運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)綜合練習(xí)答案

1、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)綜合練習(xí)答案一單項(xiàng)選擇題1.A 2.B 3.A 4.B 5.A 6.A 7.C 8.A 9.B 10.D 11.D 12.C 13.C 14.A 15.B 16. B 17.A 18. B 19.B 20.D 21C 22.A 23.D 24.C 25.D 26.C 27.D 28.B 29.B 30.A31.A 32.B 33.B 34.C 35.D 36.B 37.D 38.B 39.B 40.D 41.B 42.D 43. A 44.B 45.B46. B 47.B 48.C 49.D 50.A 51.D 52.A 53.A 54.B 55.D 56.C 57.B 58.D

2、59. B 60. B61.A 62.D 63.C 64.A 65.B 66.D 67.A 68.D 69.B 70.C 71.B 72.A 73.A 74.C 75.D76. C 77.D 78 A 79.A 80.B 81.C 82.A 83.B 84.C 85.D 86.B 87.B 88.A 89.B 90.D91. C 92.B 93.D 94.C 95.D 96.C 97.A 98.B 99.B 100.D 101.D 102.A 103.D 104.D 105.A106.C 107.D 108.C 109.B 110.C 111. D 112. D 113 A 114.A 115

3、.C 116.B 117.A 118. A 119.B 120.A二填空題 1. 靜特性 2. 加快動(dòng)態(tài)響應(yīng) 3. 濾波器 4. 積分（累加或PI調(diào)節(jié)器） 5. 轉(zhuǎn)速n 6. 環(huán)流 7. 限幅 8. 降低 9 一條直線(xiàn) 10. 轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)恒壓頻比控制系統(tǒng)（通用變頻器-異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)）11. 轉(zhuǎn)速閉環(huán) 12. 比例積分調(diào)節(jié)器 13. I 14. 全部歷史 15. 控制電流 16. 回饋制動(dòng) 17. 0sm 18. 轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制 19 電壓 20 動(dòng)態(tài)指標(biāo)21. 調(diào)速范圍 22. 前向 23. 大于 24. 電流 25. 穩(wěn)定性 26 跟隨 27. 環(huán)流電抗器 28. Er/f1=常值

4、29. 電流源 30. 矢量控制系統(tǒng)31. 整流 32. 最低速 33. 穩(wěn)態(tài)偏差 34. 0 35. 轉(zhuǎn)速 36. 抗干擾 37. 整流38. 消耗 39. 0NN 40. 恒功率41.斷續(xù) 42.不能 43.無(wú) 44.轉(zhuǎn)速 45.負(fù)載電流 46.低通濾波 47.配合控制 48.恒轉(zhuǎn)矩 49.電壓源 50.轉(zhuǎn)子總磁通恒定51. 純滯后 52. 比例 53 開(kāi) 54. 好 55. 電流截止負(fù)反饋 56. 受限單極 57. 轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制 58. 轉(zhuǎn)矩 59. 電源角頻率 60. 獨(dú)立的61.靜差率 62. 給定和反饋檢測(cè) 63. 比例 64限幅值 65.飽和（飽和限幅輸出） 66. 67

5、 直流側(cè) 68 正 69. 降低 70. 除法71. 觸發(fā)角 72. 電流截止負(fù)反饋 73. 積分 74. 電流 75. 大 76. I 77 反 78. 電流給定電壓 79. 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng) 80. 定子電流轉(zhuǎn)矩分量 三名詞解釋1. 對(duì)于PWM變換器，由于直流電源靠二極管整流器供電，（1分）不可能回饋電能，（1分）電機(jī)制動(dòng)時(shí)只好對(duì)濾波電容充電，這將使電容兩端電壓升高。 （1分）2. 定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（1分）與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差（1分）再除以定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（1分）3. 在正弦調(diào)制波的半個(gè)周期內(nèi)，（1分）三角載波只在正或負(fù)的一種極性范圍內(nèi)變化，（1分）所得到的SPWM波也只處于一個(gè)極性的范圍內(nèi)，（

