090702電力拖動控制系統(tǒng)A答案

1、標(biāo) 準(zhǔn) 答 案 及 評 分 標(biāo) 準(zhǔn) 第 1 頁課程名稱： 電機拖動控制系統(tǒng) A（ A 卷） 一、選擇題（每題 2分，總計 20分）1. V-M 直流調(diào)速系統(tǒng)利用改變直流電動機的（ ）實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。A 電樞回路電阻； B 電樞電壓； C 勵磁電流； D 以上情況均可能。2. 晶閘管觸發(fā)整流裝置可以近似成一階慣性環(huán)節(jié)，其時間常數(shù)為（ ）A 機電時間常數(shù)； B 電磁時間常數(shù)； C 失控時間常數(shù)； D 濾波時間常數(shù)。3. 下列說法正確的是（ ）A 積分調(diào)節(jié)器的輸出決定于輸入偏差量的歷史過程。B 比例控制可以使系統(tǒng)在偏差電壓為零時保持恒速運行。C 比例調(diào)節(jié)器可以實現(xiàn)無靜差。D 采用積分調(diào)節(jié)器動態(tài)相應(yīng)快

2、。4. 雙慣性環(huán)節(jié)校正成典型型系統(tǒng)，引入的調(diào)節(jié)器是 （）調(diào)節(jié)器。A P B PI C ID PID5. 在工程設(shè)計中，如果將系統(tǒng)校正成典型型系統(tǒng)的過程，當(dāng) KT 值取為（ ）時為無 超調(diào)？A 0B 0.25 C0.5 D 16. 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，依靠（ ）調(diào)節(jié)器來產(chǎn)生抗負(fù)載擾動的作用。A轉(zhuǎn)速B電流C轉(zhuǎn)矩D勵磁7. 采用工程設(shè)計法的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，電流環(huán)設(shè)計成典型（）型系統(tǒng)，引入的電 流調(diào)節(jié)器為（ ）調(diào)節(jié)器。A PI B PI C P D P8. 基于三相零式整流的反并聯(lián)連接可逆調(diào)速系統(tǒng)中用了（ ）個環(huán)流電抗器。A 1 B 2 C 3 D 49. 邏輯控制無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)中，無

3、環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)依靠（ ）進行判斷。 A轉(zhuǎn)速給定和轉(zhuǎn)速值B轉(zhuǎn)速給定和電流給定C電流值和轉(zhuǎn)速值D電流給定和電流值10. 采用V-M 系統(tǒng)反并聯(lián)可逆線路，當(dāng)電動機工作在反向回饋制動時，正組橋處于（）狀態(tài)，反組橋處于（ ）狀態(tài)。A 逆變 待整流B 待逆變 整流C 整流 待逆變B 待整流 逆變答案： BCABB AABDA第2 頁二、分析簡答題（每題 8分，總計 40分）1. 假設(shè)某轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的電源電壓突然降低， 則該調(diào)速系統(tǒng)將如何進行調(diào)節(jié)， 請 結(jié)合穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖加以說明。答：電源電壓突然降低，直流側(cè)電壓降低，電流下降低于負(fù)載電流，轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)速反 饋電壓下降，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸入增加，控制電壓上升，

4、直流側(cè)電壓上升，電流上升高于負(fù) 載電流，轉(zhuǎn)速上升，最后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，電流與負(fù)載電流平衡。2. 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計后， ASR限幅對應(yīng) 1.5倍額定電流，但是在空載 額定勵磁穩(wěn)速運行時突加額定轉(zhuǎn)矩負(fù)載，轉(zhuǎn)速不能回到給定轉(zhuǎn)速，請分析原因？ 答：直流側(cè)電壓過低會導(dǎo)致轉(zhuǎn)速不能回到給定轉(zhuǎn)速，其原因可能在于交流電源電壓過低 （4分），或者是電流調(diào)節(jié)器 ACR輸出限幅設(shè)置過低（ 4分）。3. 在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中， 兩個調(diào)節(jié)器均采用 PI調(diào)節(jié)器。當(dāng)系統(tǒng)帶額定負(fù) 載運行時，轉(zhuǎn)速反饋線突然斷線，試分析系統(tǒng)進入穩(wěn)態(tài)后調(diào)節(jié)器、轉(zhuǎn)速、電樞電流的 情況。答： ASR飽和、 ACR飽和（ 4分）；最

