電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)模擬試的題目

1、1 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的兩個(gè)調(diào)速器通常采用的控制方式是A. PIDB. PIC. PD. PD2 .靜差率和機(jī)械特性的硬度有關(guān)，當(dāng)理想空載轉(zhuǎn)速一定時(shí)，特性越硬,靜差率A.越小B.越大C.不變D.不確定3下列異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法屬于轉(zhuǎn)差功率消耗型的調(diào)速系統(tǒng)是A.降電壓調(diào)速B.串級(jí)調(diào)速C.變極調(diào)速D變壓變頻調(diào)速4可以使系統(tǒng)在無靜差的情況下保持恒速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無靜差調(diào)速的是A. 比例控制B. 積分控制C.微分控制D.比例微分控制5控制系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的首要條件是A.抗擾性B.穩(wěn)定性C.快速性D.準(zhǔn)確性6在定性的分析閉環(huán)系統(tǒng)性能時(shí)，截止頻率3c越低，則系統(tǒng)的穩(wěn)定精度A.越高B.越低C.不變D.不確定

2、7 常用的數(shù)字濾波方法不包括A.算術(shù)平均值濾波B.中值濾波C. 中值平均濾波D. 幾何平均值濾波8 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中電流調(diào)節(jié)器的英文縮寫是A. ACR.AVRC . ASR.ATR9.雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過程中不包括A.轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段 B.電流上升階段C.恒流升速階段D.電流下降階段11.下列不屬于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)過程特點(diǎn)的是A飽和非線性控制.轉(zhuǎn)速超調(diào)C .準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制D.飽和線性控制12 .下列交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法中，應(yīng)用最廣的是A.降電壓調(diào)速B.變極對數(shù)調(diào)速C .變壓變頻調(diào)速.轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速A.正弦波13 . SPWM技術(shù)中，調(diào)制波是頻率和期望波相同的B 方波.等腰三

3、角波D .鋸齒波14 .下列不屬于異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型特點(diǎn)的是A.高階C .非線性D .強(qiáng)耦合15 .在微機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的中斷服務(wù)子程序中中斷級(jí)別最高的是A.故障保護(hù)B . PWMfe成C .電流調(diào)節(jié) D .轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)16 .比例微分的英文縮寫是A. PIC. VRD. PID17 .調(diào)速系統(tǒng)的靜差率指標(biāo)應(yīng)以何時(shí)所能達(dá)到的數(shù)值為準(zhǔn)D.任意速度A.平均速度 20 .采用旋轉(zhuǎn)編碼器的數(shù)字測速方法不包括A. M法C. M/T 法21.轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的英文縮寫是A . ACRB . AVRC . ASRD . ATR22 .下列關(guān)于轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)反饋控制基本規(guī)律的敘述中，錯(cuò)誤

4、的是A.只用比例放大器的反饋控制系統(tǒng)，其被調(diào)量仍是有靜差的B .反饋控制系統(tǒng)可以抑制不被反饋環(huán)節(jié)包圍的前向通道上的擾動(dòng)C. 反饋控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動(dòng)、服從給定D. 系統(tǒng)的精度依賴于給定和反饋檢測的精度23. 籠型異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中基頻以下調(diào)速，恒？控制方式控制性能最好24. SPWM技術(shù)中，載波是頻率比期望波高得多的A.正弦波B.方波C.等腰三角波D 鋸齒波25. 下列不屬于交流異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型特點(diǎn)的是D.強(qiáng)耦合A.高階B.線性C.非線性26. 在微機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的故障保護(hù)中斷服務(wù)子程序中，工作程序正確的是A. 顯示故障原因并報(bào)警一分析判斷故障一封鎖PWM輸出一系統(tǒng)復(fù)位B

5、. 顯示故障原因并報(bào)警一封鎖 PWM輸出一分析判斷故障一系統(tǒng)復(fù)位c.封鎖PWM輸出一分析判斷故障一顯示故障原因并報(bào)警一系統(tǒng)復(fù)位D.分析判斷故障一顯示故障原因并報(bào)警一封鎖27.正弦波脈寬調(diào)制的英文縮寫是A. PIDB. PWM29.采用比例積分調(diào)節(jié)器的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)一定屬于A.無靜差調(diào)速系統(tǒng)B.有靜差調(diào)速系統(tǒng)C.雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)D.交流調(diào)速系統(tǒng)30異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的組成不包括A.電壓方程B.磁鏈方程PWM輸出一系統(tǒng)復(fù)位C. SPWMC.轉(zhuǎn)矩方程D. PDD.外部擾動(dòng)、填空題1常用的可控直流電源有 旋轉(zhuǎn)交流機(jī)組、靜止式可控整流器、直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器2調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)包括調(diào)速范圍和靜差率

6、3反饋控制系統(tǒng)的作用是： 抵抗擾動(dòng)，服從給定4. 當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，改變控制角，VM系統(tǒng)可以得到一組 平行的 機(jī)械特性曲線。5常見的調(diào)速系統(tǒng)中，在基速以下按恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，在基速以上按 恒功率調(diào)速方式6. 自動(dòng)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)包括對給定輸入信號(hào)的跟隨性能指標(biāo)和對擾動(dòng)輸入信號(hào)的抗擾性能指標(biāo)7 電力牽引設(shè)備上最先進(jìn)的可控直流電源是直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器8 SPW控制技術(shù)包括單極性控制和雙極性控制 兩種方式。9. 常見的轉(zhuǎn)速檢測裝置有測速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器、電磁脈沖測速器10. VVVF控制是指逆變器輸岀電壓 和 頻率 可變的控制。12 電流截止負(fù)反饋的作用是限流13負(fù)反饋的作用是抵制擾動(dòng)14

