電拖復(fù)習(xí)題資料

復(fù)習(xí)題復(fù)習(xí)題一、填空題1．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2．SPWM控制技術(shù)包括單極性控制和雙極性控制兩種方式。3．常見的轉(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.4．VVVF控制是指逆變器輸出電壓和頻率可變的控制。5．電流截止負(fù)反饋的作用是限流6．負(fù)反饋的作用是抵制擾動(dòng)7．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8．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)。9．PWM變換器可以通過調(diào)節(jié)電力電子開關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓。10．PWM逆變器根據(jù)電源類型不同可以分為電壓型和頻率型11．轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流控制系統(tǒng)可以通過引入電流環(huán)控制以提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。12．轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中，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。13．交流調(diào)速的基本類型中最好的一種節(jié)能省力型調(diào)速方案是變壓變頻調(diào)速14．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)。15．比例積分控制綜合了比例控制和積分控制的優(yōu)點(diǎn)，比例部分能迅速響應(yīng)控制作用。16．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。17．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18．調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)包括調(diào)速范圍和靜差率19．反饋控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動(dòng)，服從給定20．當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，改變控制角，V—M系統(tǒng)可以得到一組平行的機(jī)械特性曲線。21．常見的調(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)22．電流截止負(fù)反饋的作用是限流23．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24．PWM變換器可以通過調(diào)節(jié)電力電子開關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓。25．PWM逆變器根據(jù)電源類型不同可以分為電壓型和頻率型26．轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流控制系統(tǒng)可以通過引入電流環(huán)控制以提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。12．轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中，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。27．交流調(diào)速的基本類型中最好的一種節(jié)能省力型調(diào)速方案是變壓變頻調(diào)速28SPWM控制技術(shù)包括單極性控制和雙極性控制兩種方式。二、選擇題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A．PIDB．PIC．PD．PD2．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C．微分控制D．比例微分控制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C．快速性D．準(zhǔn)確性6．在定性的分析閉環(huán)系統(tǒng)性能時(shí)，截止頻率ωc越低,則系統(tǒng)的穩(wěn)定精度A．越高B．越低C．不變D．不確定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)器的英文縮寫是A．ACRB．AVRC．ASRD．ATR9．雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過程中不包括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10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11．下列不屬于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)過程特點(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．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是A．PIB．PDC．VRD．PID17．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D．任意速度18．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19．在定性的分析閉環(huán)系統(tǒng)性能時(shí)，截止頻率ωc越高,則系統(tǒng)的穩(wěn)定精度A．越高B．越低C．不變D．不確定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D．F法21.轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，選用了典型Ⅱ型系統(tǒng)，因?yàn)檗D(zhuǎn)速環(huán)性能是以（B）A．跟隨為主B．抗擾為主C．靜態(tài)為主D．穩(wěn)態(tài)為主22.在加速度輸入下的I型系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)的誤差為（C）A．0B．恒值C．無(wú)窮大D．無(wú)法計(jì)算23.在典型I型系統(tǒng)中，開環(huán)增益與截止頻率之間的關(guān)系為（A）A．兩者相等B．前者小于后者C．前者大于后者D．兩者沒關(guān)系24.閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性表示閉環(huán)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)關(guān)系是（C）。A．轉(zhuǎn)速與電樞回路總電阻間的B．轉(zhuǎn)速與給定電壓間的Ｃ．轉(zhuǎn)速與負(fù)載電流間的D．轉(zhuǎn)速與開環(huán)放大系數(shù)間的25.中頻段越寬，則系統(tǒng)的（A）A．穩(wěn)定性越好B．快速性越好C．穩(wěn)態(tài)精度越高D．抗干擾能力越強(qiáng)26.轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)上時(shí)，決定轉(zhuǎn)速的是（B）A．負(fù)載電流B．給定電壓C．電樞電流D．控制電壓27.