直流調(diào)速系統(tǒng)復(fù)習(xí)題庫(kù)

1、廣東松山職業(yè)技術(shù)學(xué)院 直流調(diào)速系統(tǒng)習(xí)題庫(kù)一、填空題1 雙閉環(huán)的調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)是：利用（ASR的飽和非線性）實(shí)現(xiàn)了（“準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)”）控制，同時(shí)帶來(lái)了（轉(zhuǎn)速超調(diào)）。2 在設(shè)計(jì)雙閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器時(shí)，先設(shè)計(jì)（內(nèi)環(huán)的ACR），然后設(shè)計(jì)（外環(huán)的ASR）。3 在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電流調(diào)節(jié)器主要是對(duì)（電網(wǎng)電壓波動(dòng)）起調(diào)解作用；而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器主要是對(duì)（負(fù)載擾動(dòng)）起抗擾調(diào)節(jié)作用。4 變電壓調(diào)速是直流調(diào)速系統(tǒng)用的主要方法，調(diào)節(jié)電樞電壓常用的三種可控制電源分別為（旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組）、（靜止可控整流器）及（脈寬調(diào)制器和直流斬波變換器）。5 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有三種，即為（改變電樞電壓調(diào)速）、（弱磁調(diào)速）和（電樞回路串電阻）

2、調(diào)速。6 直流調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)有（調(diào)速范圍D）和（靜差率S），它們的表達(dá)式分別為（）和（），它們之間的關(guān)系式為（）。7 脈中寬度調(diào)制簡(jiǎn)稱(PWM)，它是通過(guò)功率管開(kāi)關(guān)作用，將（恒定直流電壓）轉(zhuǎn)換成頻率一定，寬度可調(diào)的（方波脈沖電壓），通過(guò)調(diào)節(jié)（脈沖電壓的寬度），改變輸出電壓的平均值的一種變換技術(shù)。8 調(diào)速控制系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)（電動(dòng)機(jī)）的控制，將（電能）轉(zhuǎn)換成（機(jī)械能），并且控制工作機(jī)械按（給定）的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)行的裝置。9 用（直流電動(dòng)機(jī)）作為原動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)方式稱為直流調(diào)速，用（交流電動(dòng)機(jī)）作為原動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)方式稱為交流調(diào)速。10電氣控制系統(tǒng)的調(diào)速性能指標(biāo)可概括為（靜態(tài)）和（動(dòng)態(tài)）調(diào)速指標(biāo)。11在電

3、動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)是（被控對(duì)象），微型計(jì)算機(jī)則起（控制器）的作用。12總的來(lái)說(shuō)，在電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)主要完成（實(shí)時(shí)控制）、（監(jiān)控）和（數(shù)據(jù)處理）等工作。13 模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換包括（采樣）和（量化）兩個(gè)過(guò)程。14 PID控制中P、I、D的含義分別是（比例）、（積分） 和（ 微分）。15 脈沖式傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)速的方法有（M法測(cè)速）、（T法測(cè)速）和（M/T法測(cè)速）。16 從系列數(shù)據(jù)中求取真值的軟件算法，通常稱為（數(shù)字濾波算法）。17 與模擬控制系統(tǒng)相比，微機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是（離散化）和（數(shù)字化）。18 數(shù)字控制直流調(diào)速系統(tǒng)的組成方式大致可分為三種：1. 數(shù)?；旌峡刂葡到y(tǒng)

4、2. 數(shù)字電路控制系統(tǒng)3. 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)19 常規(guī)PID控制算法中可分為（位置式PID算法）和（增量式PID算法） 。 20 微機(jī)數(shù)字控制雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)主要包括以下部分：（主電路）、（檢測(cè)電路）、（控制電路）、（給定電路）和（顯示電路）。二、判斷題1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，給定信號(hào)Un不變，增加轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速反饋電壓Ufn不變。2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)PI調(diào)節(jié)器的偏差輸入均不為零。×3I型系統(tǒng)工程最佳參數(shù)是指K=1/（2T）或=0. 707。4雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般把h=4定義為按Mp（min）法設(shè)計(jì)的“三階工程最佳”參數(shù)配置。×