7、.靜態(tài)環(huán)流可以分為直流平均環(huán)流和瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流15自動(dòng)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)包括對給定輸入信號(hào)的跟隨性能指標(biāo)和對擾動(dòng)輸入信號(hào)的抗擾性能指標(biāo)。16. PW陝?chuàng)Q器可以通過調(diào)節(jié)電力電子開關(guān) 來調(diào)節(jié)輸出電壓。18. PWM逆變器根據(jù)電源類型不同可以分為電壓型和頻率型20.轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流控制系統(tǒng)可以通過引入電流環(huán)控制以提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。21 .轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR將經(jīng)歷不飽和、飽和、退飽和三種情況。變壓變頻調(diào)速22交流調(diào)速的基本類型中最好的一種節(jié)能省力型調(diào)速方案是24. 無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是調(diào)節(jié)器包含比例積分環(huán)節(jié)。25. 比例積分控制綜合了比例控制和積分控制兩種規(guī)律的

8、優(yōu)點(diǎn)，比例 部分能迅速響應(yīng)控制作用。28.電流調(diào)節(jié)器可以對電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起及時(shí)抗擾 的作用。2 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，在恒流升速階段時(shí)，兩個(gè)調(diào)節(jié)器的狀態(tài)是(A)o(A) ASR飽和、ACR不飽和(B) ACF飽和、ASR不飽和(C) ASR和 ACR都飽和(D) ACF和ASR都不飽和5 無靜差調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器一般采用(C)調(diào)節(jié)器。(A) P調(diào)節(jié)器(B) PD調(diào)節(jié)器(C) PI調(diào)節(jié)器8 在速度負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)下列(C)參數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)無調(diào)節(jié)能力。(A)放大器的放大倍數(shù)Kp (B)負(fù)載變化(C轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)(D)供電電網(wǎng)電壓10.為了增加系統(tǒng)響應(yīng)的快速性， 我們應(yīng)該在系統(tǒng)中引入 (A)環(huán)節(jié)進(jìn)

9、行調(diào)節(jié)。(A) 比例(B)積分(C)微分6.PID控制器各環(huán)節(jié)的作用是什么？答：PID控制器各環(huán)節(jié)的作用是：(1) 比例環(huán)節(jié)P:成比例地反映控制系統(tǒng)的偏差信號(hào)，偏差一旦岀現(xiàn)，控制器立即產(chǎn)生控制作用， 以便減少偏差，保證系統(tǒng)的快速性。(2) 積分環(huán)節(jié)I :主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的控制精度和無差度。(3) 微分環(huán)節(jié) D:反映偏差信號(hào)的變化趨勢，并能在偏差信號(hào)變得過大之前，在系統(tǒng)中引入一個(gè) 早期修正信號(hào)，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。三、名詞解釋題1. V M系統(tǒng)晶閘管-電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)3. 靜差率負(fù)載由理想空載增加到額定值所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落與理想空載轉(zhuǎn)速的比4. ASR轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器5. 測速

10、方法的分辨率衡量一種測速方法對被測轉(zhuǎn)速變化的分辨能力6. PWM可逆脈沖寬度調(diào)制7 直接轉(zhuǎn)矩控制利用轉(zhuǎn)矩反饋直接控制電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩8. 調(diào)速范圍電動(dòng)機(jī)提供的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比9. ACR電流調(diào)節(jié)器'10. 測速誤差率15調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)過程可以簡化為哪兩步？1. 選擇調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)2. 選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)1、帶有比例調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，如果轉(zhuǎn)速的反饋值與給定值相等，則調(diào)節(jié)器的輸岀為（A ）。A、零B、大于零的定值C小于零的定值D保持原先的值不變2、 無靜差調(diào)速系統(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器中P部份的作用是（D ）。A、消除穩(wěn)態(tài)誤差 B、不能消除穩(wěn)態(tài)誤差也不能加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)C既消除穩(wěn)態(tài)誤差又加快動(dòng)態(tài)

11、響應(yīng)D加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)3、異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速時(shí)，采用（ B ）控制方式，可獲得一線性機(jī)械特性。A U1/ f1 =常值B、Eg/f仁 常值C、Es/f仁 常值D、Er/f仁 常值4、一般的間接變頻器中，逆變器起（ B ）作用。A、調(diào)壓B、調(diào)頻C、調(diào)壓與逆變 D、調(diào)頻與逆變5、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本思想是控制（ C ）oA、電機(jī)的調(diào)速精度 B、電機(jī)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩 C、電機(jī)的氣隙磁通 D、電機(jī)的定子電流三、簡答題（每小題10分，共40分）1、調(diào)速范圍和靜差率的定義是什么？答：生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)提供的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比叫做調(diào)速范圍，用字母D表示，即：D=nmax/nmin。當(dāng)系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下

12、運(yùn)行時(shí)，負(fù)載由理想空載增加到額定值時(shí)所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落nN與理想空載轉(zhuǎn)速n0之比，稱作靜差率s，即s=DnN/n0o2、簡述恒壓頻比控制方式。答：繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢是難以直接控制的，當(dāng)電動(dòng)勢值較高時(shí)，可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，而認(rèn)為定子相電壓 Us - Eg，則得1 Us f =常值這是恒壓頻比的控制方式。但是，在低頻時(shí)Us和Eg都較小，定子阻抗壓降所占的份量就比較顯著，不再能忽略。這時(shí)，需要人為地把電壓Us抬高一些，以便近似地補(bǔ)償定子壓降。3、 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓和輸岀電壓各是多少？為什么？答：當(dāng)兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和時(shí)，它們的輸入偏差電壓和輸岀電壓

13、都是零，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸岀限幅電壓Uim決定了電流給定電壓的最大值； 電流調(diào)節(jié)器ACR勺輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm 4、單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的基本特征。答：（1）具有比例放大器的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是有靜差的。（2）閉環(huán)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾性能反饋閉環(huán)系統(tǒng)具有很好的抗擾性能，對于作用在被負(fù)反饋所包圍的前向通道上的一切擾動(dòng)都能有效地抑制。（3）閉環(huán)系統(tǒng)對給定信號(hào)和檢測裝置中的擾動(dòng)無能為力。1、調(diào)速系統(tǒng)的靜差率指標(biāo)應(yīng)以最低速時(shí)所能達(dá)到的數(shù)值為準(zhǔn)。2、電流調(diào)節(jié)器可以對電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起 及時(shí)抗擾的作用。3、 反饋控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動(dòng)，服從給定。4、 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過程

