电力拖动自动控制系统复习模拟试题全

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1、-1转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是APID BPI CP DPD2静差率和机械特性的硬度有关,当理想空载转速一定时,特性越硬,静差率A越小B越大 C不变 D不确定3以下异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是A降电压调速 B串级调速 C变极调速 D变压变频调速4可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速的是A比例控制B积分控制C微分控制 D比例微分控制5控制系统能够正常运行的首要条件是A抗扰性B稳定性C快速性 D准确性6在定性的分析闭环系统性能时，截止频率c越低,则系统的稳定精度A越高 B越低 C不变 D不确定7常用的数字滤波方法不包括A算术平均值

2、滤波 B中值滤波C中值平均滤波D几何平均值滤波8转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是AACR BAVR CASR DATR9双闭环直流调速系统的起动过程中不包括A.转速调节阶段B.电流上升阶段C.恒流升速阶段D.电流下降阶段11以下不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是A饱和非线性控制B转速超调C准时间最优控制D饱和线性控制12以下交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是A降电压调速 B变极对数调速C变压变频调速D转子串电阻调速13SPWM技术中，调制波是频率和期望波一样的A正弦波 B方波 C等腰三角波 D锯齿波14以下不属于异步电动机动态数学模型特点的是A高阶B低阶 C非线性 D

3、强耦合15在微机数字控制系统的中断效劳子程序中中断级别最高的是A故障保护 BPWM生成 C电流调节 D转速调节16比例微分的英文缩写是API BPD CVR DPID17调速系统的静差率指标应以何时所能到达的数值为准A平均速度 B最高速C最低速 D任意速度20采用旋转编码器的数字测速方法不包括AM法 BT法 CM/T法DF法21转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是AACR BAVR CASR DATR22以下关于转速反应闭环调速系统反应控制根本规律的表达中，错误的选项是A只用比例放大器的反应控制系统，其被调量仍是有静差的B反应控制系统可以抑制不被反应环节包围的前向通道上的扰动C反应控

4、制系统的作用是：抵抗扰动、服从给定D系统的精度依赖于给定和反应检测的精度23笼型异步电动机变压变频调速系统中基频以下调速，恒?控制方式控制性能最好24SPWM技术中，载波是频率比期望波高得多的A正弦波 B方波C等腰三角波 D锯齿波25以下不属于交流异步电动机动态数学模型特点的是A高阶B线性C非线性 D强耦合26在微机数字控制系统的故障保护中断效劳子程序中，工作程序正确的选项是A显示故障原因并报警分析判断故障封锁PWM输出系统复位B显示故障原因并报警封锁PWM输出分析判断故障系统复位C封锁PWM输出分析判断故障显示故障原因并报警系统复位D分析判断故障显示故障原因并报警封锁PWM输出系统复位27正

5、弦波脉宽调制的英文缩写是APID BPWM CSPWM DPD29采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于A无静差调速系统 B有静差调速系统C双闭环调速系统 D交流调速系统30异步电动机数学模型的组成不包括A电压方程 B磁链方程 C转矩方程D外部扰动二、填空题1常用的可控直流电源有 旋转交流机组、静止式可控整流器、直流斩波器或脉宽调制变换器2调速系统的稳态性能指标包括调速围 和 静差率3反应控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定 4当电流连续时，改变控制角，VM系统可以得到一组平行的 机械特性曲线。5常见的调速系统中，在基速以下按恒转矩调速方式，在基速以上按 恒功率调速方式6自动控制系统的动态性

6、能指标包括对给定输入信号的跟 随性能指标和对扰动输入信号的 抗扰性能指标7电力牵引设备上最先进的可控直流电源是直流斩波器或脉宽调制变换器8SPWM控制技术包括 单极性控制和 双极性控制 两种方式。9常见的转速检测装置有 测速发电机、 旋转编码器 、电磁脉冲测速器.10VVVF控制是指逆变器输出电压和 频率 可变的控制。12电流截止负反应的作用是 限流13负反应的作用是抵抗扰动14静态环流可以分为 直流平均环流 和瞬时脉动环流15自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的 跟随性能指标和对扰动输入信号的抗扰性能指标。16PWM变换器可以通过调节电力电子开关来调节输出电压。18PWM逆变器根据

