《自動控制系統(tǒng)》習(xí)題庫

1、.：.；第一章 閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)11為什么PWM電動機(jī)系統(tǒng)比晶閘管電動機(jī)系統(tǒng)可以獲得更好的動態(tài)性能？答：PWM電動機(jī)系統(tǒng)在很多方面有較大的優(yōu)越性：1主電道路路簡單，需用的功率器件少。2開關(guān)頻率高，電流容易延續(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，可達(dá)1：10000左右。4假設(shè)與快速呼應(yīng)的電動機(jī)配合，那么系統(tǒng)頻帶寬，動態(tài)呼應(yīng)快，動態(tài)抗擾才干強(qiáng)。5功率開關(guān)器件任務(wù)在開關(guān)形狀，導(dǎo)通損耗小，當(dāng)開關(guān)頻率適當(dāng)時，開關(guān)損耗也不大，因此安裝效率較高。6直流電源采用不控整流時，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。12試分析有制動通路的不可逆PWM變換器進(jìn)展制動時，兩個VT是如何任務(wù)

2、的。調(diào)速范圍和靜差率的定義是什么？調(diào)速范圍、靜差速降和最小靜差率之間有什么關(guān)系？為什么說“脫離了調(diào)速范圍，要滿足給定的靜差率也就容易得多了？18轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有那些特點(diǎn)？改動給定電壓能否改動電動機(jī)的轉(zhuǎn)速？為什么？假設(shè)給定電壓不變，調(diào)理測速反響電壓的分壓比能否可以改動轉(zhuǎn)速？為什么？假設(shè)測速發(fā)電機(jī)的勵磁發(fā)生了變化，系統(tǒng)有無抑制這種干擾的才干？答：1轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有以下三個根本特征只用比例放大器的反響控制系統(tǒng)，其被被調(diào)量仍是有靜差的。反響控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動，服從給定。擾動性能是反響控制系統(tǒng)最突出的特征之一。系統(tǒng)的精度依賴于給定和反響檢測的精度。2改動給定電壓會改動電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，由于反

3、響控制系統(tǒng)完全服從給定作用。3假設(shè)給定電壓不變，調(diào)理測速反響電壓的分壓比或測速發(fā)電機(jī)的勵磁發(fā)生了變化，它不能得到反響控制系統(tǒng)的抑制，反而會增大被調(diào)量的誤差。反響控制系統(tǒng)所能抑制的只是被反響環(huán)包圍的前向通道上的擾動。19在轉(zhuǎn)速負(fù)反響調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電網(wǎng)電壓、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、電動機(jī)勵磁電流、電樞電阻、測速發(fā)電機(jī)勵磁各量發(fā)生變化時，都會引起轉(zhuǎn)速的變化，問系統(tǒng)對上述各量有無調(diào)理才干？為什么？答：當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生變化時，系統(tǒng)對其有調(diào)理才干。由于電網(wǎng)電壓是系統(tǒng)的給定反響控制系統(tǒng)完全服從給定。負(fù)載轉(zhuǎn)矩、電動機(jī)勵磁電流、電樞電阻變化時系統(tǒng)對其有調(diào)理才干。由于他們的變化最終會影響到轉(zhuǎn)速，都會被測速安裝檢測出來。再經(jīng)過反響

4、控制造用，減小它們對穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的影響。測速發(fā)電機(jī)勵磁各量發(fā)生變化時，它不能得到反響控制系統(tǒng)的抑制，反而會增大被調(diào)量的誤差。反響控制系統(tǒng)所能抑制的只是被反響環(huán)包圍的前向通道上的擾動。 1-14 1-17在無靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度能否還受給定電源和測速發(fā)電機(jī)精度的影響？并闡明理由。答：系統(tǒng)的精度依賴于給定和反響檢測的精度。因此轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度還受給定電源和測速發(fā)電機(jī)精度的影響。1-18采用比例積分調(diào)理器控制的電壓負(fù)反響調(diào)速系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時的速度能否有靜差？為什么？試闡明理由。答：采用比例積分調(diào)理器控制的電壓負(fù)反響調(diào)速系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時的速度是無靜差的。電壓負(fù)反響實(shí)踐是一個自動調(diào)壓系統(tǒng)，

5、只需被包圍的電力電子安裝內(nèi)阻引起的穩(wěn)態(tài)速降被減小到1/1+K，它的穩(wěn)態(tài)性能比帶同樣放大器的轉(zhuǎn)速負(fù)反響系統(tǒng)要差。但根本控制原理與轉(zhuǎn)速負(fù)反響類似。它與轉(zhuǎn)速負(fù)反響一樣可以實(shí)現(xiàn)無靜差調(diào)理。第二章 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)和調(diào)理器的工程設(shè)計(jì)方法第4章 可逆直流調(diào)速系統(tǒng)和位置隨動系統(tǒng)4-1晶閘管-電動機(jī)系統(tǒng)需求快速回饋制動時，為什么必需采用可逆線路？答：當(dāng)電動機(jī)需求回饋制動時，由于反電動勢的極性未變，要回饋電能必需產(chǎn)生反向電流，而反向電流是不能夠經(jīng)過VF流通的，這時，可以經(jīng)過控制電路切換到反組晶閘管安裝VR，并使它任務(wù)在逆變形狀，產(chǎn)生逆變電壓，電機(jī)輸出電能實(shí)現(xiàn)回饋制動。4-2試畫出采用單組晶閘管安裝供