14、包括：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段：電流上升階段：恒流升速階段。5、交流異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型特點(diǎn)有 高階、非線性、遠(yuǎn)耦合。6、 常見的可控直流電源有 旋轉(zhuǎn)交流機(jī)組、靜止式可控整流器、直流斬波器（或脈寬調(diào)制變換器）。內(nèi)線封密在寫須必號(hào)學(xué)8轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的英文縮寫是ASR二、選擇題（每小題2分，共20分）1、異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的組成不包括（D )o線A 、電壓方程B 、磁鏈方程C 、轉(zhuǎn)矩方程D、外部擾動(dòng)2、控制系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的首要條件是（B ) oA、抗擾性B、穩(wěn)定性C 、快速性D、準(zhǔn)確性3、SPWM技術(shù)中，載波是頻率比期望波高得多的（C ）oA、正弦波 B 、方波 C、等腰三角波 D、

15、鋸齒波7、PWR變換器可以通過調(diào)節(jié)電力電子開關(guān)來調(diào)節(jié)輸出電壓。4、常用的數(shù)字濾波方法不包括（ D ）。A、算術(shù)平均值濾波 B、中值濾波 C、中值平均濾波 D、幾何平均值濾波5、在電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)無法抑制（B ）的擾動(dòng)。A、電網(wǎng)電壓 B、電機(jī)勵(lì)磁電壓變化C、給定電源變化 D、運(yùn)算放大器參數(shù)變化6、 在速度負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)下列（C ）參數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)無調(diào)節(jié)能力。A、放大器的放大倍數(shù) Kp B、負(fù)載變化 C、轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) D、供電電網(wǎng)電壓7、采用比例積分調(diào)節(jié)器的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)一定屬于（ A ）。A、無靜差調(diào)速系統(tǒng) B、有靜差調(diào)速系統(tǒng)C、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) D、交流調(diào)速系統(tǒng)8雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在

16、穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，控制電壓Uct的大小取決于（C ）A、Idl B 、n C 、n 和 Idl D 、a 和 B9、 下列不屬于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)過程特點(diǎn)的是（D ）。A、飽和非線性控制 B、轉(zhuǎn)速超調(diào) C、準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制 D、飽和線性控制10、 在交一直一交變頻裝置中，若采用不控整流，則PWN逆變器的作用是（C ）A、調(diào)壓 B 、調(diào)頻 C 、調(diào)壓調(diào)頻 D 、調(diào)頻與逆變?nèi)⑴袛囝}（每小題2分，共10分）1、 調(diào)速范圍是指電動(dòng)機(jī)提供的最低轉(zhuǎn)速與最高轉(zhuǎn)速之比。（X ）2、 在無靜態(tài)調(diào)速系統(tǒng)中的 PI調(diào)節(jié)器中，P部分的作用是加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)。（V ）3、 微機(jī)數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)中，采樣頻率應(yīng)小于信號(hào)最高頻率的2倍

17、。（X ）4、 當(dāng)閉環(huán)系統(tǒng)開環(huán)放大系數(shù)大于系統(tǒng)的臨界放大系數(shù)時(shí)，系統(tǒng)將不穩(wěn)定。（V ）5、 正弦波脈寬調(diào)制的英文縮寫是 PWM（ X ）四、簡答題（每小題5分，共20分）1、在電力拖動(dòng)及其自動(dòng)控制系統(tǒng)這門課程中如何對其定義？其基本任務(wù)是什么？答：在電力拖動(dòng)及其自動(dòng)控制系統(tǒng)這門課程中對其定義如下：具有自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)工作機(jī)械的速 度或位移的電力拖動(dòng)系統(tǒng)稱為“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”，或者“運(yùn)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”。其基本任務(wù)是通過控制和調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度或轉(zhuǎn)角來實(shí)現(xiàn)工作機(jī)械對速度或位移的要求。2、ACR的是什么的英文縮寫？調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)過程可以簡化為哪兩步？答：ACR的是電流調(diào)節(jié)器的英文縮寫。兩步：選擇調(diào)

18、節(jié)器的結(jié)構(gòu)；選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)。3、PID控制器中的P、I、D分別代表什么環(huán)節(jié)？并說明I環(huán)節(jié)的作用。答：PID控制器中的P、I、D分別代表比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)。其中I環(huán)節(jié)的作用是消除靜差，提高系統(tǒng)的控制精度和無差度。4、簡述泵升電壓產(chǎn)生的原因及其抑制措施。答：泵升電壓產(chǎn)生的原因：采用二極管整流獲得直流電源時(shí)，電機(jī)制動(dòng)時(shí)不能回饋電能，只好對濾波 電容充電，使電容兩端電壓升高，產(chǎn)生泵升電壓。泵升電壓抑制措施：電容器吸收動(dòng)能；鎮(zhèn)流電阻消耗動(dòng)能；并接逆變器。五、計(jì)算題（每小題15分，共30分）1、（15 分）有一 V-M 系統(tǒng)：電動(dòng)機(jī) Pnom=2.5kw，Un=220V，I n=15A，nn=

