电力拖动自动控制系统试题及答案

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1、选择题（每小题2分，2X10=20 分）1、在伯德图上，截止频率越高，则系统的（B )。A、稳定性越好B、快速性越好C、稳态精度越高2、在可逆运行系统当中，抑制瞬时脉动环流的措施为（C、采用a =配合控制3、4、5、6、A、采用均衡电抗器B、采用平波电抗器笼型异步电动机变压变频调速系统中基频以下调速，下列哪种方式控制性能最好（C ）A、恒Us/w1控制B、恒Eg/w1控制C、恒Er/w1控制a =配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程主要阶段是（C ）A、本组逆变阶段B、它组反接制动阶段C、它组逆变阶段a =配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程，本组逆变阶段的能量流向为（CA、电网到电动机B

2、、电动机到电网C、平波电抗器到电网逻辑控制无环流可逆系统中，下面不能作为逻辑控制环节输入信号的是（C ）C、转速给定信号Un零电流检测”信号Ui0 B、转矩极性鉴别”信号Uia =配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程，正组VF由整流状态进入本组逆变阶段时，反组VR的工作状态变化为(A )A、待逆变状态变为待整流B、待逆变状态变为整流C、待逆变状态变为逆变8、采用准PI调节器的目的是（C )9、A、提高系统增益B、减小高频干扰C、抑制运算放大器零点漂移在转速、电流双闭环调速系统带额定负载启动过程中，转速n达到峰值时，电枢电流值为（B ）A、 Id=0B、ld=l dLC、 ld=l dmIdm

3、的设计（C ） C、电动机允许的过载能力10、在转速、电流双闭环调速系统中，以下哪一项影响最大电流A、运算放大器B、稳压电源填空题（每小题2分，2X5=10分）1、转速、电流双闭环直流调速系统中，电流调节器输出限幅的作用是一限制电力电子变换器的最大输出电压直流调速系统的稳态性能指标有静差率、调速范围转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，转速n取决于给定电压Un,ASR的输出量取决于_负载电流I d异步电动机的动态模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程组成。非线性、强耦合的多变量系统。异步电动机动态数学模型的性质是一个高阶判断题（每小题2分，2X5=10分）1、 异步电动机基频

4、以上变频调速属于恒转矩调速。错2、 异步电动机恒压恒频正弦波供电时，其机械特性在s很小时，是一段直线。对3、 当三相ABC坐标系中的电压和电流是交流正弦波时，变换到的dq坐标系上就成为直流。对4、 从两相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换简称为2s/2r变换。对5、通过坐标系变换，可以找到与交流三相绕组等效的直流电动机模型。对四、问答题（每小题10分，10X3=30分）1、在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器都采用PI调节器。系统稳定运行时，转速给定信号Un*未改变，若增大转速反馈系数a，系统稳定后转速反馈电压Un是增加还是减少？为什么？答：转速反馈电压 Un不变。 （5分）由比例积分控制规

5、律，积分部分最终消除稳态偏差，即Un=Un*。 （5分）1. 在转速负反馈调速系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机励磁各量发生变化时，都会 引起转速的变化，问系统对上述各量有无调节能力？为什么？答：（1）电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻发生变化时系统对其有调节能力。（4分）（2）测速发电机励磁发生变化时系统对其没调节能力。（1分）原因：反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。 （5分）1. 异步电动机基频以下变压变频调速采用电压频率协调控制，其常用配合方式有哪几种？它们的机械特性各有何特点?答：三种：恒 Us/w1控制、恒Eg/w1控

6、制和恒Er/w1控制。（3分）（1 ）恒Us/w1控制：特性基本是上下平移，硬度也较好，当转矩增大到最大值以后，转速再降低，特性就折回来了。而且频率越低时最大转矩值越小，能够满足一般的调速要求，但低速带载能力有些差强人意，须对定子压降实行补 偿。（3分）（2 ）恒Eg/w1控制：是通常对恒压频比控制实行电压补偿的标准，可以在稳态时达到rm = Constant，从而改善了低速性能，但机械特性还是非线性的，产生转矩的能力仍受到限制。（2分）（3）恒Er/w1控制：可以得到和直流他励电机一样的线性机械特性，按照转子全磁通rm恒定进行控制，而且，在动态中也尽可能保持rm恒定是矢量控制系统的目标。 （

