1076運動控制系統(tǒng)解析

1、1:單選題10.在電機調速控制系統(tǒng)中，對于（）的擾動，系統(tǒng)是無能為力的。 A :運算放大器的參數(shù)的變化 B :電機勵磁電壓的變化 C:轉速反饋參數(shù)的變化 D :電網電壓的變化 參考答案：C 2:單選題7采用比例積分調節(jié)器的閉環(huán)調速系統(tǒng)一定屬于 （）。 A :無靜差調速系統(tǒng) B :有靜差調速系統(tǒng) C:雙閉環(huán)調速系統(tǒng) D :交流調速系統(tǒng) 參考答案：A 3:填空題填空題 1422868636683.doc 填空題 1. 直流電動機中常見的是有換向器直流電動機，按勵磁方式可分為 _ 、并勵、 復勵、他勵四種，無換向器直流電動機屬于一種特殊的同步電動機。 2. 根據直流電機的轉速公式 門二U 吒，調速方

2、法有變壓調速、 _ 和變磁通 K e 調速。 3. _ 調速是直流調速系統(tǒng)的主要方法，而調節(jié)電樞電壓需要有專門向電動機供 電的可控直流電源。 4用觸發(fā)脈沖的 _ 控制整流電壓的平均值 Udo是晶閘管整流器的特點。 5晶閘管-電動機調速系統(tǒng)（簡稱 V-M 系統(tǒng)），通過調節(jié)觸發(fā)裝置 GT 的控制電壓 Uc 來 移動 _ ，即可改變整流電壓 Udo，從而實現(xiàn)平滑調速。 6. 在 V-M 系統(tǒng)中，脈動電流會產生 _，對生產機械不利，同時也增加電機的 發(fā)熱。為了避免或減輕這種影響，須采用抑制電流脈動的措施 7. 晶閘管觸發(fā)與整流裝置動態(tài)結構：考慮到 Ts 很小，可忽略高次項，則傳遞函數(shù)便 近似成一階慣性

3、環(huán)節(jié) _ 。 &脈寬調制變換器簡稱 _變換器，是一種采用脈沖寬度調制的直流斬波器。 9. 可逆 PWM 變換器一一直流電動機的主電路有多種形式，最常用的是 _ 式，也 稱為 H 形主電路。 10. 雙極式控制橋式可逆 PWM 變換器一電動機系調速時，占空比 T 的可調范圍為 01 , 電壓系數(shù)的可調范圍為-1 0.5 時， 為正，電機 _ 。 11. 在直流調速系統(tǒng)中，為了進行定量分析，定義了兩個穩(wěn)定性能指標，分別是 和靜差率。 12. 靜差率和機械特性的硬度有關， 特性越硬，靜差率 ，轉速的穩(wěn)定度就越高。 13. 帶有比例調節(jié)器的單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)， 如果轉速的反饋值與給定值相等，則

4、調節(jié) 器的輸出 _ 。 14. 反饋控制系統(tǒng)的作用是：抵抗 _ ，服從給定。 15. 閉環(huán)調速系統(tǒng)的精度依賴于 _ 和反饋檢測的精度。 16. 帶比例調節(jié)器的單閉環(huán)調速系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù) _ 臨界放大系數(shù)時，系統(tǒng)將 不穩(wěn)定。 17 比例積分控制綜合了比例控制和積分控制兩種規(guī)律的優(yōu)點， _ 部分能迅速響 應控制作用。 18. 無靜差直流調速系統(tǒng)的實質是調節(jié)器包含 _ 環(huán)節(jié)。 19. 為了解決反饋閉環(huán)調速系統(tǒng)的 _ 時電流過大的問題，系統(tǒng)中必須有自動限 制電樞電流的環(huán)節(jié)。 20. 轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的起動過程特點是 _ 、準時間最優(yōu)控制和轉 速超調。 21. 數(shù)字 PI調節(jié)器有兩種算式： _