19、1500r/min ，Rs=2Q，Rrec =1Q，K=30，要求調(diào)速范圍 D=20,靜差率s=20%。求：（1 ）計(jì)算開環(huán)系統(tǒng)的速降和允許的靜態(tài)速 降；（2）采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，當(dāng)給定電壓為20V、轉(zhuǎn)速為1000r/min時(shí)，計(jì)算放大器的放大倍數(shù)。帕二人心二 3543（F/（r/mm）解:（1）開環(huán)系統(tǒng)的速降為：% 二 =8.33（r/min）允許的靜態(tài)速降為，Q = = 0127（V/（r/mm）K 山箏44 54（2）計(jì)算放大器的放大倍數(shù).一， 弋范'上皿臨心KxCflK嚴(yán)=8792、（15分）有一轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)V-M有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)，其系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示，試?yán)么藞D推導(dǎo)

20、其靜特性方程。解：電壓比較環(huán)節(jié)：，放大器：，電力電子變換器： 調(diào)速系統(tǒng)開環(huán)機(jī)械特性:,測速反饋環(huán)節(jié)：-',W*-ldR km SR1A+呈也附災(zāi)+訂削去中間變量的靜特性方程：一2-1在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，若要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速數(shù)Kn行不行？改變電力電子變換器的放大倍數(shù) Ks行不行？改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a行不行,應(yīng)調(diào)節(jié)什么參數(shù)？改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍?若要改變電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流，應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的哪些參數(shù) ？答：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中， 若要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)節(jié)的參數(shù)有: 因?yàn)檗D(zhuǎn)速反饋系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速輸岀服從給定。改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù) Kn,只是加快過渡過程，但轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)轉(zhuǎn)

21、速給定電壓Un,Kn的影響在轉(zhuǎn)速負(fù) 反饋環(huán)內(nèi)的前向通道上，它引起的轉(zhuǎn)速變化，系統(tǒng)有調(diào)節(jié)和抑制能力。因此，不能通過改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的 放大倍數(shù)Kn,來改變轉(zhuǎn)速 改變改變電力電子變換器的放大倍數(shù) Ks,只是加快過渡過程，但轉(zhuǎn)電力電子變換器的放大倍數(shù) 的影響在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋環(huán)內(nèi)的前向通道上，它引起的轉(zhuǎn)速變化，系統(tǒng)有調(diào)節(jié)和抑制能力。因此，不能通過改 變電力電子變換器的放大倍數(shù) Ks，來改變轉(zhuǎn)速 改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a,能改變轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a的影響不在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋環(huán)內(nèi)的前向通道上， 引起的轉(zhuǎn)速變化，系統(tǒng)沒有調(diào)節(jié)和抑制能力。因此，可以通過改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a來改變轉(zhuǎn)速，但在轉(zhuǎn)速、 電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中穩(wěn)定運(yùn)行最終的

22、轉(zhuǎn)速還是服從給定。Ks若要改變電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流，應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的參數(shù)有：轉(zhuǎn)速的給定Un、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的限幅值、轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a等，因?yàn)樗鼈兌荚陔娏鳝h(huán)之外。2-2在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，答：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器退飽和， 入偏差電壓為0，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸岀電壓由于維持在Uim ( n*)O電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電流調(diào)節(jié)器不飽和， 形成一個(gè)電流隨動(dòng)子系統(tǒng)，力圖使id盡快跟隨其給定 Ui.兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓和輸岀電壓各是多少？為什么PI的作用使得轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸在轉(zhuǎn)速、PI的作用使得電流調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓為0， 環(huán)節(jié)決定。電流調(diào)節(jié)

23、器的輸出電壓 Ub又后面的2-3在轉(zhuǎn)速、將會(huì)產(chǎn)生什么影響？電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不是PI調(diào)節(jié)器，而是P調(diào)節(jié)器，對系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)性能整個(gè)系統(tǒng)成為一個(gè)有靜差的系統(tǒng)。答：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器采用P調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不飽和，一直處于主導(dǎo)地位；電流調(diào)節(jié)器不飽和，形成一個(gè)電流隨動(dòng)子系統(tǒng)，無法形成在 最大電流下在最短時(shí)間內(nèi)使速度上升 /下降最快，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢。2-4試從下述五個(gè)方面來比較轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)和帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)： 調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)性能；動(dòng)態(tài)限流性能；啟動(dòng)的快速性抗負(fù)載擾動(dòng)的性能； 抗電源波動(dòng)的性能答： 調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)性能：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系

24、統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)器，整個(gè)系統(tǒng)成為一個(gè)無靜差的系統(tǒng)。帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)器，整個(gè)系統(tǒng)成為一個(gè)無靜差的系統(tǒng)。 動(dòng)態(tài)限流性能：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電流調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)器，將電流限制在Idm內(nèi)。帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，將電流限制在I dcr- I dbl內(nèi)。 啟動(dòng)的快速性：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在啟動(dòng)/制動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和，電流調(diào)節(jié)器在最大電流Idm附近進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，時(shí)間最短，提高了啟動(dòng) /制動(dòng)的快速性。帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，在啟動(dòng)/制動(dòng)過程中，當(dāng)電流大于截止電流I dcr時(shí)，電流調(diào)節(jié)器起作用，并不

25、是在最大電流附近進(jìn)行調(diào)節(jié)，啟動(dòng)/制動(dòng)的快速性較差。 抗負(fù)載擾動(dòng)的性能：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，負(fù)載擾動(dòng)在轉(zhuǎn)速外環(huán)中，負(fù)載擾動(dòng)作用在電流環(huán)之后，因此只能靠 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR來產(chǎn)生抗負(fù)載擾動(dòng)的作用。在設(shè)計(jì)ASR時(shí)，應(yīng)要求有較好的抗擾性能指標(biāo)。帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，負(fù)載擾動(dòng)立即引起電流變化，當(dāng)電流大于截止電流Idcr時(shí)，電流調(diào)節(jié)器起作用，可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。 抗電源波動(dòng)的性能在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，由于增設(shè)了電流內(nèi)環(huán)，電壓波動(dòng)可以通過電流反饋得到比較及時(shí)的 調(diào)節(jié)，不必等它影響到轉(zhuǎn)速以后才能反饋回來，抗電源波動(dòng)的性能大有改善。在電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉 環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電網(wǎng)電壓擾動(dòng)的

