電力拖動自動控制系統(tǒng)運動控制系統(tǒng)第四版復習題考試題目完整版

1、電力拖動自動控制系統(tǒng)運動控制系統(tǒng)第四版復習題考試題目HUAsystemofficeroom【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】(V)(V)考試題型及分數(shù)分配判斷題（20分，1020小題）范圍廣，選擇題（20分，1020小題）內(nèi)容深，細節(jié)區(qū)分填空題（10分，10小題）設(shè)計題（10分，2小題）簡述題（10分，2小題）無傳感器算法：磁鏈、轉(zhuǎn)矩的計算算法異步電動機轉(zhuǎn)子磁鏈和定子磁鏈的估算、轉(zhuǎn)矩的估算分析計算題（20分，3小題）直流調(diào)速系統(tǒng)判斷題1弱磁控制時電動機的電磁轉(zhuǎn)矩屬于恒功率性質(zhì)只能拖動恒功率負載而不能拖動恒轉(zhuǎn)矩負載。（X）2采用光電式旋轉(zhuǎn)編碼器的數(shù)字測速方法中，M法

2、適用于測高速，T法適用于測低速。3只有一組橋式晶閘管變流器供電的直流電動機調(diào)速系統(tǒng)在位能式負載下能實現(xiàn)制動。（V）4直流電動機變壓調(diào)速和降磁調(diào)速都可做到無級調(diào)速。（V）5靜差率和機械特性硬度是一回事。（X）6帶電流截止負反饋的轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)不是單閉環(huán)系統(tǒng)。（X）7電流一轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)無靜差可逆調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時控制電壓U的大小并非僅取決于速度定kU*的大小。（V）g雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在起動過程中，速度調(diào)節(jié)器總是處于飽和狀態(tài)。（X）9邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)任何時候都不會出現(xiàn)兩組晶閘管同時封鎖的情況。（X）10可逆脈寬調(diào)速系統(tǒng)中電動機的轉(zhuǎn)動方向（正或反）由驅(qū)動脈沖的寬窄決定。（V）雙閉環(huán)可逆系統(tǒng)中，電流調(diào)節(jié)器的

3、作用之一是對負載擾動起抗擾作用。（X）與開環(huán)系統(tǒng)相比，單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降減小了。（X）a=B配合工作制的可逆調(diào)速系統(tǒng)的制動過程分為本組逆變和它組制動兩階段（V）13轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)速度控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為PID調(diào)節(jié)器時轉(zhuǎn)速總有超調(diào)。（X）14電壓閉環(huán)相當于電流變化率閉環(huán)。（V）15閉環(huán)系統(tǒng)可以改造控制對象。（V）16閉環(huán)系統(tǒng)電動機轉(zhuǎn)速與負載電流（或轉(zhuǎn)矩）的穩(wěn)態(tài)關(guān)系，即靜特性，它在形式上與開環(huán)機械特性相似，但本質(zhì)上卻有很大的不同。17直流電動機弱磁升速的前提條件是恒定電動勢反電勢不變。（V）18直流電動機弱磁升速的前提條件是恒定電樞電壓不變。（X）19電壓閉環(huán)會給閉環(huán)系統(tǒng)帶來諧波干擾，嚴重時

4、會造成系統(tǒng)振蕩。（V）20對電網(wǎng)電壓波動來說，電壓環(huán)比電流環(huán)更快。（V）選擇題1直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中出現(xiàn)電源電壓波動和負載轉(zhuǎn)矩波動時，（A）。AACR抑制電網(wǎng)電壓波動，ASR抑制轉(zhuǎn)矩波動BACR抑制轉(zhuǎn)矩波動，ASR抑制電壓波動CACR放大轉(zhuǎn)矩波動，ASR抑制電壓波動DACR放大電網(wǎng)電壓波動，ASR抑制轉(zhuǎn)矩波動2橋式可逆PWM變換器給直流電動機供電時采用雙極性控制方式，其輸出平均電壓u,等于dd(t（B）。f2on-1UIT丿sCU=onUdTsDU=onUdTsC負載D測速機勵磁電流C負載D測速機勵磁電流A調(diào)換磁場接線B調(diào)換電樞接線3與機組相比，相控整流方式的優(yōu)點是（A、B、C、D），缺點是（