5、5在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，若按“三階工程最佳”設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)的超調(diào)量為37.6%。6在設(shè)計(jì)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)先設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器再設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。×7在雙閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)試中，若兩個(gè)調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)器，Uim固定，想得到恒定的電流Idm只需調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)即可。×8在雙閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)試中，若兩個(gè)調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)器，Unm固定，想得到固定的轉(zhuǎn)速n只需調(diào)節(jié)即可。×9轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)當(dāng)給定輸入變化時(shí)，輸出轉(zhuǎn)速不變化。×10積分或比例積分調(diào)節(jié)器的輸出具有記憶和保持功能。11轉(zhuǎn)速單閉環(huán)有靜差系統(tǒng)與無(wú)靜差系統(tǒng)的主要區(qū)別是看調(diào)節(jié)器采用什么類型。12閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性與

6、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的機(jī)械特性比較，其系統(tǒng)的靜差率減小，穩(wěn)速精度變低。×13轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)對(duì)一切擾動(dòng)量都具有抗干擾能力。×14實(shí)際工程中，無(wú)靜差系統(tǒng)動(dòng)態(tài)是有靜差的，嚴(yán)格的講“無(wú)靜差”只是理論上的。15積分調(diào)節(jié)器輸入偏差電壓為零時(shí)，其輸出電壓也為零。×16在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，若按“I型系統(tǒng)工程最佳”設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)的超調(diào)量為5%。×17在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電流調(diào)節(jié)器對(duì)負(fù)載擾動(dòng)沒(méi)有抗擾調(diào)節(jié)作用。18雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程主要是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器起作用；穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程主要是電流調(diào)節(jié)器起作用。×19雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR的輸出量U*i是由其輸入給定電壓U

7、*n和轉(zhuǎn)速反饋電壓Un決定的。×20在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常將電流環(huán)校正為I系統(tǒng)，將轉(zhuǎn)速環(huán)校正為II型系統(tǒng)。21雙極性可逆PWM變換器中的占空比=0時(shí)，電機(jī)停止，即電樞兩端的瞬時(shí)電壓、電流為零。×22數(shù)字控制器用于實(shí)時(shí)、在線控制方式，因此必須采用簡(jiǎn)單、可靠和足夠精確的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。（）23數(shù)字控制器用于實(shí)時(shí)、在線控制方式，因此其算法越先進(jìn)、越復(fù)雜越好。（× ）24位置式PID算法比增量式PID算法更容易產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，且不便于計(jì)算機(jī)編程，所以工程實(shí)踐中已很少采用了。（）25微機(jī)控制直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)主要是軟件定時(shí)中斷完成的。三、選擇題1限

8、止電流沖擊的最簡(jiǎn)單方法是采用（B）（A）轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋 （B）電流截止負(fù)反饋 （C）電壓負(fù)反饋 （D）帶電流正反饋的電壓負(fù)反饋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）。 （A）ASR飽和、ACR不飽和 （B）ACR飽和、ASR不飽和 （C）ASR和ACR都飽和 （D）ACR和ASR都不飽和3在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性的平直段，ASR工作在（A）狀態(tài)、ACR工作在（A ）狀態(tài)；而在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性的下垂段，ASR工作在（C）狀態(tài)、ACR工作在（B）狀態(tài)（A） ASR工作在線性狀態(tài) （B）ACR工作在線性狀態(tài) （C） ASR工作在限幅狀態(tài) （D）ACR工作在限幅狀態(tài)4在P

9、WM技術(shù)中，改變占空比值，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的目的，試選擇：Ton保持一定，使Toff在0范圍內(nèi)變化，屬于（B）；Toff保持一定，使Ton在0范圍內(nèi)變化，屬于（C）；Ton+Toff=T保持一定，使Ton在0T范圍內(nèi)變化，屬于（A）（A）定頻調(diào)寬法（B）定寬調(diào)頻法 （C）調(diào)寬調(diào)頻法5無(wú)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6將晶閘管看成一階慣性環(huán)節(jié)的工作近似條件為（A）。（A） （B） （C） （D）7下列各項(xiàng)指標(biāo)中，反應(yīng)系統(tǒng)抗干擾性能指標(biāo)的是（D）。 （A） tr （B） ts （C） （D） tf8在速度負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)下