7、电源类型不同可以分为电压型和 频率型20转速单闭环直流控制系统可以通过引入电流环 控制以提高系统动态性能。21转速电流双闭环调速系统在启动过程中，转速调节器ASR将经历 不饱和 、饱和、退饱和三种情况。22交流调速的根本类型中最好的一种节能省力型调速方案是变压变频调速24无静差直流调速系统的实质是调节器包含 比例积分环节。25比例积分控制综合了比例控制和积分控制两种规律的优点，比例局部能迅速响应控制作用。28电流调节器可以对电网电压的波动起及时抗扰 的作用。2双闭环调速系统中，在恒流升速阶段时，两个调节器的状态是A。AASR饱和、ACR不饱和 BACR饱和、ASR不饱和 CASR和ACR都饱和

8、 DACR和ASR都不饱和5无静差调速系统中，调节器一般采用C调节器。A P调节器 B PD调节器 C PI调节器8在速度负反应单闭环调速系统中，当以下C参数变化时系统无调节能力。（A） 放大器的放大倍数Kp B负载变化C转速反应系数 D供电电网电压10.为了增加系统响应的快速性，我们应该在系统中引入 A 环节进展调节。 A 比例 B 积分 C 微分 6.PID控制器各环节的作用是什么.答：PID控制器各环节的作用是：1比例环节P：成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦出现，控制器立即产生控制作用，以便减少偏差，保证系统的快速性。2积分环节I：主要用于消除静差，提高系统的控制精度和无差度。3

9、微分环节D：反映偏差信号的变化趋势，并能在偏差信号变得过大之前，在系统中引入一个早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。三、名词解释题1VM系统晶闸管-电动机调速系统3. 静差率负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落与理想空载转速的比4. ASR转速调节器5. 测速方法的分辨率衡量一种测速方法对被测转速变化的分辨能力6PWM可逆脉冲宽度调制7直接转矩控制利用转矩反应直接控制电机的电磁转矩8. 调速围电动机提供的最高转速与最低转速之比9. ACR电流调节器;10. 测速误差率15调节器的设计过程可以简化为哪两步.1.选择调节器的构造2.选择调节器的参数1、带有比例调节器的单闭环直

10、流调速系统，如果转速的反应值与给定值相等，则调节器的输出为 A 。A、零B、大于零的定值C、小于零的定值D、保持原先的值不变2、无静差调速系统的PI 调节器中P 部份的作用是 D 。A、消除稳态误差 B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应C、既消除稳态误差又加快动态响应D、加快动态响应3、异步电动机变压变频调速时，采用 B 控制方式，可获得一线性机械特性。A、U1f1=常值 B、Eg/f1=常值 C、Es/f1=常值 D、Er/f1=常值4、一般的间接变频器中，逆变器起 B 作用。A、调压 B、调频 C、调压与逆变 D、调频与逆变5、转差频率控制变频调速系统的根本思想是控制 C 。A、电机的调

11、速精度 B、电机的动态转矩 C、电机的气隙磁通 D、电机的定子电流三、简答题每题10分，共40分1、调速围和静差率的定义是什么.答：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速围，用字母D表示,即： D=nma*/nmin。当系统在*一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落nN与理想空载转速n0之比，称作静差率s，即s=DnN/n0。2、简述恒压频比控制方式。答：绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压 Us Eg，则得1 Us f =常值这是恒压频比的控制方式。但是，在低频时 Us 和 Eg 都较小，

12、定子阻抗压降所占的份量就比拟显著，不再能忽略。这时，需要人为地把电压 Us 抬高一些，以便近似地补偿定子压降。3、转速、电流双闭环调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少.为什么.答：当两个调节器都不饱和时，它们的输入偏差电压和输出电压都是零，转速调节器ASR 的输出限幅电压Uim 决定了电流给定电压的最大值；电流调节器ACR的输出限幅电压限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm。4、单闭环调速系统的根本特征。答：1)具有比例放大器的单闭环调速系统是有静差的。2闭环系统具有较强的抗干扰性能反应闭环系统具有很好的抗扰性能，对于作用在被负反应所包围的前向通道上的一切扰动都能有

