電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)模擬試題全

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2 .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(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6 .在定性的分析閉環(huán)系統(tǒng)性能時(shí)，截止頻率A.越高 B.越低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

2、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(xiě)是9 .雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)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(guò)程特點(diǎn)的是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(duì)數(shù)調(diào)速C.變壓變頻調(diào)速 D.轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速13 .SPWM 技術(shù)中，調(diào)制波是頻率和期望波相同的A.正弦波 B.方波 C.等腰三角波 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 B.低階 C.非線性 D.強(qiáng)耦合15

3、.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.PWM 生成 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(xiě)是A.PIB.PDC.VR17 .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)A.平均速度 B.最高速 C.最低速20 .采用旋轉(zhuǎn)編碼器的數(shù)字測(cè)速方法不包括A.M 法 B.T 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(xiě)是A.ACRB.AVRC.ASR22 .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.AVRC.ASRD.ATRA.PIDB.PIC.PC.

4、微分控制C.快速性3c 越低， 則系統(tǒng)的穩(wěn)定精度C.不變D.比例微分控制D.準(zhǔn)確性D.不確定D.PIDD.任意速度D.F 法D.ATRB.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(lài)于給定和反饋檢測(cè)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A.高階 B.線性 C.非線性 D.強(qiáng)耦合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

5、，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.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(xiě)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(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) 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、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

6、圍和靜差率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(jiàn)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(duì)給定輸入信號(hào)的跟隨性能指標(biāo)和對(duì)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 .SPWM 控制技術(shù)包括單極性控制和雙極性控制兩種方式。10.VVVF 控制是指逆變器輸出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 .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1

7、5 .自動(dòng)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)包括對(duì)給定輸入信號(hào)的跟隨性能指標(biāo)和對(duì)擾動(dòng)輸入信號(hào)的抗擾性能指標(biāo)。16 .PWM 變換器可以通過(guò)調(diào)節(jié)電力電子開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓。18.PWM 逆變器根據(jù)電源類(lèi)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(guò)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(guò)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。22 .交流調(diào)速的基本類(lèi)型中最好的一種節(jié)能省力型調(diào)速方案是PWM 輸出一系統(tǒng)復(fù)位C.SPWMA.電壓方程B.磁鏈方程 C.轉(zhuǎn)矩方程D.外部擾動(dòng)9.常見(jiàn)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置有測(cè)速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器、電磁脈沖測(cè)速器變壓變頻

8、調(diào)速24 .無(wú)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(duì)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）ACR 飽和、ASR 不飽和（C）ASR 和 ACR 者 B 飽和（D）ACR 和 ASR 者 B 不飽和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(wú)調(diào)節(jié)能力。（A）放大

9、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)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)，偏差一旦出現(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(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。三、名詞解釋題1.VM 系統(tǒng)晶

10、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(duì)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(cè)速方法的分辨率衡量一種測(cè)速方法對(duì)被測(cè)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)器口；10 .測(cè)速誤差率15.調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)過(guò)程可以簡(jiǎn)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)器的輸出為（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(wú)靜差調(diào)

11、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)G 既消除穩(wěn)態(tài)誤差又加快動(dòng)態(tài)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。AU1/f1=常值 B、Eg/f1=常值 C、Es/f1=常值 D、Er/f1=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）。A、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(jiǎn)答題（每小題 10 分，共 40 分）1、調(diào)速范圍和靜差率

12、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)速下運(yùn)行時(shí)，負(fù)載由理想空載增加到額定值時(shí)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落 AnNlM 理想空載轉(zhuǎn)速 n0 之比，稱(chēng)作靜差率 s,即 s=DnN/n0。2、簡(jiǎn)述恒壓頻比控制方式。答：繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是難以直接控制的，當(dāng)電動(dòng)勢(shì)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 UsEg,則得 1Usf=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

13、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出電壓各是多少？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出電壓都是零，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 的輸出限幅電壓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Udm4、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(duì)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(duì)給定信號(hào)和檢測(cè)裝置中的擾動(dòng)無(wú)能為力。,1、調(diào)速系統(tǒng)的靜差率指標(biāo)應(yīng)

14、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(duì)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(guò)程包括：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、強(qiáng)耦合。,6、常見(jiàn)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）。,7、PWM換器可以通過(guò)調(diào)節(jié)一。電子開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓。一,8、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(xiě)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）。孤 A、電壓方程 B、磁鏈方

