寶雞文理學(xué)院電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)A卷試題及答案匯編

1、寶雞文理學(xué)院試題課程名稱自動(dòng)控制系統(tǒng)適 用 時(shí) 間 2011 年1月6日試卷類(lèi)別A 適用專(zhuān)業(yè)、年級(jí)、班電氣專(zhuān)業(yè) 08級(jí)1、2、3班一、選擇題（每小題2分，2 X 10= 20分）1、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，貝U靜差率（）。A、越小B越大C、不變2、下列異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法屬于轉(zhuǎn)差功率不變型的調(diào)速系統(tǒng)是（）。A、降壓調(diào)速B 、串級(jí)調(diào)速C、變壓變頻調(diào)速3、 可以使系統(tǒng)在無(wú)靜差的情況下保持恒速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差調(diào)速的是（）。A、比例控制B 、積分控制C、比例微分控制4、 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、準(zhǔn)確性5、 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中電

2、流調(diào)節(jié)器的英文縮寫(xiě)是（）。A、ACRB 、AVRC、ASR6、 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、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)C、電流調(diào)節(jié)7、采用準(zhǔn)PI調(diào)節(jié)器的目的是（）。A、提高系統(tǒng)增益B 、減小高頻干擾C 、抑制運(yùn)算放大器零點(diǎn)漂移& 在微機(jī)數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)當(dāng)中，M法測(cè)速適用于（）。A、高速段B、低速段C、以上都可以9、 在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)當(dāng)中，下列哪個(gè)量變化時(shí)系統(tǒng)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)能力（）。A、電網(wǎng)電壓 B 、測(cè)速電機(jī)勵(lì)磁C 、轉(zhuǎn)速反饋電位器10、 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(wú)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)、填空題（每小題3

3、分，3 X 5= 15分）1、 某直流調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為nN=1430r/min，額定速降為115 r/min，如果希望調(diào)速范圍達(dá)到10,所能滿足的靜差率是 。2、 PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為（比例積分式）或（積分和比例微分形式）。3、 采用PI調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)速取決于 、控制電壓Uc取決于4、 調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)包括 和。5、微機(jī)數(shù)字控制的直流調(diào)速系統(tǒng)， 頻率要求滿足香農(nóng)定理，即 。三、判斷題（每小題2分，2 X 5= 10分）1、電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)采用 PI控制規(guī)律能消除靜差。2、采用PI控制規(guī)律的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速必然有超調(diào)。3、閉環(huán)系統(tǒng)能夠減小

4、穩(wěn)態(tài)速降的實(shí)質(zhì)在于它能根據(jù)負(fù)載變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)電樞電壓以補(bǔ)償電樞回路電阻 壓降的變化。4、異步電動(dòng)機(jī)采用恒壓頻比控制方式可以獲得和直流電動(dòng)機(jī)一樣的線性機(jī)械特性。5、采用積分調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)時(shí)調(diào)節(jié)器輸入偏差電壓為零，故調(diào)節(jié)器輸出電壓也為零。四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，5 X 5=25分）1、簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)中電流調(diào)節(jié)器的作用。2、數(shù)字控制的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)常見(jiàn)故障檢測(cè)有哪些?3、電流截止負(fù)反饋起什么作用，其工作原理是什么？4、異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型有何性質(zhì)？5、簡(jiǎn)述矢量控制系統(tǒng)和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。五、計(jì)算題（每小題10分，10X 3=30分）1、有一轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán) V

5、-M有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)，采用線性集成電路運(yùn)算放大器作為電壓放大器，電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)為：10Kw 220V, 55A, 1000r/min，Ra=0.5 Q。觸發(fā)整流環(huán)節(jié)放大倍數(shù)Ks=44, V-M系統(tǒng)電樞回路總電阻R=1.0 Q。轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) a =0.01158V、min/r。若閉環(huán)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)放大系數(shù)K=53.3。（1） 畫(huà)出其電路原理圖和穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖；（5分）（2） 試計(jì)算運(yùn)算放大器的放大系數(shù)。（5分）2、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。已知參數(shù)：電動(dòng)機(jī)：PN=3.7kW,Un=220V , In=20A , nN=1000r/min，電樞回路總電阻 R=1.5Q。設(shè)