13、效地抑制。3闭环系统对给定信号和检测装置中的扰动无能为力。 密封线内不要答题，班级、*、*必须写在密封线内。班级 3 * B * 密封线1、调速系统的静差率指标应以最低速时所能到达的数值为准。2、电流调节器可以对电网电压的波动起及时抗扰的作用。3、反应控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。4、双闭环直流调速系统的起动过程包括：转速调节阶段；电流上升阶段；恒流升速阶段。5、交流异步电动机动态数学模型特点有高阶、非线性、强耦合。6、常见的可控直流电源有旋转交流机组、静止式可控整流器、直流斩波器或脉宽调制变换器。7、PWM变换器可以通过调节电力电子开关来调节输出电压。8、转速、电流双闭环调速系统中转

14、速调节器的英文缩写是ASR。二、选择题(每题2分，共20分)1、异步电动机数学模型的组成不包括 D 。 A、电压方程 B、磁链方程 C、转矩方程 D、外部扰动2、控制系统能够正常运行的首要条件是 B 。 A、抗扰性 B、稳定性 C、快速性 D、准确性3、SPWM技术中，载波是频率比期望波高得多的 C 。 A、正弦波 B、方波 C、等腰三角波 D、锯齿波4、常用的数字滤波方法不包括 D 。 A、算术平均值滤波 B、中值滤波 C、中值平均滤波 D、几何平均值滤波5、在电机调速控制系统中，系统无法抑制 B 的扰动。A、电网电压 B、电机励磁电压变化 C、给定电源变化 D、运算放大器参数变化6、在速度

15、负反应单闭环调速系统中，当以下 C 参数变化时系统无调节能力。A、放大器的放大倍数KP B、负载变化 C、转速反应系数 D、供电电网电压7、采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于 A 。 A、无静差调速系统 B、有静差调速系统 C、双闭环调速系统 D、交流调速系统8、双闭环调速系统在稳定运行时，控制电压Uct的大小取决于 C 。 A、Idl B、n C、n和Idl D、和9、以下不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是 D 。A、饱和非线性控制 B、转速超调 C、准时间最优控制 D、饱和线性控制10、在交直交变频装置中，假设采用不控整流，则PWN逆变器的作用是 C 。 A、调压 B、调频 C

16、、调压调频 D、调频与逆变三、判断题(每题2分，共10分)1、调速围是指电动机提供的最低转速与最高转速之比。 2、在无静态调速系统中的PI调节器中，P 局部的作用是加快动态响应。 3、微机数字调速系统中，采样频率应小于信号最高频率的2倍。 4、当闭环系统开环放大系数大于系统的临界放大系数时，系统将不稳定。 5、正弦波脉宽调制的英文缩写是PWM。 四、简答题(每题5分，共20分) 1、在?电力拖动及其自动控制系统?这门课程中如何对其定义.其根本任务是什么.答：在?电力拖动及其自动控制系统?这门课程中对其定义如下：具有自动控制和调节工作机械的速度或位移的电力拖动系统称为“电力拖动自动控制系统，或者

17、“运动自动控制系统。其根本任务是通过控制和调节电动机的旋转速度或转角来实现工作机械对速度或位移的要求。2、ACR的是什么的英文缩写.调节器的设计过程可以简化为哪两步.答：ACR的是电流调节器的英文缩写。两步：选择调节器的构造；选择调节器的参数。3、PID控制器中的P、I、D分别代表什么环节? 并说明I环节的作用。答：PID控制器中的P、I、D分别代表比例环节、积分环节、微分环节。其中I环节的作用是消除静差，提高系统的控制精度和无差度。4、简述泵升电压产生的原因及其抑制措施。答：泵升电压产生的原因：采用二极管整流获得直流电源时，电机制动时不能回馈电能，只好对滤波电容充电，使电容两端电压升高，产生

18、泵升电压。泵升电压抑制措施：电容器吸收动能；镇流电阻消耗动能；并接逆变器。五、计算题(每题15分，共30分)1、15分有一V-M系统：电动机Pnom=2.5kw，Un=220V，In=15A，nn=1500r/min，RS=2，Rrec=1，KS=30，要求调速围D=20，静差率s=20%。求：1计算开环系统的速降和允许的静态速降；2采用转速负反应，当给定电压为20V、转速为1000r/min时，计算放大器的放大倍数。解：1开环系统的速降为 允许的静态速降为，2计算放大器的放大倍数，2、15分有一转速负反应单闭环V-M有静差直流调速系统，其系统稳态构造框图如以下图所示，试利用此图推导其静特性方