5、E、F）。A功率放大倍數(shù)小于1000倍B可逆運行容易實現(xiàn)C控制作用的快速性是毫秒級D占地面積小，噪音小E高次諧波豐富F高速時功率因數(shù)低4系統(tǒng)的靜態(tài)速降厶ned定時，靜差率S越小，則（）。A調(diào)速范圍D越小B額定轉(zhuǎn)速n越大edC調(diào)速范圍D越大D額定轉(zhuǎn)速n越大ed5當理想空載轉(zhuǎn)速n0相同時，閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率s與開環(huán)下的s之比為（D）。0bkA1B0（K為開環(huán)放大倍數(shù)）C1+KD1/（1+K）6速度單閉環(huán)系統(tǒng)中，不能抑制（D）的擾動。A調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)B電網(wǎng)電壓波動C負載D測速機勵磁電流7轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)后，發(fā)現(xiàn)原定正向與機械要求的正方向相反，需改變電機運行方向。此時不應（C）。C同

6、時調(diào)換磁埸和電樞接線D同時調(diào)換磁埸和測速發(fā)電機接線8一個設(shè)計較好的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作時（C）。A兩個調(diào)節(jié)器都飽和B兩個調(diào)節(jié)器都不飽和CST飽和，LT不飽和DST不飽和，LT飽和9a=B配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的主回路中（D）A既有直流環(huán)流又有脈動環(huán)流B有直流環(huán)流但無脈動環(huán)流C既無直流環(huán)流又無脈動環(huán)流D無直流環(huán)流但有脈動環(huán)流10普通邏輯無環(huán)流（既無推B又無準備）可逆調(diào)速系統(tǒng)中換向時待工作組投入工作時，電動機處于（B）狀態(tài)。A回饋制動B反接制動C能耗制動D自由停車11雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電流環(huán)調(diào)試時，如果勵磁電源合閘，電樞回路亦同時通電，給定由ACR輸入端加入且產(chǎn)生恒定的額定電流，則（）。（

7、假定電機不帶機械負載）A電機會穩(wěn)定運轉(zhuǎn)B電機不會運轉(zhuǎn)C電機會加速到最高轉(zhuǎn)速D過流跳閘12速度單閉環(huán)系統(tǒng)中，不能抑制（）的擾動。A調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)B電網(wǎng)電壓波動C它橋逆變，回饋制動D自由停車C它橋逆變，回饋制動D自由停車A本橋逆變，回饋制動B它橋整流，反接制動a=B配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的主回路采用反并聯(lián)接線，除平波電抗器外，還需要()個環(huán)流電抗器。A2B3C4D114轉(zhuǎn)速PID調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)系統(tǒng)與轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)系統(tǒng)相比，(C)A抗負載干擾能力弱B動態(tài)速降增大C恢復時間延長D抗電網(wǎng)電壓擾動能力增強輸入為零時輸出也為零的調(diào)節(jié)器是AP調(diào)節(jié)器BI調(diào)節(jié)器CPI調(diào)節(jié)器DPID調(diào)節(jié)器下列電動機哪個

8、環(huán)節(jié)是比例慣性環(huán)節(jié)AU(s)BU(s)CI(s)DE(s)AdBdCdD-n(s)I(s)U(s)-E(s)I(s)-1(s)ddfz直流電動反并聯(lián)晶閘管整流電源供電的可逆調(diào)速系統(tǒng)給定為零時，主要停車過程是A本橋逆變，回饋制動B它橋整流，反接制動C它橋逆變，回饋制動D自由停車18直流電動一組晶閘管整流電源供電的不可逆調(diào)速系統(tǒng)給定為零時，主要停車過程是填空題1如圖，埸效應管VT5的作用是零速封鎖即在給定為零且反饋為零使調(diào)節(jié)器輸出為零，以防止由于PI中由于積分作用輸出不為零，使得移相控制角可能處于最小，出現(xiàn)全壓啟動導致過電流故障。電位器RP1可調(diào)整輸出正限幅值,RP2可調(diào)整輸出負限幅。C114脈寬