15、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）o,A、抗擾性 B、穩(wěn)定性 C、快速性 D、準(zhǔn)確性,3、SPW 麒術(shù)中，載波是頻率比期望波高得多的（C）。,A、正弦波 B、方波 C、等腰三角波 D、鋸齒波號(hào)，學(xué)，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(wú)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(wú)調(diào)節(jié)能力。內(nèi)線封密在寫(xiě)須必號(hào)學(xué)A、放大器的放大倍數(shù) KPB、負(fù)載變化

16、 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(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) D、交流調(diào)速系統(tǒng)8、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，控制電壓 Ut的大小取決于（C）。A、IdlB、nC、n 和 IdlD、a 和 09、下列不屬于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)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 PWNf 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

17、的最低轉(zhuǎn)速與最高轉(zhuǎn)速之比。（X）2、在無(wú)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。（X）4、當(dāng)閉環(huán)系統(tǒng)開(kāi)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(xiě)是 PWM（X）四、簡(jiǎn)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(mén)課程中如何對(duì)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(mén)課程中對(duì)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(chēng)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(guò)控制和調(diào)節(jié)電動(dòng)

18、機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度或轉(zhuǎn)角來(lái)實(shí)現(xiàn)工作機(jī)械對(duì)速度或位移的要求。2、ACR 的是什么的英文縮寫(xiě)？調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)過(guò)程可以簡(jiǎn)化為哪兩步？答：ACR 勺是電流調(diào)節(jié)器的英文縮寫(xiě)。兩步：選擇調(diào)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 PI、D 分別代表什么環(huán)節(jié)？并說(shuō)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(wú)差度。4、簡(jiǎn)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(duì)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

19、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,In=15A,nn=1500r/min,RS=2Q,Rec=1Q,KS=30,要求調(diào)速范圍 D=20,靜差率 s=20%。求：（1）計(jì)算開(kāi)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)。加蚱二人X?二3543（r/（r/mm）解：（1）開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的速降為L(zhǎng)fxs,、廂=Dx(1-s)=833陽(yáng)加)q=0127（V/（r/mm）%K串4454（2）計(jì)算

20、放大器的放大倍數(shù)齊而，=KxCfl一二8792、（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)其靜特性方程。解：電壓比較環(huán)節(jié)：繼上鴛亂,放大器：4=長(zhǎng)皿,電力電子變換器：%尸 M調(diào)速系統(tǒng)開(kāi)環(huán)機(jī)械特性：ce,測(cè)速反饋環(huán)節(jié)：U%二制，允許的靜態(tài)速降為=6%瞠一/洲=IdR11二(16 嵋=以 1+一一或 1+，削去中間變量的靜特性方程：.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，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？若要改變電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流，

21、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：轉(zhuǎn)速給定電壓 U*n,因?yàn)檗D(zhuǎn)速反饋系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速輸出服從給定。改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù) Kn,只是加快過(guò)渡過(guò)程，但轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù) 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(guò)改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)Kn,來(lái)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(guò)渡過(guò)程，但轉(zhuǎn)電力電子變換器的放大倍數(shù) Ks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(guò)改變電力電子變換器的放大倍數(shù) Ks,來(lái)改變轉(zhuǎn)速改變轉(zhuǎn)速

22、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，它引起的轉(zhuǎn)速變化，系統(tǒng)沒(méi)有調(diào)節(jié)和抑制能力。因此，可以通過(guò)改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) a 來(lái)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)行最終的轉(zhuǎn)速還是服從給定。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 U*n、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù) Kn、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)，兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓和輸出電壓各是多少？為什么 1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，PI 的作用使得轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓為 0

23、,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出電壓由于維持在 U*m(n*)o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)，電流調(diào)節(jié)器不飽和，PI 的作用使得電流調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓為 0,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 U*i,電流調(diào)節(jié)器的輸出電壓 UC又后面的環(huán)節(jié)決定。2-3 在轉(zhuǎn)速、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(duì)系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)性能將會(huì)產(chǎn)生什么影響？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，整個(gè)系統(tǒng)成為一個(gè)有靜差的系統(tǒng)。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(wú)法形成在最大電流下在最短時(shí)間內(nèi)使速度上升仆降最