19、程。解：电压比拟环节： ，放大器：，电力电子变换器：调速系统开环机械特性： ， 测速反应环节：，削去中间变量的静特性方程：2-1 在转速、电流双闭环调速系统中，假设要改变电动机的转速,应调节什么参数?改变转速调节器的放大倍数Kn行不行? 改变电力电子变换器的放大倍数Ks行不行? 改变转速反应系数行不行?假设要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的哪些参数?答： 在转速、电流双闭环调速系统中，假设要改变电动机的转速,应调节的参数有：转速给定电压U*n，因为转速反应系统的转速输出服从给定。 改变转速调节器的放大倍数Kn，只是加快过渡过程，但转速调节器的放大倍数Kn的影响在转速负反应环的前向通道上，它

20、引起的转速变化，系统有调节和抑制能力。因此，不能通过改变转速调节器的放大倍数Kn，来改变转速 改变改变电力电子变换器的放大倍数Ks，只是加快过渡过程，但转电力电子变换器的放大倍数Ks的影响在转速负反应环的前向通道上，它引起的转速变化，系统有调节和抑制能力。因此，不能通过改变电力电子变换器的放大倍数Ks，来改变转速 改变转速反应系数，能改变转速。转速反应系数的影响不在转速负反应环的前向通道上，它引起的转速变化，系统没有调节和抑制能力。因此，可以通过改变转速反应系数来改变转速，但在转速、电流双闭环调速系统中稳定运行最终的转速还是服从给定。 假设要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的参数有：转速的给

21、定U*n、转速调节器的放大倍数Kn、转速调节器的限幅值、转速反应系数等，因为它们都在电流环之外。2-2 在转速、电流双闭环调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少.为什么?答：在转速、电流双闭环调速系统中稳定运行时，转速调节器退饱和，PI的作用使得转速调节器的输入偏差电压为0，转速调节器的输出电压由于维持在U*imn*。在转速、电流双闭环调速系统中稳定运行时，电流调节器不饱和，PI的作用使得电流调节器的输入偏差电压为0，形成一个电流随动子系统，力图使Id尽快跟随其给定U*i. 电流调节器的输出电压UC又后面的环节决定。2-3 在转速、电流双闭环调速系统的转速调节器不是PI

22、调节器，而是P调节器，对系统的静、动态性能将会产生什么影响?答：在转速、电流双闭环调速系统中，转速调节器采用P调节器，整个系统成为一个有静差的系统。转速调节器不饱和，一直处于主导地位；电流调节器不饱和，形成一个电流随动子系统，无法形成在最大电流下在最短时间使速度上升/下降最快，动态响应较慢。2-4 试从下述五个方面来比拟转速、电流双闭环调速系统和带电流截止环节的转速单闭环调速系统： 调速系统的静态性能； 动态限流性能； 启动的快速性 抗负载扰动的性能； 抗电源波动的性能答： 调速系统的静态性能:在转速、电流双闭环调速系统中，转速调节器采用PI调节器，整个系统成为一个无静差的系统。带电流截止环节

23、的转速单闭环调速系统中，转速调节器采用PI调节器，整个系统成为一个无静差的系统。 动态限流性能:在转速、电流双闭环调速系统中，电流调节器采用PI调节器，将电流限制在Idm。带电流截止环节的转速单闭环调速系统中，将电流限制在Idcr-Idbl。 启动的快速性:在转速、电流双闭环调速系统在启动/制动过程中，转速调节器饱和，电流调节器在最大电流Idm附近进展PI调节，时间最短，提高了启动/制动的快速性。带电流截止环节的转速单闭环调速系统中，在启动/制动过程中，当电流大于截止电流Idcr时，电流调节器起作用，并不是在最大电流附近进展调节，启动/制动的快速性较差。 抗负载扰动的性能：在转速、电流双闭环调

24、速系统中，负载扰动在转速外环中，负载扰动作用在电流环之后，因此只能靠转速调节器ASR来产生抗负载扰动的作用。在设计ASR时，应要求有较好的抗扰性能指标。带电流截止环节的转速单闭环调速系统中，负载扰动立即引起电流变化，当电流大于截止电流Idcr时，电流调节器起作用，可以进展调节。 抗电源波动的性能在转速、电流双闭环调速系统中，由于增设了电流环，电压波动可以通过电流反应得到比拟及时的调节，不必等它影响到转速以后才能反应回来，抗电源波动的性能大有改善。在电流截止环节的转速单闭环调速系统中，电网电压扰动的作用点离被调量较远，调节作用受到多个环节的延滞，因此单闭环调速系统抵抗电源电压扰动的性能要差一些。