9、調(diào)速系統(tǒng)中，開關(guān)頻率越高，電流脈動越小，轉(zhuǎn)速波動越小，動態(tài)開關(guān)損耗越大。5采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)系統(tǒng)能使電動機按允許的最大加速度起動，縮短起動時間。7典型I型系統(tǒng)的超調(diào)量比典型II型系統(tǒng)小，抗擾動性能比典型II型系統(tǒng)差。8下圖為單閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。TOC o 1-5 h z圖中V是；圖中L是，它的作用是；d(3)圖中采用的是調(diào)節(jié)器，它的主要作用是；此系統(tǒng)主電路由相交流電供電；此系統(tǒng)具有負反饋環(huán)節(jié)；改變轉(zhuǎn)速，應調(diào)節(jié)電位器；整定額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，對應8V，應調(diào)節(jié)電位器；系統(tǒng)的輸出量(或被控制量)是。解：圖中V是晶閘管整流器；圖中L是平波電抗器，它的作用是抑制電流脈動和保證最小續(xù)流電流；d圖中采用

10、的是PI即比例積分調(diào)節(jié)器，它的主要作用是保證動靜態(tài)性能滿足系統(tǒng)要求；此系統(tǒng)主電路由三相交流電供電;此系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)速(速度)負反饋環(huán)節(jié);改變轉(zhuǎn)速，應調(diào)節(jié)_RP1_電位器；整定額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，對應8V,應調(diào)節(jié)_RP2電位器；系統(tǒng)的輸出量(或被控制量)是_轉(zhuǎn)速_。分析與計算題1如下圖，轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR、ACR均采用PI調(diào)節(jié)器。已知參數(shù)：電動機：P=3.7KW，U=220V，I=20A，n=1000r/min，電樞回路總電阻R=1.50，設(shè)NNNNU*二U*二10V，電樞回路最大電流為I=30A，電力電子變換器的放大系數(shù)K=40。nmimdms試求：則ACR的輸出電壓u、變流裝

11、置輸（1）電流反饋系數(shù)B和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a；（5分）（2）突增負載后又進入穩(wěn)定運行狀態(tài),出電壓U，電動機轉(zhuǎn)速n，較之負載變化前是增加、減少，還是不變?yōu)槭裁矗?分）d（3）如果速度給定u*不變時，要改變系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速，可調(diào)節(jié)什么參數(shù)（n5分）（4）若要改變系統(tǒng)起動電流應調(diào)節(jié)什么參數(shù)？此時，設(shè)u*為正電壓信號，在右圖ASR中應調(diào)節(jié)中哪個電位器（n5分）U*U*CX=n=nmnn101000解：=0.01V/rpm(1)U*dm30=o/A評分標準：各2.5分，公式對數(shù)值結(jié)果錯扣1分，量綱錯扣0.5分，公式錯不給分。(2)TTtITtULdLcCn+1RCU*+1ReL=endLKKssTtU=KUTds

12、cc,n(3)因為u*=unnU*=On,n=na所以調(diào)節(jié)o可以改變轉(zhuǎn)速n。因為U*=u=BI，起動時轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR飽和，輸出限幅值U*=BI，所以改變ASRiidimdm限幅值可以改變起動電流t，u*為正時，起動時ASR輸出為負，所以應調(diào)節(jié)RP5來改變dmn起動電流。不能改變電流反饋系數(shù)，因為它還影響電流環(huán)的動特性。(5)評分標準：分析出起動ASR飽和，結(jié)果全對，滿分；沒有分析出起動ASR飽和，沒寫公式扣3分，其它扣4-5分。2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中如反饋斷線會出現(xiàn)什么情況，正反饋會出什么情況？答：反饋斷線后，U二0,ASR飽和，輸出為限幅值，轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)，相當于堵轉(zhuǎn)，電流給n定為ASR的輸出最大

13、值，電流閉環(huán)，按最大電流值恒流加速，轉(zhuǎn)速上升，但由于轉(zhuǎn)速反饋斷線，觸發(fā)移相控制電壓增大到極限，觸發(fā)角最小移至.，轉(zhuǎn)速達到最高值。min同樣，正反饋時，也是一樣。UIRUcosaIRnddd0mindCC五（10分）下圖所示為控制系統(tǒng)實驗裝置中的過流保護單元電路原理圖，試簡述其工作原理。解：當主電路電流超過某一數(shù)值后（2A左右），由9R3,9R2上取得的過流信號電壓超過運算放大器的反向輸入端，使D觸發(fā)器的輸出為高電平，使晶體三極管V由截止變?yōu)閷?，結(jié)果使繼電器K的線圈得電，繼電器K由釋放變?yōu)槲某ｉ]觸點接在主回路接觸器的線圈回路中，使接觸器釋放，斷開主電路。并使發(fā)光二極管亮，作為過流信號指