10、列（C）參數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)無(wú)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9在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)中，突減負(fù)載后又進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)晶閘管裝置的輸出電壓Ud較之負(fù)載變化前是（B）；在無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)中，突加負(fù)載后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)速n較之負(fù)載變化前是（C），整流裝置的輸出電壓Ud是（A）。（A）增加 （B）減少 （C）不變 （D）先增加后減少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)行調(diào)節(jié)。 （A） 比例 （B） 積分 （C） 微分 11雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)ASR的輸出量U*i是由（ B ）決定的。（A） 輸入

11、給定電壓U*n （B） 負(fù)載電流IdL （C） 轉(zhuǎn)速反饋電壓Un 12I型系統(tǒng)工程最佳參數(shù)是指選用（ D ）。（A） K T =0.707 （B）=0. 5 （C）=1.0 （D）K T =0.513雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，按Mp（min）法設(shè)計(jì)的“三階工程最佳”參數(shù)配置是（ B ）。 （A）h=4 （B）h=5 （C）h=6 （D）h=0.514在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電流調(diào)節(jié)器主要對(duì)以下哪種擾動(dòng)有抗擾調(diào)節(jié)作用。（ B ）（A） 給定電壓擾動(dòng) （B） 電網(wǎng)電壓擾動(dòng) （C） 負(fù)載擾動(dòng) 15在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器主要對(duì)以下哪種擾動(dòng)有抗擾調(diào)節(jié)作用。（ C ）（A） 給定電壓擾動(dòng) （B） 電

12、網(wǎng)電壓擾動(dòng) （C） 負(fù)載擾動(dòng)16下列不屬于直流調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)的是（ B ）。（A） 調(diào)速范圍 （B） 超調(diào)量 （C） 靜差率17下列不屬于直流調(diào)速系統(tǒng)的跟隨性能指標(biāo)的是（ A ）。 （A） 恢復(fù)時(shí)間tf （B） 超調(diào)量 （C） 調(diào)節(jié)時(shí)間ts （D）上升時(shí)間tr18.為了消除靜差，提高系統(tǒng)的控制精度，我們應(yīng)該在系統(tǒng)中引入（ B ）環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 （A） 比例 （B） 積分 （C） 微分 (D) 慣性19.為了加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減少調(diào)節(jié)時(shí)間，我們應(yīng)該在系統(tǒng)中引入（ C ）環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 （A） 比例 （B） 積分 （C） 微分 (D) 慣性20. 下列PWM調(diào)節(jié)器中，能實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的四象

13、限運(yùn)行的是（ C）。 （A）簡(jiǎn)單不可逆型 （B）帶制動(dòng)不可逆型 （C）雙極式可逆型四、簡(jiǎn)答題1在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器有哪些作用？其輸出限幅值應(yīng)按什么要求來(lái)整定？答：1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用：a. 使轉(zhuǎn)速n跟隨給事實(shí)上電壓Un變化，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差調(diào)節(jié)；b. 對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用；c. 其飽和輸出限幅值用為系統(tǒng)允許最大電流的給定，起飽和非線性控制，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在最大電流約束下起動(dòng)過(guò)程。2）其輸出限幅值應(yīng)按最大電流值Idm和值整定，即。2在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電流調(diào)節(jié)器有哪些作用？其限幅值應(yīng)如何整定？答：1）電流調(diào)節(jié)器的作用：a. 起動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)最大允許電流條件下的恒流升速調(diào)節(jié)準(zhǔn)時(shí)

14、間最優(yōu)；b. 在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過(guò)程中，使電流跟隨其給定電壓Un變化；c. 對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)及時(shí)起抗擾作用；d. 當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載甚至于堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，從而起到快速的安全保護(hù)作用。如果故障消失，系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)正常。2）電流調(diào)節(jié)器輸出限幅值應(yīng)按下式整定：，并保證最小控制角的限制。3畫(huà)出轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速和電樞電流Id的對(duì)應(yīng)波形。并回答起動(dòng)過(guò)程按Id分哪幾個(gè)階段？以及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的在各階段的工作狀態(tài)？在圖中分別注明時(shí)間。 答：起動(dòng)曲線見(jiàn)P40。分三個(gè)階段：第一階段0t1是電流上升階段,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器迅速?gòu)牟伙柡瓦M(jìn)入飽和狀態(tài)；第二階段t1t2階段是恒流升速階段，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和輸出限幅值；第