24、快，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢。2-4 試從下述五個(gè)方面來(lái)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(wú)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(wú)靜差的系動(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 1dm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 Idcr-Idbl內(nèi)。啟動(dòng)的快速性：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉

25、環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在啟動(dòng)/制動(dòng)過(guò)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)彳 fPI 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(guò)程中，當(dāng)電流大于截止電流 Idcr時(shí),電流調(diào)節(jié)器起作用，并不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(lái)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

26、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(guò)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(lái)，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) A5 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

27、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?0,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(kāi)環(huán)，系統(tǒng)變?yōu)殡娏鲉伍]環(huán)調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出突變?yōu)檎龢O限值 U*m,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)器作用，直至進(jìn)入新的穩(wěn)定狀態(tài)，電流無(wú)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)州i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) U*n未變，增加轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a,系統(tǒng)穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速反饋電壓 Un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) a,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器反饋電壓增加，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器

28、輸入偏差變大，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出變大即電流調(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)器輸出變大即電機(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(wú)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) U*n，不變。2-7 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。已知電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：PN=3.7KW,UN=220V，1N=20A,nN=1000r/min,電樞繞組總電阻 Ra=1.5C,U*nm=U*im=U*cm=8V,電樞回路最大電流 Idm=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)群喈專(zhuān)速反饋系數(shù)a當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)

29、時(shí)的 Ud0、U*I、UUc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=-=吧8/1500=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 0,0=旦皿=8/40=0.2nidm當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，電樞回路最大電流 Idm=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，輸出最大 U*cm=8V,電流開(kāi)環(huán).經(jīng)過(guò)電力電子變換器后的 Udo=Ks*Uc=40*8=320V.,電機(jī)轉(zhuǎn)速很小；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(kāi)環(huán)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出 U*im=8V.*.,一一、一一、

30、*2-8 在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR、ACR 兩個(gè)調(diào)節(jié)器均米用 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(wèn)：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、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 U*m=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*i=U*im=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 Ui增加，電流調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓減小，電流

31、調(diào)節(jié)器的輸出電壓 Uc減小.Uc彳！.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*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(xiě)出 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(lái)的一半，轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器反饋電壓 Un減小，

32、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓增大，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出電壓即電流調(diào)節(jié)器的給定電壓 U*i增大.電流調(diào)節(jié)器的輸出電壓 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=*Ui=Uc=Id=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 a10%求系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益；計(jì)算過(guò)渡過(guò)程時(shí)間 ts和上升時(shí)間 tr畫(huà)出開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)特性。如要求上升時(shí)間 tr0.25s,則 K=?,b=?解：典型 I 型系統(tǒng) W(S)=T=0.1S 階躍響應(yīng)超調(diào)量 a10%S(TS1)當(dāng) wc1/T 時(shí)，的幅頻特性以 W0dB/dec 斜率穿越零分貝線，系統(tǒng)有較好的穩(wěn)定性。系

33、統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益心wc 截止頻率 KT=0.5K=53ts=6T=0.6Sn2T-(或-arccos),1-2過(guò)渡過(guò)程時(shí)間上升時(shí)間 tr=取=0.7072T上升時(shí)間 trT2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 b5%,KT=0.5K=50KI=5k12-12 有一個(gè)系統(tǒng)，其控制對(duì)象的傳遞函數(shù)為 Wobj(S)=10,要求校正為典型 II 型S(TS1)S(0.02S1)查典型口型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo)表可知超調(diào)量 b30%,h=72-13 調(diào)節(jié)對(duì)象的傳遞函數(shù)為 Wobj(S)=18(0.25S-1)(0.02S1),要求分別校正成典型 I 型系統(tǒng)和典型T1s1T1skpi(1S1

34、)WPI(S)=-,T1=hT2一般取 h=5T1=hT2=5*0.02=0.1S1s2-14 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)：PN=360KW,UN=220V,IN=308A,nN=1000r/min,電動(dòng)勢(shì)系數(shù) Ce=0.196V.min/r,主回路總電阻 R=0.18Q,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) T=0.012S,機(jī)電時(shí)間常數(shù) Tm=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)定電壓 U(*n)N=10V,調(diào)節(jié)器 ASR、ACR 飽和輸出電壓 U

