《電力拖動自動控制系統(tǒng)》試習題及答案

1、電力拖動自動控制系統(tǒng)試題一、填空題（本題 30分，每空1.5分） 1、在直流電機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)中，電動機的最高轉速為 n N ，調(diào)速范圍、靜差率和額定速降之間所應滿足的關系是 。 2、閉環(huán)系統(tǒng)可以獲得比開環(huán)系統(tǒng)硬得多的穩(wěn)態(tài)特性，從而在保證一定 的要求下，能夠提高調(diào)速范圍，為此所付出的代價是，須增設 裝置和電壓放大器。 3、 綜合了比例控制和積分控制兩種規(guī)律的優(yōu)點。比例部分能迅速響應 ，積分部分則最終消除 。 4、轉速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在 時表現(xiàn)為轉速無靜差，這時， 起主要調(diào)節(jié)作用。 5、工程設計方法的基本思路是，把調(diào)節(jié)器的設計方法分作兩步：第一步，先選擇調(diào)節(jié)器的結構，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定，同

2、時滿足所需的 ；第二步，再選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)，以滿足 。 6、有環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的典型控制方式是 ，即 工作制。 7、當一組晶閘管整流工作時，讓另一組晶閘管處在 ，但兩組觸發(fā)脈沖的 錯開得比較遠，徹底杜絕了瞬時 的產(chǎn)生，這就是錯位控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)。 8、脈寬調(diào)制器是一個 裝置，由電流調(diào)節(jié)器 ACR 輸出的控制電壓進行控制。 9、串級調(diào)速系統(tǒng)可以實現(xiàn)異步電機的 調(diào)速，而且具有高效率的調(diào)速性能，但所付出的代價是，增設 。 10、在 s 值很小的范圍內(nèi)，只要能夠保持 不變，異步電動機的轉矩就近似與 成正比，這就是轉差頻率控制系統(tǒng)的基本概念。 二、 判斷題（本題10分，每小題1分）1、自動控制的

3、直流調(diào)速系統(tǒng)，往往以調(diào)節(jié)電樞供電電壓為主。（ ）2、在V-M系統(tǒng)中，設置平波電抗器可以抑制電流脈動。（ ）3、在電流斷續(xù)時，V-M系統(tǒng)機械特性很軟，理想空載轉速翹得很高。（ ）4、與晶閘管-電動機調(diào)速系統(tǒng)相比，直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)開關頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電機損耗及發(fā)熱都小。（ ）5、轉速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，當電動機過載甚至堵轉時，轉速調(diào)節(jié)器可以限制電樞電流最大值，其快速自動保護作用。（ ）6、按照典型II型系統(tǒng)設計轉速調(diào)節(jié)器時，中頻寬h可以任意選擇。（ ）7、按照典型II型系統(tǒng)設計轉速調(diào)節(jié)器時，由典型II型系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)可知，K、T、都是待定符號。（ ）8、轉速、電流雙閉環(huán)直

4、流調(diào)速系統(tǒng)中，對負載變化起抗擾作用的是轉速調(diào)節(jié)器。（ ）9、積分控制可以使直流調(diào)速系統(tǒng)在無靜差的情況下保持恒速運行，實現(xiàn)無靜差調(diào)速。（ ）10、閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性表示閉環(huán)系統(tǒng)電動機轉速與負載電流或轉矩間的穩(wěn)定關系。（ ） 三、問答題（本題 24 分，每小題 8 分） 1、試述轉速反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的三個基本特征。 2、試述雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動過程的三個階段和三個特點，以及動態(tài)性能。 3、試回答三相異步電機應如何通過坐標變換等效成直流電機 四、計算題（本題 36 分） 1、有一 V-M 系統(tǒng)，已知： ， ， ， ， ， ，觸發(fā)器 。 (1)系統(tǒng)開環(huán)工作時，試計算調(diào)速范圍 D=20 時的靜差率

5、s 的值。 (2)當 D=20 ， s=10% 時，計算系統(tǒng)允許的穩(wěn)差速降。 (3)如組成轉速負反饋有靜差調(diào)速系統(tǒng)，要求 D=20 ， s=10% ，在 時， ， ，計算放大器放大系數(shù) K p 和 轉速反饋系數(shù) 。 2、有一轉速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)（ ASR 和 ACR 均采用 PI 調(diào)節(jié)器），在此系統(tǒng)中，已知數(shù)據(jù)： ；可控硅： K S =40 ，電樞回路最大電流 I dm =40A ，總電阻 R=1.5 。設 。試求： (1)電流反饋系數(shù) 和電壓反饋系數(shù) 。 (2)當電動機在最高轉速發(fā)生堵轉時的 和 U ct 值。 試題參考答案：一、填空題（本題30分，每空1.5分） 1. 2. 靜差率 檢

6、測與反饋 3. 比例積分控制 控制作用 穩(wěn)態(tài)偏差 4. 負載電流小于 Idm 轉速負反饋 5. 穩(wěn)態(tài)精度 動態(tài)性能指標 6. 配許控制 7. 待逆變狀態(tài) 零位 脈動環(huán)流 8. 電壓脈沖變換 9. 平滑無級 串級調(diào)速裝置 10. 氣隙磁通 轉差角頻率 二、判斷題（本題10分，每小題1分）1、 ； 2、 ； 3、； 4、 ； 5、；6、； 7、； 8、； 9、； 10、。三、問答題（本題24分，每小題8分） 1、（1）具有比例放大器的反饋控制系統(tǒng)其被調(diào)量總是有靜差的。 （2）抵抗擾動與服從給定。 （3）系統(tǒng)的精度依賴于給定電源和反饋檢測的精度。 2、(1) 三個階段：第 1 階段為電流上升階段，第 2 階段為恒流升速階段，第 3 階段為轉速調(diào)節(jié)階段。 (2)三個特點：飽和非線性控制，準時間最優(yōu)控制，轉速超調(diào)。 (3)動態(tài)性能：動態(tài)跟隨性能；動態(tài)抗擾性能。 3、三相電機的電流 ，通過三相二相變換，可以等效成兩相靜止坐標系下的交流電流 ；再通過按轉子磁場定向的旋轉變換，可以等效成同步旋轉坐標系下的直流電流 。 相當于勵磁電流， 相當于與轉矩成正比的電樞電流，從而構成直流電機。 四、計算題（本題36 分） 1 （1）計算電動機的 Ce ： （2分） 開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降為： （2分） （3分） （2）當 D=20 ， s=10% 時，系統(tǒng)所允許的穩(wěn)差速降為： （2分） （2分）