26、作用點(diǎn)離被調(diào)量較遠(yuǎn)，調(diào)節(jié)作用受到多個(gè)環(huán)節(jié)的延滯，因此單閉環(huán)調(diào)速系 統(tǒng)抵抗電源電壓擾動(dòng)的性能要差一些。2-5在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，兩個(gè)調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)器。當(dāng)系統(tǒng)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速反饋線突然斷線，當(dāng)系統(tǒng)重新進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)電流調(diào)節(jié)器的輸入偏差信號(hào).'U是否為零？答：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，兩個(gè)調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)器。當(dāng)系統(tǒng)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速反饋線突然斷線，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器反饋電壓突變?yōu)闉?，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸入偏差突變?yōu)樽畲?，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器（ PI調(diào)節(jié)器）飽和，轉(zhuǎn)速開環(huán)，系統(tǒng)變?yōu)殡娏鲉伍]環(huán)調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸岀突變?yōu)檎龢O限值Uim,電流調(diào)節(jié)器的輸入偏差變大，電流調(diào)節(jié)器為PI調(diào)節(jié)器作

27、用，直至進(jìn)入新的穩(wěn)定狀態(tài)，電流無靜差。當(dāng)重新進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)， 電流調(diào)節(jié)器（PI調(diào)節(jié)器）的輸入偏差信號(hào)為零。2-6 在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，給定信號(hào)Un未變，增加轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) ，系統(tǒng)穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速反饋電壓U是增加、減小還是不變？答：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，給定信號(hào)U*n未變，增加轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) ，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器反饋電壓增加，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸入偏差變大，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸岀變大即電流調(diào)節(jié)器給定變大，電流調(diào)節(jié)器輸入偏差變大， 電流調(diào)節(jié)器輸岀變大即電機(jī)電流變大，進(jìn)入重新調(diào)節(jié)階段。系統(tǒng)穩(wěn)定后，轉(zhuǎn)速、電流無靜差。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 輸入偏差為0,轉(zhuǎn)速反饋電壓Un等于轉(zhuǎn)速給定信號(hào) Un,不變。2-7在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系

28、統(tǒng)中，兩個(gè)調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)器。已知電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：Pn= 3.7KW, U=220V，I n=20A，nN=1000r/min，電樞繞組總電阻 Ra= 1.5 1】，Unm =U*im = U：m=8V，電樞回路最大電流 I dm=40A,電力電子變換器的放大倍數(shù)Ks=40,試求： 電流反饋系數(shù)和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù):-當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)的Ud。、U*I、U、UC值.*解： 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不飽和，輸入偏差為0，a =UjL8/1500=0.0056nnN*穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，電流調(diào)節(jié)器不飽和，輸入偏差為0,B =UL = Uim =8/40=0.2i dm 當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí) ，

29、電樞回路最大電流ldm=40A,電流調(diào)節(jié)器反饋電壓最大 U*im=8V,電流調(diào)節(jié)器輸入偏差最大大，電流調(diào)節(jié)器飽和，輸岀最大U°m=8V,電流開環(huán).經(jīng)過電力電子變換器后的 Udo= Ks*U c =40*8=320V.,電機(jī)轉(zhuǎn)速很??；幾乎為0,轉(zhuǎn)速反饋電壓很小，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸入偏差很大，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和，轉(zhuǎn)速 開環(huán),轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸岀Um= 8V.2-8在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR ACF兩個(gè)調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)器。當(dāng)ASR的輸出達(dá)到Uim=8V時(shí)，主電路電流達(dá)到最大電流80A，當(dāng)負(fù)載電流由40A增加到70A,試問： U*i如何變化？ Uc如何變化？ Uc值.由哪些條件決定？答：在轉(zhuǎn)速

30、、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中， ASR ACR兩個(gè)調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)器。當(dāng)ASR的輸出達(dá)到 Uim=8V時(shí)，ASR飽和不起作用；主電路電流達(dá)到最大電流 80A,電流調(diào)節(jié)器的給定電壓 U*=U*m=8V最大保持 不變， 當(dāng)負(fù)載電流由40A增加到70A,電流調(diào)節(jié)器反饋電壓 U增加，電流調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓減小 ，電 流調(diào)節(jié)器的輸岀電壓 Uc減小. Uc值.由：電流調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓(電流調(diào)節(jié)器的給定電壓 U*i-電流調(diào)節(jié)器反饋電壓)、條電流調(diào) 節(jié)器的比例放大系數(shù)、電流調(diào)節(jié)器積分時(shí)間常數(shù)以及電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)等條件決定。2-9在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載在額定工作點(diǎn)正常運(yùn)行，現(xiàn)因某種

31、原因使電 動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電源突然下降一半，系統(tǒng)工作情況會(huì)如何變化？寫岀Ud0、U*i、uc、Id、n在系統(tǒng)重新進(jìn)入穩(wěn)定后的表達(dá)式。答：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載在額定工作點(diǎn)正常運(yùn)行，現(xiàn)因某種原因使電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電源突然下降一半，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩減小為原來的一半，轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器反饋電壓U減小，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓增大 ，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸岀電壓即電流調(diào)節(jié)器的給定電壓U；增大.電流調(diào)節(jié)器的輸岀電壓 Uc增大，轉(zhuǎn)速上升，達(dá)到新的穩(wěn)定。在系統(tǒng)重新進(jìn)入穩(wěn)定后Ud0=U*i =u=I d=n=2-10某反饋控制系統(tǒng)已校正成典型I型系統(tǒng)。已知時(shí)間常數(shù)T=0.1S，要求階躍響應(yīng)超調(diào)量bW 1