25、2-5 在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器均采用PI调节器。当系统带额定负载运行时，转速反应线突然断线，当系统重新进入稳定运行时电流调节器的输入偏差信号DUi是否为零?答：在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器均采用PI调节器。当系统带额定负载运行时，转速反应线突然断线，转速调节器反应电压突变为为0，转速调节器输入偏差突变为最大，转速调节器PI调节器饱和，转速开环，系统变为电流单闭环调节。转速调节器的输出突变为正极限值U*im,电流调节器的输入偏差变大，电流调节器为PI调节器作用，直至进入新的稳定状态，电流无静差。当重新进入稳定运行时，电流调节器PI调节器的输入偏差信号DUi为零。2-

26、6 在转速、电流双闭环调速系统中，给定信号U*n未变，增加转速反应系数a，系统稳定后转速反应电压Un是增加、减小还是不变.答：在转速、电流双闭环调速系统中，给定信号U*n未变，增加转速反应系数a，转速调节器反应电压增加，转速调节器输入偏差变大，转速调节器输出变大即电流调节器给定变大，电流调节器输入偏差变大，电流调节器输出变大即电机电流变大，进入重新调节阶段。系统稳定后，转速、电流无静差。转速调节器输入偏差为0，转速反应电压Un等于转速给定信号U*n，不变。2-7 在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器均采用PI调节器。电动机参数为：PN3.7KW，UN220V，IN=20A，nN=1000r

27、min，电枢绕组总电阻Ra1. 5W，U*nm =U*imU*cm=8V，电枢回路最大电流Idm=40A, 电力电子变换器的放大倍数Ks=40,试求: 电流反应系数b和转速反应系数a 当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、U*I、Ui、Uc值.解： 稳态运行时，转速调节器不饱和，输入偏差为0，=8/1500=0.0056稳态运行时，电流调节器不饱和，输入偏差为0，=8/40=0.2 当电动机在最高转速发生堵转时, 电枢回路最大电流Idm=40A, 电流调节器反应电压最大U*im=8V,电流调节器输入偏差最大大，电流调节器饱和, 输出最大U*cm=8V, 电流开环.经过电力电子变换器后的Ud0=

28、 Ks*Uc =40*8=320V., 电机转速很小;几乎为0, 转速反应电压很小, 转速调节器输入偏差很大, 转速调节器饱和，转速开环,转速调节器输出U*im8V. 2-8 在转速、电流双闭环调速系统中，ASR、ACR两个调节器均采用PI调节器。当ASR的输出到达U*im=8V时，主电路电流到达最大电流80A，当负载电流由40A增加到70A，试问： U*I如何变化. Uc如何变化. Uc值.由哪些条件决定.答: 在转速、电流双闭环调速系统中，ASR、ACR两个调节器均采用PI调节器。当ASR的输出到达U*im=8V时，ASR饱和不起作用; 主电路电流到达最大电流80A，电流调节器的给定电压U

29、*i=U*im=8V最大保持不变, 当负载电流由40A增加到70A，电流调节器反应电压Ui增加, 电流调节器的输入偏差电压减小, 电流调节器的输出电压Uc减小. Uc值.由: 电流调节器的输入偏差电压(电流调节器的给定电压U*i-电流调节器反应电压)、条电流调节器的比例放大系数、电流调节器积分时间常数以及电机的运行状态等条件决定。2-9 在转速、电流双闭环调速系统中，电动机拖动恒转矩负载在额定工作点正常运行，现因*种原因使电动机励磁电源突然下降一半，系统工作情况会如何变化.写出Ud0、U*i、Uc、Id、n在系统重新进入稳定后的表达式。答: 在转速、电流双闭环调速系统中，电动机拖动恒转矩负载在

30、额定工作点正常运行，现因*种原因使电动机励磁电源突然下降一半，电机的电磁转矩减小为原来的一半，转速下降，转速调节器反应电压Un减小, 转速调节器的输入偏差电压增大, 转速调节器的输出电压即电流调节器的给定电压U*i增大. 电流调节器的输出电压Uc增大，转速上升，到达新的稳定。在系统重新进入稳定后Ud0=U*i=Uc=Id=n=2-10 *反应控制系统已校正成典型型系统。时间常数T=0.1S，要求阶跃响应超调量10% 求系统的开环增益； 计算过渡过程时间ts和上升时间tr 画出开环对数特性。如要求上升时间tr0.25s, 则K=.,=.解：典型型系统WS=T=0.1S 阶跃响应超调量10%当wc