15、三階段t2t4階段是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器退飽和工作。4閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性優(yōu)于開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的機(jī)械特性，表現(xiàn)在哪些方面。答：如下四方面：（1）在相同的負(fù)載下，閉環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降落僅為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速降落的1/（1K）；（2）在相同的理想空載轉(zhuǎn)速時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率是開(kāi)環(huán)系統(tǒng)靜差率的1/（1K）；（3）在靜差率相同時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)速范圍是開(kāi)環(huán)系統(tǒng)調(diào)速范圍的（1K）倍；（4）閉環(huán)系統(tǒng)設(shè)置放大器后，才能獲得以上各方面好的性能。5試回答雙極式和單極式H型PWM變換器的優(yōu)缺點(diǎn)。答：（1）雙極式H開(kāi)PWM變換器的優(yōu)點(diǎn)是：1）電流一定連續(xù)；2）電動(dòng)機(jī)停止時(shí)有微振電流，能消除靜摩擦死區(qū)；3）低速時(shí)每個(gè)晶體管的驅(qū)動(dòng)電壓脈沖

16、仍較寬，有利于晶體管可靠導(dǎo)通，低速平穩(wěn)性好，調(diào)速范圍寬；4）控制簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。其缺點(diǎn)是：1）工作過(guò)程中，四個(gè)晶體管都處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，開(kāi)關(guān)損耗大，而且容易發(fā)生上、下兩管直通事故，降低裝置的可靠性；2）電樞電流波動(dòng)較大。（2）單極式H形PWM變換器的優(yōu)點(diǎn)是：1）由于一個(gè)晶體管常通，一個(gè)晶體管截止，頻繁交替通斷的管子少，有利于減少開(kāi)關(guān)損耗；2）電樞電流波動(dòng)比雙極式小。其缺點(diǎn)是：1）仍有兩個(gè)晶體管處于交替導(dǎo)通狀態(tài)，仍有發(fā)生直通的可能性；2）調(diào)速范圍較雙極式的窄。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)，偏差一旦出現(xiàn)，控制器立即

17、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(wú)差度。（3）微分環(huán)節(jié)D：反映偏差信號(hào)的變化趨勢(shì)，并能在偏差信號(hào)變得過(guò)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。7.與模擬濾波器相比，數(shù)字濾波器有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：與模擬濾波器相比，數(shù)字濾波器的優(yōu)越性表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：（1）數(shù)字濾波器是用程序?qū)崿F(xiàn)的，不需要增加任何硬設(shè)備，也不存在阻抗匹配問(wèn)題，可以多個(gè)通道共用。（2）數(shù)字濾波器可以對(duì)頻率很低的信號(hào)實(shí)現(xiàn)濾波，而模擬濾波電路由于受電容容量的影響，頻率不能太低。（3）數(shù)字濾波器靈活性好，可以用不同的濾波程序?qū)嵤┎煌臑V

18、波方法。8.轉(zhuǎn)速和電流調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程的特點(diǎn)是什么？答：（1）轉(zhuǎn)速環(huán)出現(xiàn)飽和開(kāi)環(huán)和退飽和閉環(huán)兩種狀態(tài)。轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)時(shí)，系統(tǒng)為恒值電流調(diào)節(jié)單環(huán)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)速閉環(huán)時(shí)，系統(tǒng)為無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)，電流內(nèi)環(huán)為電流隨動(dòng)系統(tǒng)。（2）轉(zhuǎn)速環(huán)從開(kāi)環(huán)到閉環(huán)發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，其轉(zhuǎn)速一定出現(xiàn)超調(diào)，只有靠超調(diào)才能使ASR退飽和，才能進(jìn)行線性調(diào)節(jié)。（3）恒電流轉(zhuǎn)速上升階段，取Id為Idm，充分發(fā)揮了電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力，實(shí)現(xiàn)了電流受限制條件下的最短時(shí)間控制即“時(shí)間最優(yōu)控制”。9.微機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？由此引起的負(fù)面效應(yīng)是什么？答：微機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是離散化和數(shù)字化。離散化和數(shù)字化的結(jié)果導(dǎo)致了時(shí)間