32、0% 求系統(tǒng)的開環(huán)增益；計(jì)算過渡過程時(shí)間ts和上升時(shí)間tr畫出開環(huán)對數(shù)特性。如要求上升時(shí)間tr<0.25S,貝U K=？ , b =？K解： 典型I型系統(tǒng) W( S) =T=0.1S 階躍響應(yīng)超調(diào)量bW 10%S(TS +1)當(dāng)wc < 1/ T時(shí)，的幅頻特性以-20dB/dec斜率穿越零分貝線，系統(tǒng)有較好的穩(wěn)定性。系統(tǒng)的開環(huán)增益K=vc截止頻率 KT=0.5 K=53 過渡過程時(shí)間t s=6T=0.6S上升時(shí)間tr=2 TJ- 2(二-arccos )取E =0.7071則 K=wc=wn . 4 4 1 2 22b = ec&/j_if)00% =2-11k110有一個(gè)

33、系統(tǒng)，其控制對象的 傳遞函數(shù)為 W(S)=，要求設(shè)計(jì)一個(gè)無靜差系統(tǒng)，在TS+1 0.01S+1階躍輸入下系統(tǒng)超調(diào)量bW 5%(按線性系統(tǒng)考慮)，試決定調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)，并選擇其參數(shù) 上升時(shí)間tr<0.25s(理一arccos )wn=2Tk解：要求設(shè)計(jì)一個(gè)無靜差系統(tǒng)，調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)選用I調(diào)節(jié)器,w(s)=LS10KW(S) Wobj(S)=1 為典型I型系統(tǒng).S(0.01S +1)查典型I型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo)表可知超調(diào)量bW 5%, KT =0.5 K=50 Ki=510k12-12有一個(gè)系統(tǒng)，其控制對象的 傳遞函數(shù)為 W(S)=，要求校正為典型H型S(TS +1) S(0.02S+1)系

34、統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng) 超調(diào)量bW 25%(按線性系統(tǒng)考慮)，試決定調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)，并選擇其參數(shù)。解：要求校正為典型H型系統(tǒng)，調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)選用PI調(diào)節(jié)器，kpi(若 S +1)WI(S)=1, t 1=hT=7*0.02=0.14S石sVPI(S) Wobj(S)=51.2(0.18S D 為典型u型系統(tǒng).S2(0.02S +1)查典型H型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo)表可知超調(diào)量bW 30%，h=7 h型系統(tǒng)，求調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)2-13調(diào)節(jié)對象的傳遞函數(shù)為Wj(S)=18(0.25S 1)(0.02S 1)要求分別校正成典型I型系統(tǒng)和典型解: 要求校正為典型I型系統(tǒng)，調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)選用pi調(diào)節(jié)器，W/(S

35、)= kpi (rS 1)， T !=T1=0.25SS 要求校正為典型H型系統(tǒng),調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)選用PI調(diào)節(jié)器，認(rèn)為T i >>T2kpi （商S +1）仏甘VW（S）= 匕 1, t i=hT2般取 h=5 t i=hT2=5*0.02=0.1S2-14在一個(gè)由三相零式晶閘管整流裝置供電的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，已知電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)：P n=360KWU= 220V, I n=308A, m=1000r/min，電動(dòng)勢系數(shù) Ce=0.196V. min/r, 主回路總電阻 R= 0.18°, 觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=35,電磁時(shí)間常數(shù)Tl=0.012S,機(jī)電時(shí)間常數(shù)T

36、m=0.12S,電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)Toi=0.0025S轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)Ton=0.015S.額定轉(zhuǎn)速時(shí)給定電壓U（*n）n=10V,調(diào)節(jié)器ASR ACR飽和輸出電壓 lL=8V, Ucm=6.5V,系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)指標(biāo)為：穩(wěn)態(tài)無靜差，調(diào)速范圍D=10,電流超調(diào)量b i< 5%,空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量b n< 5%,試求： 電流反饋系數(shù)：（假定啟動(dòng)電流限制在 339A以內(nèi)）和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù):. 試設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器 ACR 計(jì)算其參數(shù)R、C、Coi，畫出其電路圖（調(diào)節(jié)器輸入回路電阻 RM0K.】 設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 計(jì)算其參數(shù)Rn、G、Gn，R0=40 計(jì)算電動(dòng)機(jī)帶40

37、%額定負(fù)載啟動(dòng)到最低轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量b n 計(jì)算空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間解： 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，電流調(diào)節(jié)器不飽和，輸入偏差為0，B =U- =U im =8/339=0.024n i dm穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不飽和，輸入偏差為0 ,a =匕上=如 =10/1000=0.001n nN*電磁時(shí)間常數(shù)T=0.012S,三相零式晶閘管整流裝置的平均失控時(shí)間Ts=0.0033S,電流反饋濾波時(shí)間常數(shù) Toi=0.0025S電流環(huán)的小時(shí)間常數(shù) Tsi = T S+Toi=0.0033+ 0.0025=0.0058S,*根據(jù)設(shè)計(jì)要求：穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調(diào)量b i< 5%,因此可按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，電流

38、調(diào)節(jié)器選用 PI型。檢查對單源電壓的抗擾性：匸 =0.012/0.0058=6.13, 參考典型I型系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)抗擾性能，各項(xiàng)指標(biāo)是可以接受的.* ACR超前時(shí)間常數(shù)：t i=T=0.012S電流環(huán)開環(huán)增益：要求bi = 5%寸，應(yīng)取KTsi=0.5,因此K =0.5/T si =0.5/0.0058=86.2 S -1于是,ACR的比例系數(shù)為:Ki=ZKsP=（86.2*0.012*0.18）/（0.024*38）=0.222*根據(jù)電流調(diào)節(jié)器原理圖，取R0=40KQ ,則Ri=KR）=0.222*40=8.88K Q （取 9KQ ）Ci = T i/Ri =0.012/9=1.3 卩 F （