31、 1/T时，的幅频特性以20dB/dec斜率穿越零分贝线，系统有较好的稳定性。系统的开环增益K=wc截止频率 KT=0.5 K=5过渡过程时间ts=6T=0.6S上升时间tr= 取=0.707 上升时间trT2WPI(S)=, 1=hT2 一般取h=5 1=hT2=5*0.02=0.1S 2-14在一个由三相零式晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环调速系统中，电动机额定参数: PN360KW，UN220V，IN=308A，nN=1000rmin，电动势系数Ce=0.196V. minr, 主回路总电阻R0.18W，触发整流环节的放大倍数Ks=35, 电磁时间常数Tl=0.012S, 机电时间常

32、数Tm=0.12S,电流反应滤波时间常数Toi=0.0025S 转速反应滤波时间常数Ton=0.015S. 额定转速时给定电压U(*n)N=10V, 调节器ASR、ACR饱和输出电压U*im=8V，Ucm=6.5V,系统的静、动态指标为：稳态无静差，调速围D=10，电流超调量i5%,空载启动到额定转速时的转速超调量n5%, 试求: 电流反应系数b(假定启动电流限制在339A以)和转速反应系数a 试设计电流调节器ACR， 计算其参数Ri、Ci、Coi，画出其电路图调节器输入回路电阻R0=40KW 设计转速调节器ASR， 计算其参数Rn、Con， R0=40KW 计算电动机带40%额定负载启动到最

33、低转速时的转速超调量n 计算空载启动到额定转速的时间解： 稳态运行时，电流调节器不饱和，输入偏差为0，=8/339=0.024稳态运行时，转速调节器不饱和，输入偏差为0，=10/1000=0.001 * 电磁时间常数Tl=0.012S, 三相零式晶闸管整流装置的平均失控时间TS=0.0033S, 电流反应滤波时间常数Toi=0.0025S 电流环的小时间常数Ti= TS+Toi=0.0033+ 0.0025=0.0058S, * 根据设计要求: 稳态无静差，电流超调量i5%, 因此可按典型型系统设计, 电流调节器选用PI型。检查对单源电压的抗扰性： =0.012/0.0058=6.13, 参考

34、典型型系统的动态抗扰性能,各项指标是可以承受的.* ACR超前时间常数：i=Tl=0.012S 电流环开环增益：要求i5%时，应取KITi=0.5,因此KI=0.5/TI=0.5/0.0058=86.2 S-1 于是，ACR的比例系数为: Ki= =(86.2*0.012*0.18)/(0.024*38)=0.222* 根据电流调节器原理图，取R0=40K,则Ri=KiR0=0.222*40=8.88K (取9K)Ci=i/Ri=0.012/9=1.3F (取1.3F) Coi=4i/R0=4*0.012/40=0.2F (取0.2F) * 电流环等效时间常数为2TI=0.0116S, 转速反

35、应滤波时间常数Ton=0.015S转速环最小时间常数Tn=2TI+Ton=0.0266S, 机电时间常数Tm=0.12S, 电动势系数Ce=0.196V. minr,* 由于设计要求无静差，转速调节器必须有积分环节；又跟据动态要求，空载启动到额定转速时的转速超调量n5%, 应按典型型系统设计转速环。故ASR选用PI调节器.* 按跟随和抗扰性能都较好的原则，取h=5,则ASR的超前时间常数为n=hTn=5*0.0266=0.133SKN=169.6Kn=70.74* 由转速调节器的原理图可知，取R0=40K,则Rn=Kn*R0=70.7*40=2828K (取Rn=2830K) =n/Rn=0.