5、 和增量式。 22. 微機數(shù)字控制系統(tǒng)的主要特點是 _ 。 23. 控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標是指跟隨指標和抗擾指標，而調速系統(tǒng)的動態(tài)指標通常 以 _ 為主。 24. _ 常見的異步電動機調速系統(tǒng)中，在基速以下按 _ 調速方式，在基速以上按 恒功率調速方式。 25. 異步電動機在變壓調速工作時，其最大轉矩隨電機電壓的降低而 _。 26. _ 經典的 SPWM 控制主要著眼于使變壓變頻器的輸出 _ 接近正弦波， 并未顧及 輸出電流的波形。27.SPWM 型逆變器其輸出的基波頻率取決 調節(jié)直流電壓，造成了控制的復雜性。有效的方法是 29.矢量控制的基本思想：將逆變器和交流電動機視為一體，以在電機內產生

6、 _ 為 目標來控制變頻器工作。 參考答案：填空題答案 1422868636684.doc 填空題答案 1串勵 2變電阻調速 3. 調壓 4 相位角（控制角）:- 5. 觸發(fā)脈沖的相位 6. 脈動的轉矩 & PWM 9 橋式 10. 正轉 11. 調速范圍 12. 越小 13. 零 14. 擾動、 15. 給定 16. 大于 17. 比例 28.要保持正六邊形定子磁鏈不變，必須使 Ud 為常數(shù), 1 這意味著在變頻的同時必須 7. 二 KS 1 TS s 1 19. 積分 19.起動和堵轉 20. 飽和非線性控制 21. 位置式 22. 離散化和數(shù)字化。 23、抗擾性能指標 24恒轉矩

7、調速 25.減小 26.電壓盡量 27. 正弦波（調制波） 28. 插入零矢量 29. 圓形旋轉磁場 4： 單選題 18.交流電動機變壓調速方法屬于轉差功率（ ）調速。 A :消耗型 B :回饋型 C:不變型 D :不存在型 參考答案: A 5:單選題17.在交一直一交變頻裝置中， 若采用不控整流，則 PWM 逆變器的作用是（）。 A :調壓 B :調頻 C:調壓調頻 D :調頻與逆變 參考答案: C 6: 單選題 16.下列交流異步電動機的調速方法中，應用最廣的是（ ）。 A :降電壓調速 B :變極對數(shù)調速 C:變壓變頻調速 D:轉子串電阻調速 參考答案: C 7: 單選題 15.采用旋轉

8、編碼器的數(shù)字測速方法不包括（） 。 A : M 法 B: T 法 C: M/T 法 D: F 法 參考答案: D & 單選題i4.n型系統(tǒng)在階躍輸入信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為（ ）。 A : 0 B :固定值 C: g D :取值不固定 參考答案: A 9:單選題13.轉速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，采用 PI調節(jié)器，穩(wěn)態(tài)運行時， ASR 的輸出量取決于 （）。 A :負載電流 B :給定電壓 C:速度反饋 D :電流反饋系數(shù) 參考答案: A 10: 單選題 12直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中出現(xiàn)電源電壓波動和負載轉矩波動時， （ ）。 A: ACR 抑制電網電壓波動， ASR 抑制轉矩波動 B: ACR 抑

9、制轉矩波動， ASR 抑制電壓波動 C: ACR 放大轉矩波動， ASR 抑制電壓波動 D： ACR 放大電網電壓波動， ASR 抑制轉矩波動 參考答案： A 11： 單選題 11.雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)，轉速調節(jié)器的作用： （ ）。 A ： 對電網電壓的波動起及時抗擾的作用。 B :轉速調節(jié)器是調速系統(tǒng)的主導調節(jié)器，它使轉速 n很快地跟隨給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時可 減小轉速誤差，如果采用 PI 調節(jié)器，則可實現(xiàn)無靜差。 C:在轉速動態(tài)過程中，保證獲得電機允許的最大電流，從而加快動態(tài)過程。 D :抑制轉速超調。 參考答案: B 12: 單選題 9.雙閉環(huán)調速系統(tǒng)在穩(wěn)定運行時，控制電壓 Uct 的大小取