35、*im=8V,Ucm=6.5V,系統(tǒng)的靜、 動(dòng)態(tài)指標(biāo)為： 穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差， 調(diào)速范圍 D=10,電流超調(diào)量 b 產(chǎn) 5%,空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量 an5%,試求：電流反饋系數(shù)口假定啟動(dòng)電流限制在 339A 以?xún)?nèi))和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) a試設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器 ACR,計(jì)算其參數(shù) Ri、Ci、Coi,畫(huà)出其電路圖(調(diào)節(jié)器輸入回路電阻 R0=40K-設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR,計(jì)算其參數(shù) Rn、Cn、Con,RO=40KQ計(jì)算電動(dòng)機(jī)帶 40%額定負(fù)載啟動(dòng)到最低轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量 bn計(jì)算空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間一*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 0,0=-=一m=8/339=0.024nidm

36、一*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=-=nm=10/1000=0.001nNN*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=TS+Toi=0.0033+0.0025=0.0058S,*根據(jù)設(shè)計(jì)要求：穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差，電流超調(diào)量 ai5%,因此可按典型 I 型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，電流調(diào)節(jié)器選用向，TLPI 型。檢查對(duì)單源電壓的抗擾性：一=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)：Ti=Ti=0.0

37、12S電流環(huán)開(kāi)環(huán)增益：要求三 5%時(shí)，應(yīng)取 K|T=0.5，因此-1KI=0.5/T、1=0.5/0.0058=86.2SKiiR于是，ACR 的比例系數(shù)為：Ki=-=(86.2*0.012*0.18)/(0.024*38)=0.222Ks：*根據(jù)電流調(diào)節(jié)器原理圖，取 R0=40KQ,則Ri=KiR0=0.222*40=8.88KQ(取 9KQ)Ci=0.012/9=1.3/(取 1.3.F)Coi=4T/R0=4*0.012/40=0.2F(取0.2.F)*電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)為 2T,|=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=2Ti+Ton=0.

38、0266S,機(jī)電時(shí)間常數(shù) Tm=0.12S,電動(dòng)勢(shì)系數(shù) Ce=0.196V.min/r,*由于設(shè)計(jì)要求無(wú)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5%,應(yīng)按典型口型系統(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(mén)n=hT*5*0.0266=0.133Sh151KN=2=22=169.62h2T不250.0266(h1)-CeTm(51)0.0240.1960.12Kn=r=乙=70.742h：RTn250.0010.180.0266*由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的原理圖可知，取 RO=40KQ,則R

39、n=Kn*R0=70.7*40=2828KQ(取 Rn=2830KQ)Cn=Tn/Rn=0.133/2830=0.047gF(取 Cn=0.05F)Con=4Ton/R0=4*0.015/40=1.5F(取 Con=1.5F)計(jì)算電動(dòng)機(jī)帶 40%額定負(fù)載啟動(dòng)到最低轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量 bnan%=(Acmax/Cb)%2(入-Z)(nnom/n*)(TEn/Tm)當(dāng)h=5時(shí)， (Acmax心b)%=81.2%,而nnom=IdnomR/Ce=1.2*9.5/0.113=100.9r/min6n%=81.2%*2*1.5*100.9*0.0274/(1600*0.1)=4.24%10%計(jì)算空載啟動(dòng)

40、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)：PN=555KW,UN=750V,IN=760A,nN=375r/min,電動(dòng)勢(shì)系數(shù) Ce=1.82V.min/r,主回路總電阻 R=0.12,允許電流過(guò)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) TI=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 RO=40KO設(shè)計(jì)指標(biāo)：穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差，電流超調(diào)量 b 產(chǎn) 5%,空載啟

41、動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量 an10%,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、Cn、Con,RQ=40KQ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(wú)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an10%,應(yīng)按典型口形系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)。故 ASR 選用 PI 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) T、i=Ts+Toi=0.00167

42、+0.002=0.0037S 轉(zhuǎn)速環(huán)最小時(shí)間常數(shù)Tn=2TI+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(mén)n=hT、n=5*0.0274=0.137Sh151KN=-I-2=22=87.62h2T/250.0137UnUnmUiUima=10/375=0.0270=10/*1.5*760)=0.009nnNnidm(h1)-CeTm(51)0.0090.1960.12Kn=1.92h：RTn250.0270.180.0137*由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的原理圖可知，取 RO=40KQ,則Rn=Kn*R0=1.9*40=76KQ