19、上和量值上的不連續(xù)性，從而引起下述的負(fù)面效應(yīng)：（1）A/D轉(zhuǎn)換的量化誤差：模擬信號(hào)可以有無(wú)窮多的數(shù)值，而數(shù)碼總是有限的，用數(shù)碼來(lái)逼近模擬信號(hào)是近似的，會(huì)產(chǎn)生量化誤差，影響控制精度和平滑性。（2） D/A轉(zhuǎn)換的滯后效應(yīng)：經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)算和處理后輸出的數(shù)字信號(hào)必須由數(shù)模轉(zhuǎn)換器D/A和保持器將它轉(zhuǎn)換為連續(xù)的模擬量，再經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象。但是，保持器會(huì)提高控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)分母的階次，使系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量減小，甚至?xí)茐南到y(tǒng)的穩(wěn)定性。隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步，微處理器的運(yùn)算速度不斷提高，其位數(shù)也不斷增加，上述兩個(gè)問(wèn)題的影響已經(jīng)越來(lái)越小。10試述PWM調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)越性。答：（1）主電路線路簡(jiǎn)單，需要的功率器件少；

20、（2）開(kāi)關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電機(jī)損耗及發(fā)熱都較小；（3）低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬；（4）系統(tǒng)頻帶寬，動(dòng)作響應(yīng)快，動(dòng)態(tài)抗干擾能力強(qiáng)；（5）功率開(kāi)關(guān)器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小，當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率適當(dāng)時(shí)，開(kāi)關(guān)損耗也不大，因而裝置效率高。11. 推導(dǎo)增量式數(shù)字PID控制算法的差分方程公式。并問(wèn)：與位置式PID算法相比，增量式PID算法主要優(yōu)點(diǎn)是什么？解：設(shè)模擬PID調(diào)節(jié)器的約束方程為：令對(duì)應(yīng)數(shù)字PID調(diào)節(jié)器的采樣周期為，使用一階后向差分公式和內(nèi)接矩形數(shù)值積分公式，對(duì)上式連續(xù)兩次作后向離散化近似變換，得和其中，。由此得增量式數(shù)字PID控制算法的差分方程公式為：與位置式PID算法相比，增

21、量式PID算法主要優(yōu)點(diǎn)在于不容易產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，需站用得存儲(chǔ)單元更少，計(jì)算機(jī)編程也更方便。5、 應(yīng)用題1.P6 例2.1.1 、P11 例2.2.12設(shè)控制對(duì)象的傳遞函數(shù)為，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%<5%。用PI調(diào)節(jié)器將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成典型I型系統(tǒng)，試設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器參數(shù)并計(jì)算調(diào)節(jié)時(shí)間ts。解：用PI調(diào)節(jié)器校正時(shí)，調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為取，并將、看成小時(shí)間常數(shù)，令則按典型I型系統(tǒng)校正時(shí)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為取，則調(diào)節(jié)時(shí)間 所以PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)，；調(diào)節(jié)時(shí)間。3P59. 3-9。4.已知電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，將該系統(tǒng)校正為典型型系統(tǒng)，確定電流調(diào)節(jié)器參數(shù)。（提示：取工程最佳=0.707時(shí)，KITi=0.5；注意小慣性環(huán)節(jié)降階處理的條件）解：（1）對(duì)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行等效變換如下圖： （2）進(jìn)行小慣性時(shí)間常數(shù)的近似處理：；則動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)為如下圖：（3）選擇PI調(diào)節(jié)器： 確定ACR的超前時(shí)間常數(shù)為： 取工程最佳，有（1/S）又因?yàn)?所以有ACR的比例系數(shù)為： （4）校驗(yàn)近似條件： 而 ，滿足近似條件。六、綜合題1.如圖1如示轉(zhuǎn)速反饋直流調(diào)速系統(tǒng)中，已知PN=10Kw，UN=220V，IL=55A，nN=1000r/min，電樞電阻Ra=0.5，V-M系統(tǒng)主電路總電阻R=1.0。生產(chǎn)機(jī)械要求調(diào)速范圍