10、決于（ ）。 A : Idl B: n C: n 和 Idl D : a和 B 參考答案： C 13： 單選題 8轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)當中，兩個調節(jié)器采用（ ）聯(lián)接。 A ：串聯(lián) B ：并聯(lián) C ：反饋 D ：混合 參考答案： A 14： 單選題 6.在單閉環(huán)調速系統(tǒng)中，為了實施限流保護，可以引進（ ）環(huán)節(jié)。 A ：電流截止正反饋 B ：電流截止負反饋 C ：電壓截止正反饋 D ：電壓截止負反饋 參考答案： B 15： 單選題 5、閉環(huán)調速系統(tǒng)中用來表示電動機轉速與負載電流（或轉矩）間穩(wěn)態(tài)關系的 是（）。 A :機械特性 B :靜特性 C:工作特性 D :調速特性 參考答案: A 16:

11、單選題 4.調速系統(tǒng)的靜差率指標應以（ ）所能達到的數(shù)值為準。 A :最高速時 B :最低速時 C:額定轉速 D :理想空載轉速 參考答案: B 17: 單選題 3.三相全控橋式整流電路的平均失控時間是（ ） A : 5ms B : 3.3ms C: 10ms D : 1.67ms 參考答案: D 18: 單選題 2.對于變電阻調速，當總電阻 R 越大，機械特性越（ ）。 A :軟 B :硬 C:大 D : 小 參考答案: B 19： 單選題 1.目前直流調速系統(tǒng)采用的主要方案是（ ）。 A ：變電阻調速 B :變電流調速 C:變電樞電壓調速 D :變勵磁磁通調速 參考答案：C 1：論述題 一

12、. 名詞解釋 1. V-M 系統(tǒng) 2. 調速范圍 3. 靜差率 4. M 法測速 5正弦波脈寬調制(SPWM) 6變轉差率調速 二、 簡答題 1. PID 控制器中的 P、I、D 分別代表什么環(huán)節(jié)？并說明 I 環(huán)節(jié)的作用。 2. 在晶閘管整流器-電動機開環(huán)調速系統(tǒng)中，為什么轉速隨負載增加而降低？ 3. V-M 調速系統(tǒng)的電流脈動和斷續(xù)是如何形成的？如何抑制電流脈動？ 4. 在雙極式控制的橋式可逆直流 PWM 調速系統(tǒng)中，PWM 變換器的輸出平 均電壓為：Ud = (2ton/T-1)Us。那么，在什么條件下電動機正轉、反轉和停止運動？ 5. 簡述單閉環(huán)調速系統(tǒng)的基本特征。 6. 簡述開環(huán)系統(tǒng)機

13、械特性和閉環(huán)系統(tǒng)靜特性的關系。 7. 轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)改變給定電壓能否改變電動機的轉速？為什么？ 8. 如果轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)的給定電壓不變，調節(jié)轉速反饋系數(shù)是否能夠改 變轉速？為什么？ 9. 轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的起動過程特點？ 10. 簡述比例反饋控制的規(guī)律。 11. 在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中，電流調節(jié)器有哪些作用？其輸出限幅 值應如何整定？ 12. 在轉速負反饋調速系統(tǒng)中，當電網電壓、負載轉矩、電動機勵磁電流、 電樞電阻、測速發(fā)電機勵磁各量發(fā)生變化時， 都會引起轉速的變化，問系統(tǒng)對上 述各量有無調節(jié)能力？為什么？ 13. 交流異步電動機變頻調速系統(tǒng)在基速以上和基速以下分別采用什

14、么控 制方法，磁通、轉矩、功率呈現(xiàn)怎樣的變化規(guī)率？并請用圖形表示。 14. 簡述恒壓頻比控制方式。 15. 簡述基于穩(wěn)態(tài)模型的轉速閉環(huán)轉差率控制系統(tǒng)的兩條基本控制規(guī)律。 16. 交流 PW 變換器和直流 PW 變換器有什么異同？ 參考答案： 名詞解釋和簡答題答案 1422868636685.doc 第二批次答案 .名詞解釋 1. V-M 系統(tǒng)：晶閘管，工作在相位控制狀態(tài)， 由晶閘管可控整流器 V 給需要調速直流電 動機 M 供電，調節(jié)觸發(fā)裝置 GT 的控制電壓來移動觸發(fā)脈沖的相位，即可改變整流器 V 的輸 出電壓，從而調節(jié)直流電動機 M 的轉速。 優(yōu)點：經濟性和可靠性提高，無需另加功率放大裝置