14、示，告訴操作者已經(jīng)過流跳閘。SA為解除記憶的復位按鈕，當過流動作后，如過流故障已經(jīng)排除，則須按下以解除記憶，恢復正常工作。六設(shè)計題1校正為典型I型系統(tǒng)的幾種調(diào)節(jié)器選擇校正為典型II型系統(tǒng)的幾種調(diào)節(jié)器選擇2已知控制對象開環(huán)傳遞函數(shù)G（s）=吊齊，T2T1試加入串聯(lián)調(diào)節(jié)器Wc（s）將其校正為開環(huán)典型I型系統(tǒng)，并求調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)和參數(shù)（15分）W(s)G(s)=W(s)=-=W(s)cobs(Ts+1)c(T1S+1)(碼s+1)W(s)=(Tis土1)(T2s土D=KL2cs(Ts+1)K2piTsTT.Ts+1=Ts+1,T=T2122所以，調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)為PI調(diào)節(jié)器，參數(shù)如上式。評分標準寫出結(jié)構(gòu)為P

15、I，并計算參數(shù)T,K給全分；如只計算T，而沒有計算K扣5pipi分；如將t=T寫錯者，扣2分；沒寫出結(jié)構(gòu)，扣5分。13寫出下圖電路的傳遞函數(shù)。五證明題（10分）4計算電機空載時恒流升速到額定轉(zhuǎn)速時間定義調(diào)速范圍D=nma，靜差率S=nN，而最高轉(zhuǎn)nminn0速n=n（額定轉(zhuǎn)速）maxN試證明(1)D=(5分)AnN(1-s)（2）單轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)如左圖所示，如所要求的開環(huán)靜差率s與閉環(huán)k靜差率s相等，即s=s，而閉環(huán)調(diào)速范圍為D，開環(huán)調(diào)速范圍為D。pkpCLOP試證明D=(1+K)D，式中K=尺占？(5分)CLOPCe證：1s=也=AnNnn+An0minN證畢。AnkDkS=SkAnA

16、nk(1Sk)AnpPAnkAnP(1SP)D=(1+K)Dppp證畢。試證明（1）AnDN+AnD5分）2）單轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)如左圖所示，假定開環(huán)理想空載轉(zhuǎn)速n與閉環(huán)理想空載轉(zhuǎn)0k速n相等，0pn0kn0p試證明開環(huán)靜差率Sk=(1+K)SS為開環(huán)靜差率），式中5分）證：1S=AnN=n0min+AnN證畢。Ank=RdSk,SAnAnAnk0k0pn0kop1+KS=(1+K)Skp交流調(diào)速系統(tǒng)判斷題1交一交變頻器的輸出頻率低于輸入頻率。（V）2普通VVVF變頻器可以直接突加轉(zhuǎn)速給定起動。（X）3轉(zhuǎn)差頻率控制的轉(zhuǎn)速閉環(huán)異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)實際動靜態(tài)性能達到直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的水平。（

17、X）4SVPWM控制方法的直流電壓利用率比一般SPWM提高了15%。（丿）5串級調(diào)速系統(tǒng)的容量隨著調(diào)速范圍的增大而下降。（X）6交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)屬于轉(zhuǎn)差功率回饋型交流調(diào)速系統(tǒng)。（X）7普通串級調(diào)速系統(tǒng)是一類高功率因數(shù)低效率的僅具有限調(diào)速范圍的轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)（V）8永磁同步電動機自控變頻調(diào)速中，需增設(shè)位置檢測裝置保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與供電頻率同步（V）9交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)屬于轉(zhuǎn)差功率不變型交流調(diào)速系統(tǒng)。（X）10同步電動機只需改變定子頻率就可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，不必采用VVVF控制。（X）11SVPWM以圓形旋轉(zhuǎn)磁場為控制目標，而SPWM以正弦電壓為控制目標。（V）12SVPWM輸出電壓比SPWM高出15%，即直