36、133/2830=0.047F (取=0.05F)Con=4Ton/R0=4*0.015/40=1.5F (取Con=1.5F)计算电动机带40%额定负载启动到最低转速时的转速超调量nn%=cma*/Cb%2-Z(nnom/n*)(Tn/Tm)当h=5时，cma*/Cb%=81.2%，而nnom=IdnomR/Ce=1.2*9.5/0.113=100.9r/minn%=81.2%*2*1.5*100.9*0.0274/(1600*0.1)=4.24%c,满足近似条件。忽略反电动势对电流环的影响的条件:ci3 3=3*17.25=53c 满足近似条件。和转速环的截止频率wnwc的计算和验证如下：

37、转速环截止频率为：n=KN/i=KNn=87.6*0.137=12 S-1电流环传递函数简化条件：=63.7 S-1n满足简化条件。转速环小时间常数近似处理条件：=27.4n, 满足近似条件。2-16 在一转速、电流双闭环V-M系统中，转速调节器ASR、电流调节器ACR均采用PI调节器。 在此系统中, 当转速给定信号最大值U*nm=15V, n=nN=1500rmin; 电流给定信号最大值U*im =10V, 允许最大电流Idm =30A, 电枢回路总电阻R2W, 晶闸管装置的放大倍数Ks=30,电动机的额定电流IN=20A, 电动势系数Ce=0.128V. minr, 现系统在U*n=5V,

38、 IdL=20A时稳定运行.求此时的稳态转速n=?, ACR的输出电压UC=? 当系统在上述情况下运行时,电动机突然失磁(=0), 系统将会发生什么现象?试分析并说明. 假设系统能够稳定下来,则稳定后n=?, Un=?, U*I=?, Ui=?, Id =?, UC=?, 该系统转速环按典型型系统设计,且按Mmin准则选择参数, 取中频宽h=5, 转速环小时间常数Tn=0.05, 求转速环在跟随给定作用下的开环传递函数,并计算出放大系数及各时间常数. 该系统由空载(IdL=0)突加额定负载时,电流Id和转速n的动态过程波形是怎样的?机电时间常数Tm=0.05S, 计算其最大动态降落nma*和恢

39、复时间tv.2-17 有一转速、电流双闭环控制的H型双极式PWM直流调速系统, 电动机参数为: PN200KW，UN48V，IN=3.7A，nN=200rmin，电枢电阻Ra6.5W, 电枢回路总电阻R8W，允许电流过载倍数=2, 电动势系数Ce=0.12V. minr, 电磁时间常数Tl=0.015S, 机电时间常数Tm=0.2S, 电流反应滤波时间常数Toi=0.001S 转速反应滤波时间常数Ton=0.005S. 设调节器输入电压U*nm=U*im=Ucm=10V, 调节器输入回路电阻R0=40KW, 已计算出电力晶体管D202的开关频率f=1kHz,PWM环节的放大倍数Ks=4.8 试

40、对该系统进展动态参数设计, 设计指标：稳态无静差，电流超调量i5%,空载启动到额定转速时的转速超调量n20%, 过渡过程时间ts0.1S问题2-18：哪些是控制系统的稳态性能指标、稳定性指标和动态性能指标. 稳态性能指标是：调速围D=nma*/nmin=nnom/nmin和静差率S=nnom/n0*100% 稳定性指标：柏德图对数幅频特性和对数幅频特性典型型系：对数幅频特性以20dB/dec的斜率穿越零分贝线，只有保证足够的中频带宽度，系统就一定是稳定的，且有足够的稳定裕量。=90 -tg-1 cT 45典型型系统：对数幅频特性以20dB/dec的斜率穿越零分贝线。=180-180+tg-1c

41、t-tg-1cT=tg-1ct-tg-1cT 动态性能指标分跟随性能指标和抗扰性能指标：跟随性能指标 上升时间：在典型的阶跃响应跟随过程中，输出量从零起第一次上升到稳态值所经过的时间有些教材定义为10%-90% 超调量：在典型的阶跃响应跟随过程中，输出量超出稳态值的最大偏移量与稳态值之比。 调节时间：又称过度过程时间原则上是系统从给定量阶跃变化到输出量完全稳定下来的时间。一般在阶跃响应曲线的稳态值附近，取5%或2%的围作为允许误差。抗扰性能指标： 动态降落：在系统稳定时，突加一个约定的标准的扰动量，在过度过程中引起的输出量最大降落值。恢复时间：从阶跃扰动作用开场，到输出量根本恢复稳态，距新稳态

42、值之差进入*基准量的5% 或2%围之所需的时间。2-19 转速、电流双闭环调速系统启动过程的特点是饱和非线性控制、转速超调和准时间最优。2-20、调节器的设计顺序是先环后外环:从环开场,逐步向外扩展。常用的调节器设计方法有工程设计方法、调节器最正确整定方法、模型系统法和振荡指标法。2-21、转速、电流双闭环调速系统中，转速环按典型型系统设计，抗扰能力 强，稳态无静差。2-22、转速、电流双闭环调速系统中，电流环按典型型系统设计，抗扰能力 较差，超调 小。2-23、在电机调速控制系统中，对于 C的扰动，系统是无能为力的。A、运算放大器的参数的变化； B、电机励磁电压的变化；C、转速反应参数的变化