15、?？焖傩院?，動態(tài)性能提高。 缺點：只允許單向運行；元件對過電壓、過電流、過高的 du/dt 和 di/dt 十分敏感； 低速時易產生電力公害：系統(tǒng)功率因數(shù)低，諧波電流大。 2. 調速范圍：生產機械要求電動機提供的最高轉速和最低轉速之比叫做調速范圍，用 字母D表示，即D =也巴竺其中，nmax和nmin般都指電動機額定負載時的最高和最低轉速, nmin 對于少數(shù)負載很輕的機械，可以用實際負載時的最高和最低轉速。 3. 靜差率 答：當系統(tǒng)在某一轉速下運行時，負載由理想空載增加到額定值時所對應的轉速降落 LnN，與理想空載轉速 n0之比，稱作靜差率 s，即 4. M 法測速 答：記取一個采樣周期內旋

16、轉編碼器發(fā)出的脈沖個數(shù)來算出轉速的方法稱為 M 法測速, 又稱測頻法測速。 60M1 ZTc M 法測速在高速段分辨率強。 5. 正弦波脈寬調制（SPW）以正弦波作為逆變器輸出的期望波形，以頻率比期望波 高得多的等腰三角波作為載波，并用頻率和期望波相同的正弦波作為調制波， 當調制波與載 波相交時，由它們的交點確定逆變器開關器件的通斷時刻， 從而獲得在正弦調制波的半個周 期內呈兩邊窄中間寬的一系列等幅不等寬的矩形波。 按照波形面積相等的原則，每一個矩形 -nN no 厶nN 100% 波的面積與相應位置的正弦波面積相等， 因而這個序列的矩形波與期望的正弦波等效。 這種 調制方法稱作正弦波脈寬調制

17、（ Sin usoidal pulse width modulation 序列的矩形波稱作 SPW 波。 6. 變轉差率調速：在轉差率 s 很小的范圍內，只要能夠維持氣隙磁通 $ m 不變異步電機 的轉矩就近似與轉差角頻率 3 S 成正比，即在異步電機中，控制轉差率就代表了控制轉矩， 這就是轉差頻率控制的基本概念。 二、簡答題答案 1. PID 控制器中的 P、I、D 分別代表什么環(huán)節(jié)？并說明 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)的控制精度和無差度。 2. 在晶閘管整流器-電動機開環(huán)調速系統(tǒng)中，為什么

18、轉速隨負載增加而降低？ 答：負載增加意味著負載轉矩變大，電機減速，并且在減速過程中，反電動勢減小， 于是電 樞電流增大，從而使電磁轉矩增加，達到與負載轉矩平衡，電機不再減速，保持穩(wěn) 定。故負載 增加，穩(wěn)態(tài)時，電機轉速會較增加之前降低。 3. V-M 調速系統(tǒng)的電流脈動和斷續(xù)是如何形成的？如何抑制電流脈動？ 答：整流器輸出電壓大于反電動勢時，電感儲能，電流上升，整流器輸出電壓小于反 電動勢 時，電感放能，電流下降。整流器輸出電壓為脈動電壓，時而大于反電動勢時而小 于，從而導 致了電流脈動。 當電感較小或電動機輕載時，電流上升階段電感儲能不夠大， 從而導致當電流下降時， 電感已放能完畢、電流已衰減