39、取 1.3 卩 F）Coi =4t i/R0=4*0.012/40=0.2 卩 F （取 0.2 卩 F）*電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)為2Tsi=0.0116S,轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù) Ton=0.015S轉(zhuǎn)速環(huán)最小時(shí)間常數(shù) Tsn=2Tsi+Ton=0.0266S,機(jī)電時(shí)間常數(shù) Tm=0.12S,電動(dòng)勢系數(shù) Ce=0.196V. min / r,*由于設(shè)計(jì)要求無靜差，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須有積分環(huán)節(jié)；又跟據(jù)動(dòng)態(tài)要求，空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的 轉(zhuǎn)速超調(diào)量b n< 5%,應(yīng)按典型H型系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)。故ASR選用PI調(diào)節(jié)器.*按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取h=5,則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為T n=hTsn=5*

40、0.0266=0.133Sh 15+1KN=2h2T 衛(wèi)=22 =169.62 50.0266 (h 1) -CeTm(5 1) 0.024 0.196 0.12 補(bǔ)“K=70.742h：RJ2 5 0.001 0.18 0.0266*由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的原理圖可知，取Rd=40KQ ,則Rn=«*R0=70.7*40=2828K Q (取 R=2830KQ )Cn=T n/Rn=0.133/2830=0.047 卩 F ( 取 G=0.05 卩 F)C計(jì)算電動(dòng)機(jī)帶on=4Ton/R0=4* 0.015/40=1.5 卩 F ( 取 Gn=1.5 卩 F)40癥定負(fù)載啟動(dòng)到最低轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速

41、超調(diào)量bnb n%= ( cmax/Cb) % 2 (入-Z) ( nnom/n*) 仃刀 n/Tm)當(dāng) h=5 時(shí)，( cmax/Cb) %=81.2% 而 b % 計(jì)算空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間2-15有一個(gè)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，主電路采用三相橋式整流電路，已知電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)：555KVY750V，In=760A, nN=375r/min，電動(dòng)勢系數(shù) Ce=1.82V. min /r,主回路總電阻 R= 0.141 】，允許 電流過載倍數(shù)入=1.5,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=75,電磁時(shí)間常數(shù) T=0.03S,機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm=0.112S,電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)Toi=0.002S轉(zhuǎn)速

42、反饋濾波時(shí)間常數(shù) Ton=0.02S.設(shè)調(diào)節(jié)器輸入電壓Unm=Uim=UCm=10V,調(diào)節(jié)器輸入回路電阻 Rd=40K.】設(shè)計(jì)指標(biāo)：穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調(diào)量bi < 5%,空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量bn< 10%,可電流調(diào)節(jié)器已按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并取參數(shù)KT=0.5,試求： 選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR結(jié)構(gòu)，計(jì)算其參數(shù)Rn、C、Gn, R0=40K. 1 計(jì)算電流環(huán)的截止頻率Wc和轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率 Wn，并考慮他們是否合理.解：*電流調(diào)節(jié)器已按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并取參數(shù)KT=0.5,由于設(shè)計(jì)要求無靜差，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須有積分環(huán)節(jié)；又跟據(jù)動(dòng)態(tài)要求，空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量bn&

43、lt; 10%,應(yīng)按典型H形系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)。故 ASR選用Pl調(diào)節(jié)器.*三相橋式晶閘管整流裝置的平均失控時(shí)間Ts=0.00167S,電流環(huán)最小時(shí)間常數(shù) T2i= Ts+Toi=0.00167+0.002=0.0037S轉(zhuǎn)速環(huán)最小時(shí)間常數(shù) T n=2Ts i +Ton =2*0.0037+0.02=0.0274S按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取h=5,則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為t n=hTsn=5*0.0274=0.137Sh 15+1KN= 2h花222 =87.62 50.0137* *U n U nma =10/375=0.027n nNB =蟲=土 =io/*i.5*76O)=O.OO9n

44、 i dm/ (h 1) -CeTm(5 1) 0.009 0.196 0.12 “K=1.92h： RT罰2 5 0.027 0.18 0.0137*由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的原理圖可知，取Ro=4OKQ,貝URn=K*Ro=1.9*4O=76K Q ( 取 Rn=76KQ)Cn=TRn=0.137/76=1.8 卩 F ( 取 Cn=1.8 卩 F)C°n=4Ton/Ro=4* 0.02 /40=2 卩 F ( 取 Gn=2 卩 F)計(jì)算電流環(huán)的截止頻率 wc的計(jì)算和驗(yàn)證如下：根據(jù)設(shè)計(jì)要求：穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調(diào)量b i< 5%,因此可按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，電流調(diào)節(jié)器選用PI型。檢查對單源

45、電壓的抗擾性：Tl =0.03/0.0037=8.11 10參考典型I型系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)抗擾性能，各項(xiàng)指Tt標(biāo)是可以接受的.* ACR超前時(shí)間常數(shù)：ti=T=0.03S,要求b i三5%寸，應(yīng)取 KTsi=0.5,因此K=0.5/T si =0.5/0.0037=135.1 S電流環(huán)截止頻率3ci=KI=135.1 1/s晶閘管裝置傳遞函數(shù)近似條件：1/3Ts=1/(3 X 0.0017)=196.11/s>3 c,滿足近似條件忽略反電動(dòng)勢對電流環(huán)的影響的條件：310.112 0.03=3*17.25=53< 3 c滿足近似條件小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：11= 11=180.8 S -1&

46、gt;3 c滿足近似條件3iTsToi3 0.017江 0.02和轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率 wnwc的計(jì)算和驗(yàn)證如下：轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為：3 n=K/ 3 i=KNT n-1電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件:10=1135.13 1 口 3、0.0037=63.7 S>3 n滿足簡化條件。1 | k 1135 1轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：丄I仝丄=丄、上匕匕=27.4> 3 n,滿足近似條件。3 Ton3耳 0.022-16在一轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán) V-M系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR電流調(diào)節(jié)器ACF均采用PI調(diào)節(jié)器。 在此系統(tǒng)中，當(dāng)轉(zhuǎn)速給定信號(hào)最大值 Unm=15V, n=n N=1500r/ min;

