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

直流調(diào)速系統(tǒng)判斷: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。（）2采用光電式旋轉(zhuǎn)編碼器的數(shù)字測速方法中，M法合用于測高速，T法合用于測低速。（）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。（）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。（）5靜差率和機械特性硬度是一回事。（）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)。（）7電流—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Uk的大小并非僅取決于速度定Ug*的大小。（）8雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在起動過程中，速度調(diào)節(jié)器總是處在飽和狀態(tài)。（）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。（）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。（）11雙閉環(huán)可逆系統(tǒng)中，電流調(diào)節(jié)器的作用之一是對負載擾動起抗擾作用。（）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。（）12α=β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（）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)。（）14電壓閉環(huán)相稱于電流變化率閉環(huán)。（）15閉環(huán)系統(tǒng)可以改造控制對象。（）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。（）18直流電動機弱磁升速的前提條件是恒定電樞電壓不變。（）19電壓閉環(huán)會給閉環(huán)系統(tǒng)帶來諧波干擾，嚴重時會導致系統(tǒng)振蕩。（）20對電網(wǎng)電壓波動來說，電壓環(huán)比電流環(huán)更快。（）二選擇題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，（）。AACR克制電網(wǎng)電壓波動，ASR克制轉(zhuǎn)矩波動BACR克制轉(zhuǎn)矩波動，ASR克制電壓波動CACR放大轉(zhuǎn)矩波動，ASR克制電壓波動DACR放大電網(wǎng)電壓波動，ASR克制轉(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，其輸出平均電壓等于（）。ABCD3與機組相比，相控整流方式的優(yōu)點是（），缺陷是（）。A功率放大倍數(shù)小于1000倍B可逆運營容易實現(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△ned一定期，靜差率S越小，則（）。A調(diào)速范圍D越小B額定轉(zhuǎn)速越大C調(diào)速范圍D越大D額定轉(zhuǎn)速越大5當抱負空載轉(zhuǎn)速n0相同時，閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率與開環(huán)下的之比為（）。A1B0（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，不能克制（）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)原定正向與機械規(guī)定的正方向相反，需改變電機運營方向。此時不應（）。A調(diào)換磁場接線B調(diào)換電樞接線C同時調(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8一個設計較好的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作時（）。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9α＝β配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的主回路中（）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β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，電動機處在（）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，假如勵磁電源合閘，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（）。（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，不能克制（）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13α＝β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，（）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15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16下列電動機哪個環(huán)節(jié)是比例慣性環(huán)節(jié)（）ABCD17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，重要停車過程是（）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，重要停車過程是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自由停車填空: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，使得移相控制角也許處在最小，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。C11是積分電容，C5和R9接入速度反饋構成微分調(diào)節(jié)器。C6、C7是輸入濾波電容。2電流斷續(xù)時KZ—D系統(tǒng)的機械特性變軟，相稱于電樞回路的電阻值增大。4脈寬調(diào)速系統(tǒng)中，開關頻率越高，電流脈動越小，轉(zhuǎn)速波動越小，動態(tài)開關損耗越大。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)。(1)圖中V是；(2)圖中Ld是，它的作用是；(3)圖中采用的是調(diào)節(jié)器，它的重要作用是；(4)此系統(tǒng)主電路由相交流電供電；(5)此系統(tǒng)具有負反饋環(huán)節(jié)；(6)改變轉(zhuǎn)速，應調(diào)節(jié)___________電位器；(7)整定額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，相應8V，應調(diào)節(jié)___________電位器；(8)系統(tǒng)的輸出量(或被控制量)是___________。解：(1)圖中V是晶閘管整流器；(2)圖中Ld是，它的作用是；(3)圖中采用的是PI即比例積分調(diào)節(jié)器，它的重要作用是；(4)此系統(tǒng)主電路由相交流電供電；(5)此系統(tǒng)具有負反饋環(huán)節(jié)；(6)改變轉(zhuǎn)速，應調(diào)節(jié)____電位器；(7)整定額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，相應8V，應調(diào)節(jié)__電位器；(8)系統(tǒng)的輸出量(或被控制量)是_轉(zhuǎn)速_。分析與計算: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：，，，，電樞回路總電阻，設，電樞回路最大電流為，電力電子變換器的放大系數(shù)。