6、電的V-M系統(tǒng)在整流和逆變形狀下的機(jī)械特性，并分析這種機(jī)械特性適宜于何種性質(zhì)的負(fù)載。解；機(jī)械特性圖如下： 4-6試分析位置隨動系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)在哪些方面是不同的。答：位置隨動系統(tǒng)與調(diào)速系統(tǒng)的主要區(qū)別在于，調(diào)速系統(tǒng)的給定量一經(jīng)設(shè)定，即堅(jiān)持恒值，系統(tǒng)的主要作用是保證穩(wěn)定和抵抗擾動；而位置隨動系統(tǒng)的給定量是隨機(jī)變化的，要求輸出量準(zhǔn)確跟隨給定量的變化，系統(tǒng)在保證穩(wěn)定的根底上，更突出需求快速呼應(yīng)。位置隨動系統(tǒng)的反響是位置環(huán)，調(diào)速系統(tǒng)的反響是速度環(huán)。第5章閉環(huán)控制的異步電動機(jī)變壓調(diào)速系統(tǒng)一種轉(zhuǎn)差功率耗費(fèi)型調(diào)速系統(tǒng) 概念題：直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速可經(jīng)過三種方法來調(diào)理即：調(diào)理電樞供電電壓、減弱勵磁磁通、改動電樞回路電

7、阻。晶閘管具有單導(dǎo)游電性。電動機(jī)的機(jī)械特性越越好。調(diào)速系統(tǒng)的兩項(xiàng)穩(wěn)態(tài)性能目的是調(diào)速范圍和靜差率。 滿足給定穩(wěn)態(tài)精度要求的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)經(jīng)常不能穩(wěn)定，因此還須加動態(tài)校正環(huán)節(jié)。伯德圖是調(diào)速系統(tǒng)校正環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)中最常用的工具。電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的伯德圖中頻段須有足夠?qū)挼?20DB/DEC的斜率段，表示穩(wěn)定性好；截止頻率高表示快速性好；低頻特性陡，增益高，表示穩(wěn)態(tài)精度好；高頻衰減快闡明抗高頻干擾才干強(qiáng)。PI調(diào)理器的傳送函數(shù)有PI調(diào)理器的可以消除調(diào)速系統(tǒng)的靜差。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中兩個調(diào)理器都采用PI調(diào)理器。帶PI調(diào)理器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在啟動過程中轉(zhuǎn)速一定會有超調(diào)。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)理器的作用：1使轉(zhuǎn)速n跟隨給定

8、電壓U*m變化，穩(wěn)態(tài)無靜差。2對負(fù)載變化起抗擾作用。3其輸出限幅值決議允許的最大電流?；?對轉(zhuǎn)速的抗擾調(diào)理2.使轉(zhuǎn)速無靜差3. 其輸出限幅值決議允許的最大電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中電流調(diào)理器的作用：1對電網(wǎng)電壓動搖起及時抗擾作用。2起動時保證電機(jī)獲得允許的最大電流。3在轉(zhuǎn)速調(diào)理過程中，使電流跟隨其給定電壓U*i變化。4當(dāng)電機(jī)過載甚至于堵轉(zhuǎn)時，限制電樞電流的最大值，從而起到快速的平安維護(hù)作用。假設(shè)缺點(diǎn)消逝，系統(tǒng)可以自動恢復(fù)正常。或1.電流跟隨2.過流自動維護(hù)3.及時抑制電壓動搖調(diào)理器的普通設(shè)計(jì)方法是：先內(nèi)環(huán)后外環(huán)。調(diào)理器的構(gòu)造和參數(shù)取決于穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)校正的要求。晶閘管產(chǎn)生逆變的兩個必要條件：P105環(huán)流是影響晶閘管可逆調(diào)速系統(tǒng)平安任務(wù)并決議可逆系統(tǒng)性質(zhì)的最大、主要問題。P105逆變顛覆：環(huán)流對晶閘管調(diào)速系統(tǒng)有益處也有害處，害處更大。晶閘管電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)存在電流的諧波分量，因此在深調(diào)速時轉(zhuǎn)矩脈動大，限制了調(diào)速范圍。深調(diào)速時功率因數(shù)低。要抑制上述困難，須加大平波電抗器的電感，但電感大又限制了系統(tǒng)的快速性。PWM的優(yōu)點(diǎn)：P127位置隨動系統(tǒng)中常用的位移檢測安裝有自整角機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步機(jī)、光電編碼盤等。自整角機(jī)的角差輸入輸出電壓的關(guān)系是正弦函數(shù)，只需在角差很小的范圍內(nèi)才干看成是一個線性環(huán)節(jié)。位置隨動系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差包括檢測元件的檢測誤差、由系統(tǒng)構(gòu)造和特征參數(shù)決議的原理誤差