47、電流給定信號(hào)最大值 U =10V,允許最大電流 心=30A,電樞回路總電阻 R= 21】，晶閘管裝置的放大倍數(shù) Ks=30,電動(dòng)機(jī)的額定 電流I n=20A,電動(dòng)勢系數(shù) Ce=0.128V. min / r,現(xiàn)系統(tǒng)在 Un=5V, I «=20A時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行.求此時(shí)的穩(wěn)態(tài) 轉(zhuǎn)速n=?, ACR的輸出電壓 UC=? 當(dāng)系統(tǒng)在上述情況下運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)突然失磁(© =0),系統(tǒng)將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？試分析并說明 若系統(tǒng)能夠穩(wěn)定下來，則穩(wěn)定后n=?, Un=?, U *i=?, U i=?, I d=?, U c=?, 該系統(tǒng)轉(zhuǎn)速環(huán)按典型H型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，且按Mmin準(zhǔn)則選擇參數(shù)，取中頻寬h

48、=5,轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)Tsn=0.05,求轉(zhuǎn)速環(huán)在跟隨給定作用下的開環(huán)傳遞函數(shù)，并計(jì)算岀放大系數(shù)及各時(shí)間常數(shù). 該系統(tǒng)由空載（I也=0）突加額定負(fù)載時(shí)，電流Id和轉(zhuǎn)速n的動(dòng)態(tài)過程波形是怎樣的？已知機(jī)電時(shí) 間常數(shù)Tm=0.05S,計(jì)算其最大動(dòng)態(tài)降落 nmax和恢復(fù)時(shí)間tv.2-17有一轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制的H型雙極式PWM直流調(diào)速系統(tǒng)，已知電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：PN=200KV,UN=48V,In=3.7A ,nN=200r/min,電樞電阻Ra= 6.5】，電樞回路總電阻R=8 ,允許電流過載倍數(shù)入=2,電動(dòng)勢系數(shù)Ce=0.12V. min/r,電磁時(shí)間常數(shù)T=0.015S,機(jī)電時(shí)間常數(shù)T=0.2S,

49、電流反饋濾波時(shí)間 常數(shù)Toi=0.001S轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù) Ton=0.005S.設(shè)調(diào)節(jié)器輸入電壓 U*nm=U；m=Um=10V,調(diào)節(jié)器輸 入回路電阻R=40K.】，已計(jì)算出電力晶體管D202的開關(guān)頻率f=1kHz,PWM環(huán)節(jié)的放大倍數(shù) Ks=4.8試對該系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)參數(shù)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)指標(biāo)：穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調(diào)量b i < 5%,空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速 時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量b n< 20%,過渡過程時(shí)間ts< 0.1S問題2-18 :哪些是控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)、穩(wěn)定性指標(biāo)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)？ 穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)是：調(diào)速范圍D=nma）/n min=nnomn min和靜差率S=nnon/n

50、0*100%® 穩(wěn)定性指標(biāo)：柏德圖（對數(shù)幅頻特性和對數(shù)幅頻特性）典型I型系：對數(shù)幅頻特性以20dB/dec的斜率穿越零分貝線，只有保證足夠的中頻帶寬度，系統(tǒng)就一定是穩(wěn)定的，且有足夠的穩(wěn)定裕量。y =90°tg -1 3 cT > 45典型H型系統(tǒng)：對數(shù)幅頻特性以20dB/dec的斜率穿越零分貝線。和抗擾性能指標(biāo)：跟隨性能指標(biāo)抗擾性能指標(biāo):Y =180°180 °tg-1 3 ct-tg -1 3 cT=tg-1 3 ct-tg -1 3小動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)分跟隨性能指標(biāo)上升時(shí)間：在典型的階躍響應(yīng)跟隨過程中，輸岀量從零起第一次上升到穩(wěn)態(tài)值所經(jīng) 過的時(shí)間（有

51、些教材定義為 10%-90%） 超調(diào)量：在典型的階躍響應(yīng)跟隨過程中，輸岀量超岀穩(wěn)態(tài)值的最大偏移量 與穩(wěn)態(tài)值之比。調(diào)節(jié)時(shí)間：又稱過度過程時(shí)間原則上是系統(tǒng)從給定量階躍變化到輸岀量完全穩(wěn)定下來的時(shí)間。一般在階躍響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值附近， 取土 5%（或土 2%的范圍作為允許誤差。嚴(yán)態(tài)降落：在系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，突加一個(gè)約定的標(biāo)準(zhǔn)的擾動(dòng)量，在過度過程中引起 |的輸出量最大降落值。復(fù)時(shí)間：從階躍擾動(dòng)作用開始，到輸岀量基本恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，距新穩(wěn)態(tài)值之差進(jìn)入某基準(zhǔn)量的土 5% （或土 2%范圍之內(nèi)所需的時(shí)間2-19 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)過程的特點(diǎn)是飽和非線性控制、轉(zhuǎn)速超調(diào)和準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)。2-20、調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)順序是先內(nèi)環(huán)后外環(huán)：從內(nèi)環(huán)開始，逐步向外擴(kuò)展。常用的調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)方法有工程設(shè)計(jì)方法、調(diào)節(jié)器最佳整定方法、模型系統(tǒng)法和振蕩指標(biāo)法。2-21、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速環(huán)按典型H 型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，抗擾能力強(qiáng)，穩(wěn)態(tài)無靜差2-22、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電流環(huán)按典型丄型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，抗擾能力較差，超調(diào)小。2-23、在電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)中，對于（ C ）的擾動(dòng)，系統(tǒng)是無能為力的。A、運(yùn)算放大器的參數(shù)的變化；B 、電機(jī)勵(lì)磁電壓的變化；C轉(zhuǎn)速反饋參數(shù)的變化；D 、電網(wǎng)