43、； D、电网电压的变化2-24 带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反应值与给定值相等，则调节器的输出为 AA、零； B、大于零的定值C、小于零的定值； D、保持原先的值不变2-25 带有比例积分调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反应值与给定值相等，则调节器的输出为BA、零； B、大于零的定值C、小于零的定值； D、保持原先的值不变2-26、无静差调速系统的P调节器中P部份的作用是 AA、消除稳态误差； B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应C、既消除稳态误差又加快动态响应；D、加快动态响应2-27、双闭环调速系统在稳定时，控制电压Uct的大小取决于C。P51A、转速n; B、负

44、载电流IdlC、转速n和负载电流Idl; D、电流反应系数2-28 转速电流双闭环调速系统在起动的恒流升速阶段中，两个调节器的关系为 C A、A和AC均饱和限幅输出; B、A不饱和，AC饱的限幅输出C、A饱和限幅输出，AC不饱和; D、A和AC均不饱和2-29、带电流变化率环的三环调速系统中的电流变化率调节器一般采用 积分 调节器.2-30、带电压环的三环调速系统中的电压调节器一般采用 积分 调节器.2-31转速微分负反应的引入，可使转速调节器在起动时 转速调节器退饱和时间提前dn,使得转速调节器提前进入调节状态，从而抑制了超调。2-32、带比例调节器的单闭环调速系统的开环放大系数_大于_临界

45、放大系数时，系统将不稳定。P292-33、有一采用PI调节器的双闭环调速系统，电动机参数：Unom220V，Inom=100A，nnom=1000rmin，l=1.5, U*n10V, Ks=30, ASR、ACR限幅值为U*im10V， Uctm8V，电枢主回路总电阻R1W，系统的转速反应系数a10/1000=0.001 , b10/150=0.067，系统原来稳定运行在额定工作状态，突然转速反应线断线，系统重新稳定后，U*i_10V_，n=_1000rmin_，Uct_8V_，Id=_100A_.2-34、在转速、电流双闭环调速系统中，电流环为什么校正成典型型系统，转速环为什么校正成典型I

46、I型系统.答：在转速、电流双闭环调速系统中，电流环的一项重要作用是保持电枢电流在动态过程中不超过允许值，因而在突加控制作用时不希望有超调，或者超调量越小越好。从这个观点出发，应该把电流环校正成典型型系统。电流环的还有一项作用是对电网电压波动及时调节，为了提高其抗扰性能，又希望把电流环校正成典型II型系统。在一般情况下，当控制对象的两个时间常数之比=10，典型型系统的抗扰恢复时间还是可以接收的，因此一般多按典型型系统来设计电流环。在转速、电流双闭环调速系统中，为了实现转速无静差，还必须在扰动作用点以前设置一个积分环节，因此需要II型系统。再从动态性能来看，调速系统首先需要有较好的抗扰性能，所以把

47、转速环校正成典型II型系统。2-35、弱磁控制的直流调速系统属于B 。A、恒转矩调速 B、恒功率调速C、恒磁通调速； D、不能确定2-36、典型系统在阶跃输入：R(t)=R0的稳态误差是 A 。A、0； B、R0C、R0/K； D、无穷大2-36、典型系统在阶跃输入：R(t)=R0的稳态误差是 A 。A、0； B、R0C、R0/K； D、无穷大2-37、典型系统在斜坡输入：R(t)=V0t的稳态误差是 C 。A、0； B、v0C、v0/K； D、无穷大2-38、典型系统在加速度输入：R(t)=R0的稳态误差是 D 。A、0； B、a0C、a0/K； D、无穷大2-39、典II型系统在阶跃输入：R(t)=R0的稳态误差是 A 。A、0； B、R0C、R0/K； D、无穷大2-40、典型系统在斜坡输入：R(t)=V0t的稳态误差是 A 。A、0； B、v0C、v0/K； D、无穷大2-41、典型系统在加速度输入：R(t)=R0的稳态误差是 C 。A、0； B、a0C、a0/K； D、无穷大. z