18、流電壓的利用率高。（V）串級調(diào)速系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電氣制動。（X）13轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)沒有轉(zhuǎn)子磁鏈閉環(huán)。（X）14異步電動機的狀態(tài)方程至少是一個5階系統(tǒng)。（V）15異步電動機VVVF調(diào)速系統(tǒng)中速度給定信號可以是階躍信號。（X）16氣隙磁鏈是定子、轉(zhuǎn)子通過氣隙相互交鏈的那部分磁鏈。（V）計算轉(zhuǎn)子磁鏈的電壓模型更適合于中、高速范圍，而電流模型能適應低速。17在串級調(diào)速系統(tǒng)故障時，可短接轉(zhuǎn)子在額定轉(zhuǎn)速下運行，可靠高。（V）1.氣隙磁鏈甲aWa是定子、轉(zhuǎn)子通過氣隙相互交鏈的那部分磁鏈2.定子磁鏈甲Ws是氣隙磁鏈甲a與定子漏磁鏈甲S之和。3.轉(zhuǎn)子磁鏈WrWr是氣隙磁鏈Wa與轉(zhuǎn)子漏磁磁鏈Ws之和oWa、Ws

19、、Wr均以同步速3s旋轉(zhuǎn)，三者的差距為漏磁鏈。二選擇題1帶二極管整流器的SPWM變頻器是以正弦波為逆變器輸出波形，是一系列的（A）矩形波。A幅值不變，寬度可變B幅值可變，寬度不變C幅值不變，寬度不變D幅值可變，寬度可變2繞線式異步電動機雙饋調(diào)速，如原處于低同步電動運行，在轉(zhuǎn)子側(cè)加入與轉(zhuǎn)子反電動勢相位相同的反電動勢，而負載為恒轉(zhuǎn)矩負載，則（B）A0S1，輸出功率低于輸入功率BS0，輸出功率高于輸入功率C0S1，輸出功率高于輸入功率DS0，輸出功率低于輸入功率3普通串級調(diào)速系統(tǒng)中，逆變角則（C）。A轉(zhuǎn)速上升，功率因數(shù)下降B轉(zhuǎn)速下降，功率因數(shù)上升C轉(zhuǎn)速上升，功率因數(shù)上升D轉(zhuǎn)速下降，功率因數(shù)下降4繞線

20、式異步電動機雙饋調(diào)速，如原處于低同步電動運行，在轉(zhuǎn)子側(cè)加入與轉(zhuǎn)子反電動勢相位相同的反電動勢，而負載為恒轉(zhuǎn)矩負載，則（C）Ann，輸出功率低于輸入功率Bnn，輸出功率高于輸入功率Dnn，輸出功率低于輸入功率11（注：n為電動機實際轉(zhuǎn)速，n為電動機同步轉(zhuǎn)速）15與矢量控制相比，直接轉(zhuǎn)矩控制（D）A調(diào)速范圍寬B控制性能受轉(zhuǎn)子參數(shù)影響大C計算復雜D控制結(jié)構(gòu)簡單6異步電動機VVVF調(diào)速系統(tǒng)的機械特性最好的是（C）A恒U.-o控制B恒E心控制iig1C恒E心控制D恒I.控制r1117異步電動機VVVF調(diào)速系統(tǒng)中低頻電壓補償?shù)哪康氖茿補償定子電阻壓降B補償定子電阻和漏抗壓降C補償轉(zhuǎn)子電阻壓降D補償轉(zhuǎn)子電阻和

21、漏抗壓降8異步電動機VVVF調(diào)速系統(tǒng)的機械特性最好的是（D）A恒壓頻比控制B恒定子磁通控制C恒氣隙磁通控制D恒轉(zhuǎn)子磁通控制9電流跟蹤PWM控制時，當環(huán)寬選得較大時，A開關(guān)頻率高，B電流波形失真小C電流諧波分量高D電流跟蹤精度高三填空題（10分）下圖為異步電動機矢量控制原理結(jié)構(gòu)圖，A，B，C，D分別為坐標變換模塊，請指出它們分別表示什么變換（8分）這些變換的等效原則是什么（2分）0解：A矢量旋轉(zhuǎn)逆變換vr-1,B二相靜止坐標變成三相靜止坐標變換C三相靜止坐標系變成二相靜止坐標變換D矢量旋轉(zhuǎn)變換VR,將二相靜止坐標下的互相垂直的交流信號變換成二相旋轉(zhuǎn)的互相垂直的直流信號。等效變換的原則是旋轉(zhuǎn)磁場等效或磁動勢等效下圖為異步電動機矢量變換與電流解耦數(shù)學模型，A,B分別為坐標變換模塊，請指出它們分別表示什么變換（8分）這些變換的等效原則是什么（2