6、1分）叫作單極性控制方式。4. 以正弦波作為逆變器輸出的期望波形，以頻率比期望波高的等腰三角波作為載波，用頻率和期望波相同的正弦波作為調(diào)制波，（1分）調(diào)制波與載波的交點(diǎn)確定逆變器開(kāi)關(guān)器件的通斷時(shí)刻，（1分）從而獲得在調(diào)制波的半個(gè)周期內(nèi)呈兩邊窄中間寬的一系列等幅不等寬的矩形波，這個(gè)序列的矩形波與期望的正弦波等效。（1分）5. 采用磁鏈開(kāi)環(huán)控制，（1分）利用矢量控制方程中的轉(zhuǎn)差公式，（1分）構(gòu)成轉(zhuǎn)差型矢量控制，即間接矢量控制。（1分）6. 指系統(tǒng)在最低速時(shí)（1分） 還能滿(mǎn)足所需靜差率（1分）的轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍（1分）。 7. 從階躍擾動(dòng)作用開(kāi)始，（1分）到輸出量基本上恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，（1分）距新穩(wěn)態(tài)值之差進(jìn)

7、入某基準(zhǔn)值的（或）范圍內(nèi)所需的時(shí)間。（1分） 8. 兩組可逆線(xiàn)路在一定控制角穩(wěn)定工作時(shí)出現(xiàn)的環(huán)流。（3分）9. 在正弦調(diào)制波的半個(gè)周期內(nèi)，（1分）三角載波在正負(fù)極性之間連續(xù)變化，（1分）所得到的SPWM波也正負(fù)之間變化。（1分）10. 軟起動(dòng)器是帶電流閉環(huán)的電子控制器,可以限制起動(dòng)電流并保持恒值，直到轉(zhuǎn)速升高后電流自動(dòng)衰減下來(lái)。（1分）主電路采用晶閘管交流調(diào)壓器，連續(xù)地改變其輸出電壓保證恒流起動(dòng)，（1分）穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)可用接觸器給晶閘管旁路，以免晶閘管不必要地長(zhǎng)期工作。（1分）11. 開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率或開(kāi)關(guān)周期關(guān)斷的時(shí)間不變，（1分）只改變導(dǎo)通時(shí)間，（1分）即只改變輸出直流平均電壓。（1分）12.

8、 在跟隨過(guò)程中（1分），輸出量從零起（1分）第一次上升到輸出量穩(wěn)態(tài)值所經(jīng)過(guò)的時(shí)間（1分）。13. 兩組晶閘管輸出的直流平均電壓為零（1分），但因電壓波形不同（1分），存在瞬時(shí)的電壓差，仍會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)的環(huán)流（1分）。14. 載波頻率fc（1分）與調(diào)制信號(hào)頻率fr（1分）之比（1分）。15. 低頻輸出時(shí)采用異步調(diào)制方式（1分），高頻輸出時(shí)切換到同步調(diào)制方式（1分），把兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，和分段同步方式效果接近的一種調(diào)制方式（1分）16. 在直流傳動(dòng)系統(tǒng)中人為地或自動(dòng)地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，（1.5分）以滿(mǎn)足工作機(jī)械對(duì)不同轉(zhuǎn)速的要求。（1.5分）17. 電壓脈沖變換裝置，（1分）把恒定的直流電源電壓調(diào)制成

9、頻率一定、寬度可變的脈沖電壓序列（1分），從而改變平均輸出電壓的大小。 （1分）18.電機(jī) 在三相靜止繞組A、B、C和兩相靜止繞組a、b 之間的變換。（3分）19. 在交-直-交變壓變頻器中，直流環(huán)節(jié)采用大電容濾波，（1分）直流電壓波形比較平直，（1分）在理想情況下是一個(gè)內(nèi)阻為零的恒壓源，輸出交流電壓是矩形波或階梯波。（1分）20. 針對(duì)在電動(dòng)機(jī)空間形成圓形磁場(chǎng)以產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)，把逆變器和直流電動(dòng)機(jī)視為一體，（1分）按照跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)控制逆變器的工作，（1分）磁鏈的軌跡是交替使用不同的電壓空間矢量得到的，（1分）這種工作方式稱(chēng)作磁鏈跟蹤控制。21. 當(dāng)系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，負(fù)載

