圍受到限制。（1分）30. （1）死區(qū)形成偏差電壓會使SPWM變壓變頻器實際輸出基波電壓的幅值比理想的輸出基波電壓有所減少。（3分）（2）隨著變壓變頻器輸出頻率的降低，基波電壓偏差系數(shù)

26、就會增大，說明死區(qū)的影響電壓偏差的相對作用越來越大。（3分）31. 調(diào)節(jié)電樞供電電壓 U；（1分）減弱勵磁磁通 F；（1分）改變電樞回路電阻 R。（1分）調(diào)節(jié)電樞供電電壓：在一定范圍內(nèi)無級平滑調(diào)速的系統(tǒng)；（1分）改變電阻：只能有級調(diào)速；（1分）減弱磁通：雖然能夠平滑調(diào)速，但調(diào)速范圍不大，往往只是配合調(diào)壓方案，在基速（額定轉(zhuǎn)速）以上作小范圍的弱磁升速。（1分）32. 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)速跟蹤給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用PI調(diào)節(jié)器，則可實現(xiàn)無靜差；（2分）對負載變化起抗擾作用；（2分）其輸出限幅值決定電動機允許的最大電流。（2分）33. 在采用兩組晶閘管反并聯(lián)的可

27、逆V-M系統(tǒng)中，如果兩組裝置的整流電壓同時出現(xiàn)，（2分）便會產(chǎn)生不流過負載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，（2分）稱作環(huán)流。環(huán)流分為：靜態(tài)環(huán)流和動態(tài)環(huán)流（2分）34. 實現(xiàn)補償?shù)姆椒ㄓ袃煞N：（1）在微機中存儲多條不同斜率和折線段的U/f函數(shù)，由用戶根據(jù)需要選擇最佳特性；（3分）（2）采用霍爾電流傳感器檢測定子電流或直流回路電流，按電流大小自動補償定子電壓。（3分）35. 轉(zhuǎn)速開環(huán)恒壓頻比控制調(diào)速系統(tǒng)通用變頻器-異步電動機調(diào)速系統(tǒng)；（3分）轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制的變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)。（3分）36. 在V-M系統(tǒng)中，由于電流波形的脈動，當電感量較小或負載較輕時，在某一相導通后電流升高的階段里，電

28、感中的儲能較少；（3分）等到電流下降而下一相尚未被觸發(fā)以前，電流已經(jīng)衰減到零，造成電流波形斷續(xù)的情況。（3分）37. 飽和非線性控制；（2分）轉(zhuǎn)速超調(diào)；（2分）準時間最優(yōu)控制。（2分）38. 因為能使，這只是就電壓的平均值而言的（2分），由于整流與逆電壓波形上的差異，仍會出現(xiàn)瞬時電壓的情況（2分），從而仍能產(chǎn)生瞬時的脈動環(huán)流，這個瞬間脈動環(huán)流是自然存在的（2分）。39. 一般性能的節(jié)能調(diào)速和按工藝要求調(diào)速；（2分）高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)；（2分）特大容量、極高轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速。（2分）40. 在 ws wsm 的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩 Te 基本上與 ws 成正比，條件是氣隙磁通不變；（2分）在不

29、同的定子電流值時，按上圖的函數(shù)關(guān)系 Us = f (w1 , Is) 控制定子電壓和頻率，就能保持氣隙磁通Fm恒定。（2分）五計算題1. 解：當電流連續(xù)時，V-M系統(tǒng)的額定速降為（2分）開環(huán)系統(tǒng)機械特性連續(xù)段在額定轉(zhuǎn)速時的靜差率為（2分）在額定轉(zhuǎn)速時的靜差率超過了5%的要求，最低速時必超過，故采用開環(huán)調(diào)速不能滿足要求。如果要求D = 20，s 5% （2分）（2分）（2分）即只要放大器的放大系數(shù)等于或大于46，閉環(huán)系統(tǒng)就能滿足所需的穩(wěn)態(tài)性能指標。2. 解：用PI調(diào)節(jié)器校正時，調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為（2分）取i=T1=0.4s（1分），并將T2、T3、T4看成是小時間常數(shù)，令T= T2+T3+T4=0

30、.08+0.015+0.005=0.1s（1分）則按典型I型系統(tǒng)校正時系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為（1分）取K=（1分），則K=（1分）（1分）（公式、結(jié)果1分）3.解：為滿足穩(wěn)態(tài)要求，額定負載時調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降應(yīng)為電動機電勢常數(shù)（2分）（2分）（2分）有靜差系統(tǒng)在穩(wěn)定運行時，但值較小，在工程初步設(shè)計時可近似取，則有（2分）（2分）4. 解：用PI調(diào)節(jié)器校正時，調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為（2分）取i=T1=0.5s（1分），T= T2+T3 =0.09+0.01=0.1s（1分）則按典型I型系統(tǒng)校正時系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為（2分）取K=（1分），則（1分） （公式、結(jié)果1分）5解：（2分）開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降（2分）