試求：電流反饋系數(shù)和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)；（5分）突增負載后又進入穩(wěn)定運營狀態(tài)，則ACR的輸出電壓、變流裝置輸出電壓，電動機轉(zhuǎn)速，較之負載變化前是增長、減少，還是不變？為什么？（5分）假如速度給定不變時，要改變系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速，可調(diào)節(jié)什么參數(shù)？（5分）若要改變系統(tǒng)起動電流應調(diào)節(jié)什么參數(shù)？此時，設為正電壓信號，在右圖ASR中應調(diào)節(jié)中哪個電位器？（5分）當電動機在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時的值；（10分）解：(1)評分標準：各2.5分，公式對數(shù)值結果錯扣1分，量綱錯扣0.5分，公式錯不給分。(2)(3)由于所以調(diào)節(jié)可以改變轉(zhuǎn)速。(4)由于，起動時轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR飽和，輸出限幅值，所以改變ASR限幅值可以改變起動電流，為正時，起動時ASR輸出為負，所以應調(diào)節(jié)來改變起動電流。不能改變電流反饋系數(shù)，由于它還影響電流環(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，，ASR飽和，輸出為限幅值，轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)，相稱于堵轉(zhuǎn)，電流給定為ASR的輸出最大值，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)速達成最高值。，同樣，正反饋時，也是同樣。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?，結果使繼電器K的線圈得電，繼電器K由釋放變?yōu)槲?，它的常閉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，作為過流信號指示，告訴操作者已通過流跳閘。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)，試加入串聯(lián)調(diào)節(jié)器將其校正為開環(huán)典型I型系統(tǒng)，并求調(diào)節(jié)器結構和參數(shù)（15分）所以，調(diào)節(jié)器的結構為PI調(diào)節(jié)器，參數(shù)如上式。評分標準寫出結構為PI，并計算參數(shù)給全分；如只計算，而沒有計算扣5分；如將寫錯者，扣2分；沒寫出結構，扣5分。3寫出下圖電路的傳遞函數(shù)。4計算電機空載時恒流升速到額定轉(zhuǎn)速時間證明:定義調(diào)速范圍，靜差率，而最高轉(zhuǎn)速（額定轉(zhuǎn)速）試證明（1）（2）單轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構如左圖所示，如所規(guī)定的開環(huán)靜差率與閉環(huán)靜差率相等，即，而閉環(huán)調(diào)速范圍為，開環(huán)調(diào)速范圍為。試證明，式中證：1證畢。2證畢。試證明（1）（5分）（2）單轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構如左圖所示，假定開環(huán)抱負空載轉(zhuǎn)速與閉環(huán)抱負空載轉(zhuǎn)速相等，即，試證明開環(huán)靜差率（為開環(huán)靜差率），式中證：1證畢。2交流調(diào)速系統(tǒng)一判斷題1交—交變頻器的輸出頻率低于輸入頻率。（）2普通VVVF變頻器可以直接突加轉(zhuǎn)速給定起動。（）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)性能達成直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的水平。（Ⅹ）4SVPWM控制方法的直流電壓運用率比一般SPWM提高了15%。（）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。（）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)。（）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)。（）8永磁同步電動機自控變頻調(diào)速中，需增設位置檢測裝置保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與供電頻率同步。（）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)。（）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。（）11SVPWM以圓形旋轉(zhuǎn)磁場為控制目的，而SPWM以正弦電壓為控制目的。（）12SVPWM輸出電壓比SPWM高出15%，即直流電壓的運用率高。（）串級調(diào)速系統(tǒng)可以實現(xiàn)電氣制動。（）13轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)沒有轉(zhuǎn)子磁鏈閉環(huán)。（）14異步電動機的狀態(tài)方程至少是一個5階系統(tǒng)。（）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。（）16氣隙磁鏈是定子、轉(zhuǎn)子通過氣隙互相交鏈的那部分磁鏈。（）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)速下運營，可靠高。（）氣隙磁鏈是定子、轉(zhuǎn)子通過氣隙互相交鏈的那部分磁鏈 定子磁鏈 是氣隙磁鏈與定子漏磁鏈之和。3．轉(zhuǎn)子磁鏈是氣隙磁鏈與轉(zhuǎn)子漏磁磁鏈之和、、均以同步速ωS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（）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，如原處在低同步電動運營，在轉(zhuǎn)子側加入與轉(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（）A，輸出功率低于輸入功率B，輸出功率高于輸入功率C，輸出功率高于輸入功率D，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繞線式異步電動機雙饋調(diào)速，如原處在低同步電動運營，在轉(zhuǎn)子側加入與轉(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（）Ａ，輸出功率低于輸入功率B，輸出功率高于輸入功率C，輸出功率高于輸入功率D，輸出功率低于輸入功率（注：為電動機實際轉(zhuǎn)速，為電動機同步轉(zhuǎn)速）5與矢量控制相比，直接轉(zhuǎn)矩控制（）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控制結構簡樸6異步電動機VVVF調(diào)速系統(tǒng)的機械特性最佳的是（）A恒控制B恒控制C恒控制D恒控制7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)子電阻和漏抗壓降8異步電動機VVVF調(diào)速系統(tǒng)的機械特性最佳的是（）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電流跟蹤精度高填空:下圖為異步電動機矢量控制原理結構圖，A，B，C，D分別為坐標變換模塊，請指出它們分別表達什么變換？這些變換的等效原則是什么？控制器AB電流控制變頻器CD等效直流電動機模型+i*mi*t1i*i*i*Ai*Bi*CiAiBiCiiβimit~反饋信號異步電動機給定信號解：A矢量旋轉(zhuǎn)逆變換，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