7、2分）五、综合题（每小题15分，15X2=30分）1、有一 V-M 调速系统，电动机参数为 Pn=2.5Kw、Un=220V、In=15A、nN=1500r/min、Ra=2Q，整流装置内阻 Rrec=1 Q,触发整流环节的的放大系数Ks=30，要求调速范围 D=20 ,静差率s=10%。试：（1） 计算开环系统的稳态速降和要求所允许的稳态速降；（6分）（2） 采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的稳态结构图；（4分）（3）调整该系统，使 U n =20V时转速n=1000r/min，此时转速反馈系数应为多少？（可以认为Un*）（5分）Wobj (s)K2(T1S 1)(T2S 1)2、有一

8、闭环系统，其控制对象传递函数为：其中，T1T2 , K2为控制对象的放大系数。设计任务为校正成典型I型系统。试:（1 ）写出典型I型系统开环传递函数；（4分）(6分)（2）选择调节器结构并写出校正后系统的开环传递函数;（3）选择合理的参数配合形式。（5 分）、选择题（每小题2分，2X10=20 分）1、B 2、A 3、C 4、C 5、C 6、C7、A 8、C 9、B 10、C2、静差率、调速范围5、高阶、非线性3、给定电压Un、负载电流IdL、填空题（每小题2分，2X5=10分）1、限制电力电子变换器的最大输出电压4、转矩方程、运动方程1、X三、判断题（每小题2分，2X5=10 分）4、四、问

9、答题（每小题10分，10X3=30分）1、 答：转速反馈电压 Un不变。 （5分）由比例积分控制规律，积分部分最终消除稳态偏差，即Un=Un*。 （5分）2、答：（1）电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻发生变化时系统对其有调节能力。 （4 分）（2）测速发电机励磁发生变化时系统对其没调节能力。 （1分）原因：反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。 （5分）3、 答：三种：恒 Us/w1控制、恒Eg/w1控制和恒Er/w1控制。（3分）（1 ）恒Us/w1控制：特性基本是上下平移，硬度也较好，当转矩增大到最大值以后，转速再降低，特性就折回来了。 而且频率越低时最大转

10、矩值越小，能够满足一般的调速要求，但低速带载能力有些差强人意，须对定子压降实行补偿。（3分）（2） 恒Eg/w1控制：是通常对恒压频比控制实行电压补偿的标准，可以在稳态时达到rm = Constant，从而改善了低速性能，但机械特性还是非线性的，产生转矩的能力仍受到限制。（2分）（3） 恒Er/w1控制：可以得到和直流他励电机一样的线性机械特性，按照转子全磁通rm恒定进行控制，而且，在动态中也尽可能保持rm恒定是矢量控制系统的目标。 （2分）五、综合题（每小题15分，15X2=30分）1、解：（1）先计算电动机的 Ce： （2分）CeUN T N RanN220 -15 21500v min/

11、 r = 0.127v min/ r（2分）开环系统稳态速降为:InRCe人只賂）=3如=354.33他Ce0.127（2分）系统要求所允许的稳态速降:(2)采用转分)nNS= nciD(1_s)1500 0.1r /min = 8.33r /min20 (1-0.1)速负反馈系统的稳态结构图:(4r*(3)当Un =20V时转速n=1000r/min，此时转速反馈系数为:(5分)201000v min/ r = 0.02v min/ r2、解：(1)典型I型系统开环传递函数： (4分)W(s)二Ks(Ts 1)(2)对于双惯性环节控制对象，若要校正成典型I型系统，调节器必须具有一个积分环节，并含有一个比例微分环节。 因此，选择PI调节器，其传递函数为：(2分)校正后系统的开环传递函数为：W(s) =Wpi(s)Wbj(s)T 21)1(t)1s(T1H1)(T21)(4分)(3)参数配合：取 =:，并令KpiK2/ K，则有W (s)=Ks(T2s 1)这就是典型I型系统。(5分)