19、至零，而下一個相卻尚未觸發(fā)，于 是形成電流斷續(xù)。 4. 在雙極式控制的橋式可逆直流 PWM 調速系統(tǒng)中，PWM 變換器的輸出平均電壓為： 2t Ud =（ -1）Us。那么，在什么條件下電動機正轉、反轉和停止運動？ 答：當正脈沖較寬時，ton T/2,則電樞兩端的平均電壓為正，電動機正轉； 當正脈沖 較窄時，tonT/2,則電樞兩端的平均電壓為負，電動機反轉； 當正、負脈沖寬度相等 時,to n=T/2,則電樞兩端的平均電壓為零，電動機停轉。 5. 簡述單閉環(huán)調速系統(tǒng)的基本特征。 ，簡稱 SPW）這種 答：（1）具有比例放大器的單閉環(huán)調速系統(tǒng)是有靜差的。 （2）閉環(huán)系統(tǒng)具有較強的抗干 擾性能反

20、饋閉環(huán)系統(tǒng)具有很好的抗擾性能， 對于作用在被負反饋所包圍的前向通道上的一切擾動都能有效地抑制。（3）閉環(huán)系統(tǒng)對給定信號和檢測裝置中的擾動無能為力。 6.簡述開環(huán)系統(tǒng)機械特性和閉環(huán)系統(tǒng)靜特性的關系。 答：比較一下開環(huán)系統(tǒng)的機械特性和閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性，就能清楚地看出反饋閉環(huán)控制 的優(yōu)越性。如果斷開反饋回路，則上述系統(tǒng)的開環(huán)機械特性為 而閉環(huán)時的靜特性可寫成 U do - I dR n = * KpCeUn n - Ce(1 K) 7. 轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)改變給定電壓能否改變電動機的轉速？為什么? 答：因為改變轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)的給定電壓則改變實際轉速反饋電壓與給定電壓的 偏差，從而改變電力電子變換

21、器的輸出電壓，即改變電動機的電樞電壓，改變了轉速。 8. 如果轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)的給定電壓不變，調節(jié)轉速反饋系數(shù)是否能夠改 變轉速？為什么？ 答：調節(jié)轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)的轉速反饋系數(shù)而不改變給定電壓能改變轉速。因為改 變轉速反饋系數(shù)則改變實際轉速反 饋電壓，而給定電壓不變，則電壓偏差改變，從而電力 電子變換器輸出電壓改變，即電動機電 樞電壓改變，轉速改變。 9. 轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的起動過程特點？ 答飽和非線性控制 ASR 飽和，轉速環(huán)開環(huán)，恒值電流調節(jié)的單閉環(huán)系統(tǒng)； ASR 不飽和，轉速環(huán)閉環(huán)，無靜差調速系統(tǒng) . 準時間最優(yōu)控制：恒流升速可使起動過程盡可能最快 轉速超調：只有轉速超調才

22、能使 ASR 退飽和.10.簡述比例反饋控制的規(guī)律。 答：比例控制的反饋控制系統(tǒng)是（被調量有靜差）的控制系統(tǒng)； 反饋控制系統(tǒng)的作 用是（抵抗前向通道的擾動，服從給定） ；反饋系統(tǒng)的精度依賴于（給定和反饋檢測的精 度）。 11. 在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中，電流調節(jié)器有哪些作用？其輸出限幅值應如何整 定？ 答：電流調節(jié)器作用： （1）使電流緊緊跟隨給定電壓 Ui*變化。（2）對電網電壓的 波動起及時抗擾的作用。 （3）在轉速動態(tài)過程中，保證獲得電動機允許的最大電流，從而 KpKsU： Rid CIed Ce(1 K) Ce -n0cl 加快動態(tài)過程。 （4）當電機過載甚至堵轉時，限制電樞電流的

23、最大值，起快速的自動保護 作用。電流調節(jié)器的最大值應該按變換電路允許的最大控制電壓來整定。 12. 在轉速負反饋調速系統(tǒng)中，當電網電壓、負載轉矩、電動機勵磁電流、電樞電阻、 測速發(fā)電機勵磁各量發(fā)生變化時， 都會引起轉速的變化，問系統(tǒng)對上述各量有無調節(jié)能力？ 為什么？ 答：當電網電壓、負載轉矩、電動機勵磁電流、電樞電阻變化時，系統(tǒng)對其均有調節(jié) 能力。當測速發(fā)電機勵磁各量發(fā)生變化時， 系統(tǒng)沒有調節(jié)能力。 因為反饋控制系統(tǒng)所能抑制 的只是被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動。 13. 交流異步電動機變頻調速系統(tǒng)在基速以上和基速以下分別采用什么控制方法，磁 通、轉矩、功率呈現(xiàn)怎樣的變化規(guī)率？并請用圖形表示。