5、大電壓給定下的開環(huán)直流拖動系統(tǒng)，電樞電流等于負(fù) 載電流，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定（ 4分）。4. 為什么說離散化是微機數(shù)字控制系統(tǒng)的特點之一？ 答：數(shù)字化：數(shù)值不能連續(xù)導(dǎo)致離散； （4分）采樣時間：采樣不能連續(xù)導(dǎo)致離散。 （4分）5. 邏輯控制的無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)中， 無環(huán)邏輯控制環(huán)節(jié) DLC 的作用是什么？其中設(shè)置 了什么延時，為什么？答：無環(huán)邏輯控制環(huán)節(jié) DLC 按照系統(tǒng)的工作狀態(tài)，指揮系統(tǒng)進行正、反組的自動切換， 其輸出信號，確保主電路沒有出現(xiàn)環(huán)流的可能。 （4 分）封鎖延時：關(guān)斷等待時間，以確認(rèn)電流已經(jīng)過零，而非因電流脈動引起的誤信號； 開放延時：觸發(fā)等待時間，以確保被關(guān)斷的晶閘管已恢復(fù)阻斷能力，防止

6、其重新導(dǎo) 通。（ 4 分）三、計算題（總計 20分）1.（本題 10分）某龍門刨床工作臺拖動采用直流調(diào)速電動機，其額定數(shù)據(jù)如下： 60kW， 220V， 305A ， 1000r/min ，采用 V-M 系統(tǒng)，主電路總電阻 0.18 ，電動機電動勢系數(shù) 0.2Vmin/r 。如果要求調(diào)速范圍 D=20，靜差率s 5%，采用開環(huán)調(diào)速能否滿足這個要求？ 如果采用有差閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，則閉環(huán)系統(tǒng)開環(huán)放大系數(shù)應(yīng)該有多大？第3 頁解： nNIdN RCe305 0.18 275r /min(2分)0.12nNsNnNnN2750.216 21.6% ( 2分) 1000 275sN 5% ，不能滿足要求（

7、2分）。若要滿足要求：nNnNs1000 0.05 2.63r /min (2分)N D(1 s) 20 (1 0.05)nop275K op 1 275 1 103.6 ( 2分) ncl2.63也可以通過比較其他參數(shù)來判斷是否滿足要求，比如說調(diào)速范圍、轉(zhuǎn)速降等。1002.（本題10分）某被控對象： Wobj（s） （0.75s 1）（0.02s 1）（0.08s 1），試用PI調(diào)節(jié)器分別將其校正成典型型，并求調(diào)節(jié)器參數(shù)（取中頻寬為 5）。解：選用 PI調(diào)節(jié)器： Wpi （s） kpi 1s 11s近似處理：（2 分）(0.02s 1)(0.08s 1) 0.01s 10.75s 1 0.7

8、5s確定調(diào)節(jié)器參數(shù)：（4 分）W(s) Wobj (s)Wpi (s) 100kpi1s 1piK( 1s 1)0.75 1 s2(0.1s 1) s2(Ts 1) 取h 5,則 1 hT 5 0.1 0.5s K h 126 2 12s 22(hT)2 2 0.52T 0.1skpi0.75K 1 0.75 12 0.5 0.045100100確定截止頻率：（2 分） h 1 1c 6s 12 分）c 2hT選用 PI調(diào)節(jié)器6s 1113 T2T38.33s 10.5s 1Wpi (s) 0.0450.5s31c4s 1成立T1近似處理校驗：第4 頁四、作圖題（總計 20分）1.（本題10分）畫出 H型雙極式PWM變換器的電路原理圖，指出這種變換器的缺點。并 說明采用雙極型 PWM 變換器的調(diào)速系統(tǒng)，當(dāng)電動機停止時，電樞電流是否等于零，為 什么？ 答：作圖（ 5 分）雙極式控制的橋式可逆 PWM 變換器有下列 的不足之處是（ 2 分）： （1）在工作過程中， 4 個開關(guān)器件可能都處于開 關(guān)狀態(tài)，開關(guān)損耗大； （ 2）在切換時可能發(fā)生上、 下橋臂直通的事故， 為了防止直通，在上、下橋臂的驅(qū)動脈沖之間， 應(yīng)設(shè)置邏輯延時。當(dāng)電機停止時， 電樞電壓是正負(fù)脈寬相等的 交變脈沖電壓，因而電流也是交變的。 這個交變電流的平均值為零，不產(chǎn)生平均轉(zhuǎn)