31、滿足調(diào)速要求所允許的穩(wěn)態(tài)速降（2分）當時n=1000r/min，轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)（2分）閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)（2分）6. 解：用PI調(diào)節(jié)器校正時，調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為（2分）由在階躍輸入下系統(tǒng)超調(diào)量，取h=5（2分）則按典型型系統(tǒng)校正時系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為（公式、結(jié)果各1分）（公式、結(jié)果各1分）（公式、結(jié)果各1分）7. 解：（1）求開環(huán)控制系統(tǒng)調(diào)速范圍D，先計算電動機的電動勢系數(shù)= 0.1925V·min/r（2分） 則開環(huán)系統(tǒng)額定速降為= 285.7r/min（2分）D=nNs/nN(1-s)=(1000×0.1)/(285.7×(1-0.1)=0.39 (2分)（2）

32、為滿足調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標，額定負載時的穩(wěn)態(tài)速降應(yīng)為 (2分)（3）要求調(diào)速范圍D2時，其允許的靜差率s：(2分) 8. 解：（1）確定時間常數(shù)根據(jù)已知數(shù)據(jù)得（公式、結(jié)果各1分）由整流裝置滯后時間常數(shù)Ts=0.0017s，電流反饋濾波時間常數(shù)Toi=0.002s可得電流環(huán)的小時間常數(shù)為（1分） （2）選擇電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)雖然，但由于對電流超調(diào)量有嚴格要求，而抗干擾指標卻沒有具體要求，因此電流環(huán)按典型型系統(tǒng)設(shè)計（1分）電流調(diào)節(jié)器選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為（1分）（3）選擇電流調(diào)節(jié)器參數(shù)積分時間常數(shù)（1分）為滿足i5%要求，取電流環(huán)開環(huán)增益KI為（公式、結(jié)果各1分）電流調(diào)節(jié)器比例系數(shù)為（公式、

33、結(jié)果各1分）9. 解：由公式（2分）當s=15%時，（1分）當s=5%時，（1分）由（2分）當s=15%時，（1分）當s=5%時，（1分）系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)將從4.67變化到18.01。（2分） 10.解：PI調(diào)節(jié)器為（1分）用PI調(diào)節(jié)器校正被控對象，那么校正后的系統(tǒng)傳函為（2分）要在階躍輸入下使系統(tǒng)超調(diào)量，根據(jù)典型II型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標表，應(yīng)選擇h=7（1分）則 （2分） （2分） 由，可得（2分）11. 解：（1） （2分）（1分）（1分）（2分）（2）反饋電流系數(shù)（2分）（2分）12. 解：用PI調(diào)節(jié)器校正時，調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為（2分）取i=T1=0.25s（公式2分、結(jié)果1分）則

34、按典型I型系統(tǒng)校正時系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為取K=（1分），則（1分）（公式2分、結(jié)果1分）13. 解：（1）先計算電動機的Ce （公式、結(jié)果各0.5分）開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降為（公式、結(jié)果各1分）由可得（公式、結(jié)果各1分）（2）當Un*=10V時電動機在額定點工作，nN=1500r/min，轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)（公式、結(jié)果各0.5分）由可知閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)（公式、結(jié)果各1分）則所需的放大器放大系數(shù)為（公式、結(jié)果各1分）14. 解： （1）當系統(tǒng)穩(wěn)定運行在Un4V，In10A時，n=系統(tǒng)最大給定電壓Un/系統(tǒng)穩(wěn)定運行在Un×電機額定轉(zhuǎn)速nn=400 rmin（2分）UctUd/KS（Cen+IR

35、）/KS（0.127×400-10×2）/20=1.54v（2分）UiIn=Uim/In×In5v（2分）（2）當電動機負載過大而堵轉(zhuǎn)時Ui10v （2分） UctUd/KS=InrR/KS2×10×2/20=2V。（2分）15. 解：（2分）（2分）則開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)速降為（2分）所以（1分）（2分）K>Kcr，所以系統(tǒng)不穩(wěn)定。（1分）16. 解：解：0（2分）（2分）（2分）（2分六、分析題1.答：若轉(zhuǎn)速反饋斷線，則在ASR輸入端有Un=0（1分），于是ASR飽和，輸出為限幅值（1分），故（1分），上升到（1分），ACR也飽和， （1分）

36、，Id上升，使，電動機加速，n上升，E上升，最后使Id回降到IN，系統(tǒng)穩(wěn)定下來（2分）。穩(wěn)定時（1分），（1分），（1分）。2.答：系統(tǒng)在額定情況下運行，。若下降一半，則E下降，Id和將隨之增加，但電流環(huán)的作用使、下降以維持暫不變，這樣，于是n下降、下降，使ASR飽和，輸出為限幅值，故。（2分）這時盡管電動機電流也要上升到，并維持不變，（2分）但由于電磁轉(zhuǎn)矩仍小于負載轉(zhuǎn)矩，所以電動機轉(zhuǎn)速要繼續(xù)下降，直到n=0。（2分）此時（1分），（1分），（1分），（1分）。3答：（1）SAF，SAR分別是正、反組電子模擬開關(guān)（3分）（）當需要切換到正組晶閘管VF工作時，關(guān)斷反組觸發(fā)脈沖而開通正組脈沖；當需要切換到反組VR工作時，關(guān)斷正組而開通反組（3分）（3）邏輯無環(huán)流可逆系統(tǒng)主要優(yōu)點與缺點優(yōu)點：省去環(huán)流電抗器，沒有附加的環(huán)流損耗；節(jié)省變壓器和晶閘管裝置等設(shè)備的容量；降低因換流失敗而造成的事故。（分）缺點：由于延時造成了電流換向死區(qū)，影響過渡過程的快速性。（分4