24、 答：恒磁通調速（基頻以下） U1/f1=常數(shù)，并補償定子電阻損耗。 恒功率調速（基頻以上）升高電源電壓時不允許的， 在頻率上調時，只能保持電壓不 變。 14. 簡述恒壓頻比控制方式。 答：在進行電機調速時， 常須考慮的一個重要因素是： 希望保持電機中每極磁通量 m 為額定值不變。如果磁通太弱，沒有充分利用電機的鐵心， 是一種浪費；如果過分增大磁通， 又會使鐵心飽和，從而導致過大的勵磁電流， 嚴重時會因繞組過熱而損壞電機。 對于直流電 機，勵磁系統(tǒng)是獨立的，只要對電樞反應有恰當?shù)难a償， m 保持不變是很容易做到的。 在交流異步電機中，磁通 m 由定子和轉子磁勢合成產生，要保持磁通恒定就需要，

25、要控制好Eg 和 fi,便可達到控制磁通 m 的目的，對此，需要考慮基頻（額定頻率）以下 和基頻以上兩種情況。然而，繞組中的感應電動勢是難以直接控制的，當電動勢值較高時， 可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，而認為定子相電壓 Us Eg,則得 Us/fi=常數(shù)，這是恒 壓頻比的控制方式。 但是，在低頻時 Us 和 Eg 都較小，定子阻抗壓降所占的份量就比較顯著，不再能忽略。 這時，需要人為地把電壓 Us 抬高一些，以便近似地補償定子壓降。在基頻以上調速時，頻 率應該從 fiN向上升高，但定子電壓 Us 卻不可能超過額定電壓 USN,最多只能保持 US=UN,這 將迫使磁通與頻率成反比地降低，相當于

26、直流電機弱磁升速的情況。 15. 簡述基于穩(wěn)態(tài)模型的轉速閉環(huán)轉差率控制系統(tǒng)的兩條基本控制規(guī)律。 答：1)在3 S 3 sm的范圍內，轉矩 Te 基本上與3 S成正比，條件是氣隙磁通不變； 2 ) 在不同的定子電流值時，按下 US = f( 3 I , I S)的函數(shù)關系控制定子電壓和頻率，就能保持氣 隙磁通m恒定。 16. 交流 PWh變換器和直流 PWh變換器有什么異同？ 答：交流 PWM 變換器是以正弦波作為逆變器輸出的期望波形，以頻率比期望波高得多 的等腰三角波作為載波， 并用頻率和期望波相同的正弦波作為調制波， 當調制波與載波相交 時，由它們的交點確定逆變器開關器件的通斷時刻， 從而獲

27、得在正弦調制波的半個周期內呈 兩邊窄中間寬的一系列等幅不等寬的矩形波。 按照波形面積相等的原則， 每一個矩形波的面 積與相應位置的正弦波面積相等， 因而這個序列的矩形波與期望的正弦波等效。 這種調制方 法稱作正弦波脈寬調制( Sinusoidal pulse width modulation ，簡稱 SPW) 這種序列的 矩形波稱作 SPWM 波。 直流 PWM 變換器作用是：用 PW 碉制的方法，把恒定的直流電源電壓調制成頻率一定、 寬度可變的脈沖電壓系列，從而可以改變平均輸出電壓的大小，以調節(jié)電機轉速。 PW 諛換 器電路有多種形式，主要分為不可逆(直流降壓斬波器)與可逆(橋式 H 形電路

28、)其控制方 式有雙極式、單極式、受限單極式等多種，這里只著重分析最常用的雙極式控制的可逆 PWM 變換器。 1:論述題 應用題： 1. 某直流調速系統(tǒng)電動機額定轉速為 nN=1430r/min，額定速降 nN=115r/min，當要求靜差率S 30%寸，允許多大的調速范圍？ 如果要求靜差率S 20%,貝 U 調速范圍是多少? 如果希望調速范圍達到 10,所能滿足的靜差率是多少? 2. 某直流調速系統(tǒng)電動機額定轉速為 nN=1000r/min，額定速降= 115r/min ,當要求靜差率 30%寸，允許多大的調速范圍？如果要求靜差率 20% 則調速范圍是多少？如果希望調速范圍達到 10,所能滿足