43、(取 Rn=76KQ)Cn=WRn=0.137/76=1.8gF(取 Cn=1.8gF)Con=4Ton/Ro=4*0.02/40=2F(取 Con=2F)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(wú)靜差，電流超調(diào)量 b 產(chǎn) 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(duì)單源電壓的抗擾性：工=0.03/0.0037=8.11瀛 B 近似條件。忽略反電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流環(huán)的影響的條件：3I=311=3*17.25=533C滿足近似條件。3TsToi3.0.0170.02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：3n=K/3i=Ki%=87.6

44、*0.137=12S-1n滿足簡(jiǎn)化條件。轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：16=11351=27.43n,滿足近似條件。3Ton30.022-16 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 ACR 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 U*nm=15V,n=nN=1500r/min;電流給定信號(hào)最大值 U*im=10V,允許最大電流 Idm=30A,電樞回路總電阻 R=2Q 晶閘管裝置的放大倍數(shù) Ks=30,電動(dòng)機(jī)的額定電流 IN=20A,電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce=0.128V.min/r,現(xiàn)系統(tǒng)在 U*n=5V,IdL=20A 時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行.求此時(shí)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速 n

45、=?,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( (u=0),系統(tǒng)將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？式分析并說(shuō)明.若系統(tǒng)能夠穩(wěn)定下來(lái)，則穩(wěn)定后 n=?,Un=?,U*I=?,Ui=?,Id=?,UC=?,該系統(tǒng)轉(zhuǎn)速環(huán)按典型口型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，且按 Mmin 準(zhǔn)則選擇參數(shù)，取中頻寬 h=5,轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)n=0.05,求轉(zhuǎn)速環(huán)在跟隨給定作用下的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，并計(jì)算出放大系數(shù)及各時(shí)間常數(shù).該系統(tǒng)由空載（IdL=0）突加額定負(fù)載時(shí)，電流 Id和轉(zhuǎn)速 n 的動(dòng)態(tài)過(guò)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.電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條但1=63.7S-130

46、.00372-17 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=200KW,UN=48V,IN=3.7A,nN=200r/min,電樞電阻 Ra=6.5Q 電樞回路總電阻 R=8Q,允許電流過(guò)載倍數(shù)入=2,電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce=0.12V.min/r,電磁時(shí)間常數(shù)Tl=0.015S,機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm=0.2S,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*im=Ucm=10V,調(diào)節(jié)器輸入回路電阻 RO=40KQ 已計(jì)算出電力晶體管 D202 的開(kāi)關(guān)頻率 f=1kHz,PWM 環(huán)節(jié)的放大倍

47、數(shù) Ks=4.8試對(duì)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(wú)靜差，電流超調(diào)量門(mén) 05%,空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量 an45 典型口型系統(tǒng)：對(duì)數(shù)幅頻特性以20dB/dec 的斜率穿越零分貝線。丫=180-180+tg-13ct-tg-13cT=tg-13ct-tg-13cT動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)分跟隨性能指標(biāo)和抗擾性能指標(biāo)：跟隨性能指標(biāo)戶(hù)升時(shí)間：在典型的階躍響應(yīng)跟隨過(guò)程中，輸出量從零起第一次上升到穩(wěn)態(tài)值所經(jīng)過(guò)的時(shí)間（有些教材定義為 10%-90%），調(diào)量：在典型的階躍響應(yīng)跟隨過(guò)程中，輸出量超出穩(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(chēng)過(guò)度過(guò)程時(shí)間原則上是系統(tǒng)從給定量階躍變化到輸出量完全穩(wěn)定下來(lái)

48、的時(shí)間。一般在階躍響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值附近，取5%（或2%）的范圍作為允許誤差。抗擾性能指標(biāo)：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(guò)度過(guò)程中引起l 的輸出量最大降落值。復(fù)時(shí)間：從階躍擾動(dòng)作用開(kāi)始，到輸出量基本恢復(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(guò)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(kāi)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 TT 型系統(tǒng)設(shè)計(jì):抗擾能力強(qiáng).穩(wěn)態(tài)無(wú)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(duì)于（C）的擾動(dòng)，系統(tǒng)是無(wú)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)電壓的變化2-24 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)器的輸出為（A）A、零；B、大于零的定值C、小于零的定值；D、保持原