不屬于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過程中階段為（D）A．電流上升B．恒流升速C．轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)D．全壓起動(dòng)28.不屬于跟隨性能指標(biāo)為（A）A．動(dòng)態(tài)降落B．超調(diào)量C．調(diào)節(jié)時(shí)間D．上升時(shí)間29.I型系統(tǒng)的隨動(dòng)系統(tǒng)，不能用于輸入為（D）A．1B．100C．tD．0.1t230.在加速度輸入下的Ⅱ型系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)的誤差為（B）A．0B．恒值C．無(wú)窮大D．無(wú)法計(jì)算31.如果要改變雙閉環(huán)無(wú)靜差V-M系統(tǒng)的堵轉(zhuǎn)電流，可調(diào)節(jié)（D）A．αB．IdC．U*nD．U*i32.對(duì)于調(diào)速系統(tǒng)，最重要的動(dòng)態(tài)性能是（C）A．穩(wěn)定性能B．快速性能C．抗擾性能D．跟蹤性能33.對(duì)直流調(diào)速系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，主要的擾動(dòng)量是（B）A．電網(wǎng)電壓的波動(dòng)B．負(fù)載阻力轉(zhuǎn)矩的變化C．元件參數(shù)隨溫度變化D．給定量變化34.截止頻率越高，則系統(tǒng)的（B）A．穩(wěn)定性越好B．快速性越好C．穩(wěn)態(tài)精度越高D．抗干擾能力越強(qiáng)35.轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)上時(shí)，ASR的輸出是由（A）A．負(fù)載電流決定B．給定電壓決定C．轉(zhuǎn)速?zèng)Q定D．控制電壓決定36.系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，此系統(tǒng)為（A）A．Ⅰ型系統(tǒng)B．Ⅱ型系統(tǒng)C．Ⅲ型系統(tǒng)D．Ⅳ型系統(tǒng)37.對(duì)于隨動(dòng)系統(tǒng)，最重要的動(dòng)態(tài)性能是（C）A．穩(wěn)定性能B．動(dòng)態(tài)性能C．跟蹤性能D．抗擾性能38.在斜坡輸入下的Ⅱ型系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)的誤差為（A）A．0B．恒值C．無(wú)窮大D．無(wú)法計(jì)算39.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（B） A．比例控制B．積分控制C．微分控制 D．比例微分控制40.如果要改變雙閉環(huán)無(wú)靜差V-M系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速，可調(diào)節(jié)（C）A．IdB．βC．U*nD．U*i三、問答題1、PID控制器中的P、I、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。2、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：電容器吸收動(dòng)能；鎮(zhèn)流電阻消耗動(dòng)能；并接逆變3、ID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。4、、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的輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm。四、計(jì)算題1、某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)為15時(shí)，額定負(fù)載下電動(dòng)機(jī)的速降為8r/min，如果將開環(huán)放大倍數(shù)提高到30，它的速降為多少？在同樣靜差要求下，調(diào)速范圍可以擴(kuò)大多少倍？2、有一個(gè)V—M系統(tǒng)，已知：電動(dòng)機(jī)PN=2.8KW,UN=220V,IN=15.6A,nN=1500r/min，Rα=1.5Ω，整流裝置內(nèi)阻Rrec=1Ω，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=35。（1）系統(tǒng)開環(huán)工作時(shí)，試計(jì)算調(diào)速范圍D=30時(shí)的靜差率S值。（2）當(dāng)D=30時(shí)，S=10%，計(jì)算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降。（3）如組成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差調(diào)速系統(tǒng)，要求D=30，S=10%，在U*n=10V時(shí)，Id=In.n=nN，計(jì)算轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)α和放大器放大系數(shù)Kp3、（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=2Ω，Rrec=1Ω，KS=30，要求調(diào)速范圍D=20，靜差率s=20%。求：（1）計(jì)算開環(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)。解：（1）開環(huán)系統(tǒng)的速降為允許的靜態(tài)速降為（2）計(jì)算放大器的放大倍數(shù)4、（15分）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＝0.14W，允許電流過載倍數(shù)λ=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)Tl=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U*nm=U*im=Ucm=10V,調(diào)節(jié)器輸入回路電阻R0=40KW設(shè)計(jì)指標(biāo)：穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差，電流超調(diào)量σi≤5%,空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量σn≤10%,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:①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，R0=40KW②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:①*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σn≤10%,應(yīng)按典型Ⅱ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+0.002=0.0037S轉(zhuǎn)速環(huán)最小時(shí)間常數(shù)T∑n=2T∑I+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τn=hT∑n=5*0.0274=0.137SKN===87.6α===10/375=0.027β===10/*1.5*760)=0.009Kn==1.9*由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的原理圖可知，取R0=40KΩ,則