29、的靜差率是多少？ 3. 某閉環(huán)調速系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)為 15 時，額定負載下電動機的速降為 8r/min， 如果將開環(huán)放大倍數(shù)提高到 30,它的速降為多少？在同樣靜差率要求下，調速范圍可以擴 大多少倍？ 5. 直流電動機為 PN=74kW,UN=220V I N=378A nN= 1430r/min，Ra=0.023Q。 相控整流器內阻 Rrec=0.022 Q。采用降壓調速。當生產機械要求 s=20%寸，求系 統(tǒng)的調速范圍。如果 s=30%寸，則系統(tǒng)的調速范圍又為多少？ 6. 旋轉編碼器光柵數(shù) 1024,倍頻系數(shù) 4,高頻時鐘脈沖頻率f=1MHZ,旋 轉編碼器輸出的脈沖個數(shù)和高頻時鐘脈沖個數(shù)

30、均采用 16 位計數(shù)器，采用 M 法測 速，測速時間為 0.01s，求轉速 n=1500r/min 和 n=150r/min 時的測速分辨率和 誤差率最大值。 參考答案： 應用題答案 1422868647116.doc 應用題答案 1 某直流調速系統(tǒng)電動機額定轉速為 nN=1430r/min ,額定速降AriN=115r/min ,當要求靜 差率 sw 30%寸，允許多大的調速范圍？ 如果要求靜差率 s 20%則調速范圍是多少？ 如果希望調速范圍達到 10,所能滿足的靜差率是多少？ 解：在要求 s 30%寸，允許的調速范圍為 nNs _ 1430 0.3 nN(1-s) 115 (1-0.3)

31、 若要求 s 20%則允許的調速范圍只有 4有一個系統(tǒng)，其控制對象的傳遞函數(shù)為 計一個無靜差系統(tǒng)， 在階躍輸入下系統(tǒng)超調量 行動態(tài)校正，決定調節(jié)器結構，并選擇其參數(shù)。 W bj(s)=Ki/( T s+1)=10/(0.01 S+1)，要求設 (r%w 5%(按線性系統(tǒng)考慮)。試對系統(tǒng)進 -5.3 1430 0.2 115 (1-0.2) -3.1 若調速范圍達到 10,則靜差率只能是 D= 1000 2 =2.17 115 (10.2) 10 115 0.535 二 53.5% 1000 10 115 3.某閉環(huán)調速系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)為 15 時，額定負載下電動機的速降為 8r/min，如

32、果將開環(huán)放大倍數(shù)提高到 30,它的速降為多少？在同樣靜差率要求下，調速范圍可以擴大 多少倍？ 解： JR 128 則K=30 時，嘰 d = =4.13r/min Ce(1 + K) 1+30 由D =一應 可知在 s 和 nN不變的情況下，D 只與 nN有關，調速范圍擴大 心詹（1一s） 8/4.13=1.94 倍。 決定調節(jié)器結構, 并選擇其參數(shù)。 4有一個系統(tǒng)，其控制對象的傳遞函數(shù)為 Wobj(s) s 1 0.01s 1 10 ,要求設計一個無靜 差系統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng)超調量 （按線性系統(tǒng)考慮）。試對系統(tǒng)進行動態(tài)校正, 解：按典型 I型系統(tǒng)設計，選 KT =0.5, = 0.707,

33、 查表3-1, 得- % = 4.3% 。 選 I調節(jié) 1 器，W（S1-校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 D. nN 10 115 s nN D. nN 2某直流調速系統(tǒng)電動機額定轉速為，額定速降 ？nN =115r/min，當要求靜差率 30%時, 允許多大的調速范圍？如果要求靜差率 20%，則調速范圍是多少？如果希望調速范圍達到 nNS D 二 汨 N(1 -S) 1000 3 =12.4 115 (1-0.3) 若要求 20%, 則調速范圍只有 若調速范圍達到 10,則靜差率只能是 D也nN s = nN D二nN cl K=15 時, Ce 1 K IdR n cl 1 K =8 1 15