6、 Unm*= U im*=8V，電樞回路最大電 流Idm=40A，電力電子放大器的放大系數(shù)Ks=40。試求：（1）電流反饋系數(shù) a和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)伎（2分）2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)的Ud。、Ui*、Ui、Uc值。（8分）3、設(shè)控制對(duì)象傳遞函數(shù)為Wobj(s)=K(T1S 1)(T2s 1)(T3S 1)(T4S 1)式中，K1=2, T1=0.4s； T2=0. 08s； T3=0. 015s； T4=0.005s。要求階躍輸入時(shí)系統(tǒng)超調(diào)量d %<5%用PI調(diào)節(jié)器校正成典型I型系統(tǒng)，試設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器參數(shù)。（10分）寶雞文理學(xué)院試題參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程名稱自動(dòng)控制系統(tǒng) 適 用 時(shí) 間

7、2011 年1月6日試卷類(lèi)型 _A 適用專(zhuān)業(yè)、年級(jí)、班電氣專(zhuān)業(yè) 08級(jí)1、2、3班一、選擇題1、（A）二、填空題（每小題2、（C）（每小題1、44.6%2 分，2 X 10= 20 分)3、( B) 4、( B) 5、(A ) 6、(A)3 分，3 X 5= 15 分)Kpi is + 1Pl 或 WPi(s)7、(C) 8、( A) 9、(A ) 10、( B)2、Wi（s）二3、給定電壓，給定電壓和負(fù)載電流5、采樣頻率應(yīng)不小于信號(hào)最高頻率的三、判斷題（每小題2分，2 X 5= 10分）1、（X）2、(V)3、(V)4、調(diào)速范圍,2 倍，fsam2f(X)5、(X)靜差率四、簡(jiǎn)答題（每小題5

8、分，5 X 5=25分）答：（1）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(guò)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。 （2分）（2） 對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起及時(shí)抗擾的作用。 （1分）（3） 在轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)過(guò)程中，保證獲得電機(jī)允許的最大電流，從而加快動(dòng)態(tài)過(guò)程。 （1分）（4）當(dāng)電機(jī)過(guò)載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，起快速的自動(dòng)保護(hù)作用。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動(dòng)恢復(fù)正常。（1分）2、答：（1）供電電源的故障檢測(cè)。三相供電電源常見(jiàn)的故障為過(guò)電壓、欠電壓、缺相。（2分）（2） 過(guò)電流、過(guò)載故障檢測(cè)。（1分）（3） 失磁故障檢測(cè)。當(dāng)If <ImIn時(shí)，出現(xiàn)失磁故障。（1分）（

9、4） 超速故障。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)最高限定轉(zhuǎn)速時(shí)，出現(xiàn)超速故障。（1分）3、 答：作用：防止電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)電樞電流過(guò)大而燒壞電動(dòng)機(jī)。 （2分） 原理:根據(jù)反饋控制原理，要維持哪一個(gè)物理量基本不變，就應(yīng)該引入那個(gè)物理量的負(fù)反饋。那么，引入電流負(fù)反饋，應(yīng)該能夠保持電流基本不變，使它不超過(guò)允許值。采用某種方法，當(dāng)電流大到一定程度 時(shí)才接入電流負(fù)反饋以限制電流，而電流正常時(shí)僅有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起作用控制轉(zhuǎn)速。 （3分）4、 答：異步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個(gè)高階、非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。（5分）5、答：VC系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)Te與Yr的解耦，有利于分別設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速與磁鏈調(diào)節(jié)器；實(shí)行連續(xù)控制，可獲得較寬的調(diào)速范圍；但按 Yr

10、定向受電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響，降低了系統(tǒng)的魯棒性。（3分）DTC系統(tǒng)則實(shí)行 Te與屮s砰-砰控制，避開(kāi)了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，簡(jiǎn)化了控制結(jié)構(gòu)；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；但不可避免地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，低速性能較差，調(diào)速范圍受到限 制。五、計(jì)算題（每小題1、解: （1）1、(2分)10 分，10X 3=30分)(3分)CeJRUN -In&220 -55 0.5nNK100053.3（2分）=0.1925VLmin/ rp P aKs/Ce2、解：（1）轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)：= 20.140.01158 44/0.1925（1分）:二如=0.008VbHi n/rnmax 1000電流反饋系數(shù):（1分）-：=厶=0.2V/AI dm 40（2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最高速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí),* *Ui 二Uim 8VUi =8VU do 二 I d R 二40 ； 1.5 二60VUc =仏=1.5VKsn =0,則（2分）（2分）（2分）（2分）3、解：用PI調(diào)節(jié)器校正時(shí)，調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為+1Wr（s）=心（2 分