34、 =128 Ce IdR 5直流電動機為 PN=74kW,UN=220V , IN=378A , nN=1430r/min , Ra=0.023 Q。相控整流 器內阻 Rrec=0.022 Q。采用降壓調速。當生產機械要求 s=20%時，求系統(tǒng)的調速范圍。如果 s=30%時，則系統(tǒng)的調速范圍又為多少? 解：Ce =(UN -INRA nN =(220378 0.023). 1430 = 0.1478V. rpm .：n =lNRCe378 (0.023 0, 0 2 2) 0.=1 4 7 m11 5 D 二 Q S i 吧 一 s= 1 430; 0. 2 1 15 (1 . 2) 3. 1

35、 D 二爪 S:財 一 9= 1 43 0. 0. 3 1 15 (1 .3) 5. 33 6.旋轉編碼器光柵數(shù) 1024,倍頻系數(shù) 4,高頻時鐘脈沖頻率 f。=1MHz，旋轉編 碼器輸出的脈沖個數(shù)和高頻時鐘脈沖個數(shù)均采用 16 位計數(shù)器，采用 M 法測速, 測速時間為 0.01s,求轉速n =1500r/min和n =150r/min時的測速分辨率和誤差 率最大值。 解： 60 60 M 法：分辨率 Q 1.465r /min ZTc 1024 漢 4 匯 0.01 1 1 1500r/min 時，、max % 100% 100% =0.098% M1 1024 1 1 150r/min 時

36、，g%u 100% 右 100%g 可見 M 法適合高速。 2： 單選題 19. 一般的間接變頻器中，逆變器起（ ）作用。 W(s)二 1 10 s(0.01s 1) 這樣，T = 0.01, K=10/ 已選 KT = 0.5,貝 U K = 0.5/T=50,所以 * =1 0 /K = 1 0 / 50 S0,.狽分調節(jié)器: 1 1 W(sr 五 最大誤差率: 60M1 n500r/min 時，M1 二詈 1500 4 1024 0.01 60 -1024 n = 150r / min 時, M1 nZTc 60 150 4 1024 0.01 60 二 A:調壓 B:調頻 C:調壓與逆

37、變 D:調頻與逆變 參考答案： B 3: 單選題 18.SPWM 逆變器是利用正弦波信號與三角波信號相比較后，而獲得一系列 （ ）的脈沖波形。 A:等幅不等寬 B:等寬不等幅 C:等幅等寬 D:不等寬不等幅 參考答案: A 4: 單選題 17. 變壓調速是異步電機調速方法中比較簡便的一種。 由電力拖動原理可知， 當異步電機等效電路的參數(shù)不變時，在相同的轉速下，（ ）。 A:電磁轉矩與定子電壓成正比 B:電磁轉矩與定子電壓成反比 C:電磁轉矩與定子電壓的平方成正比 D:電磁轉矩與定子電壓的平方成反比 參考答案： C 5： 單選題 16.在進行異步電機調速時，常須考慮的一個重要因素是：希望保持電機中 （ ）為額定值不變。 如果磁通太弱， 沒有充分利用電機的鐵心， 是一種浪費； 如果過分增大磁通， 又會使鐵心飽和， 從而導致過大的勵磁電流， 嚴重時會因繞 組過熱而損壞電機。 A:定子端電壓 B:每極磁通量m C:轉子電流 D:定子每相電流 參考答案: B 6: 單選題 15.典型U型系統(tǒng)對稱最佳整定方法一般取中頻寬 h 為（ ） A: 3 B: 4 C: 5 D: 6 參考答案: C 7: 單選題 14. 轉速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，采用 PI 調節(jié)器，穩(wěn)態(tài)運行時，轉速 n 取決于 （ ）。 A:負載電流 B:給定電壓 C