10、由理想空載增加到額定值時(shí)（1分）所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落（1分），與理想空載轉(zhuǎn)速n0之比（1分）。 22. 由晶閘管裝置輸出（1分）的直流平均電壓差（1分）所產(chǎn)生的環(huán)流（1分）。 23.在交流異步電動(dòng)機(jī)中，按照恒Eg/1控制，在轉(zhuǎn)差率值很小的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行范圍內(nèi)，如果能能夠保持氣隙磁通不變（1分），異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩就近似與轉(zhuǎn)差角頻率成正比（1分）?？刂妻D(zhuǎn)差頻率就代表轉(zhuǎn)矩（1分），這就是轉(zhuǎn)差頻率控制。24. 將工頻交流電源通過(guò)整流器（1分）變換成直流（1分），再通過(guò)逆變器變換成可控頻率和電壓的交流的變壓變頻器（1分）。25. 在逆變器的整個(gè)變頻范圍內(nèi)，載波比不等于常數(shù)。（1分）逆變器輸出電壓一個(gè)周期內(nèi)的脈沖個(gè)

11、數(shù)發(fā)生變化（1分），且正負(fù)半周的脈沖數(shù)和相位發(fā)生不對(duì)稱(chēng)的調(diào)制方式（1分）26. 除給定信號(hào)外，作用在控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)上的一切會(huì)引起輸出量變化的因素。 （3分） 27. 僅在可逆V-M系統(tǒng)處于過(guò)渡過(guò)程中出現(xiàn)的環(huán)流 。（3分） 28. 異步電機(jī)電流（代表磁動(dòng)勢(shì)）的空間矢量經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換可以等效成直流電機(jī)，（1分）模仿直流電機(jī)的控制策略，得到直流電機(jī)的控制量，（1分）經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，就能夠控制異步電機(jī)了。（1分）29. 把 fr 范圍劃分成若干個(gè)頻段，每個(gè)頻段內(nèi)保持N恒定，不同頻段N不同；（1分）在 fr 高的頻段采用較低的N，使載波頻率不致過(guò)高；（1分）在fr低的頻段采用較高的N，使載波頻率不致

12、過(guò)低。（1分）30. 把逆變器和交流電動(dòng)機(jī)視為一體，（1分）按照跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)控制逆變器的工作，磁鏈的軌跡是交替使用不同的電壓空間矢量得到的，所以稱(chēng)“電壓空間矢量控制”（2分）31. 脈沖周期T不變，（1分）只改變主晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間ton，（1分）即改變脈沖的寬度。（1分）32 在階躍響應(yīng)過(guò)程中，（1分）超過(guò)上升時(shí)間以后，輸出量有可能繼續(xù)升高，到峰值時(shí)間時(shí)到達(dá)輸出最大值，（1分）輸出最大值超過(guò)穩(wěn)態(tài)值的百分?jǐn)?shù)。（1分）33. 在采用兩組相同晶閘管裝置反并聯(lián)的可逆V-M系統(tǒng)中，為防止產(chǎn)生產(chǎn)生直流平均環(huán)流，(1分)在正組處于整流狀態(tài)時(shí)，強(qiáng)迫讓反組處于逆變狀態(tài)，且使整流電壓等于逆變電壓，（1分）這

13、時(shí)有正組的控制角f等于反組的逆變組r，（1分）這種消除直流平均環(huán)流的方法被稱(chēng)作a = b配合控制。34. 在交流異步電動(dòng)機(jī)中，把逆變器和交流電動(dòng)機(jī)視為一體（1分），按照跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)控制逆變器的工作（1分），磁鏈的軌跡是交替使用不同的電壓空間矢量（1分）35. 只有一個(gè)變換環(huán)節(jié)，（1分）把恒壓恒頻的交流電源直接變換成變壓變頻輸出（2分）的變壓變頻器。36. 生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)提供的最高轉(zhuǎn)速nmax和最低轉(zhuǎn)速nmin之比。（3分）37. 系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，突加一個(gè)約定的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)擾動(dòng)量，所引起的輸出量最大降落值。（3分）38. 在交-直-交變壓變頻器中，直流環(huán)節(jié)采用大電感濾波，（1分）直流電流波形

14、比較平直，相當(dāng)于一個(gè)恒流源，（1分）輸出交流電流是矩形波或階梯波。（1分）39. 利用半導(dǎo)體器件的開(kāi)通和關(guān)斷把直流電壓變成一定形狀的電壓脈沖序列，（1分）實(shí)現(xiàn)變頻、變壓并有效地控制（1分）和消除諧波（1分）的一門(mén)技術(shù)。40. 在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)難以控制，當(dāng)電動(dòng)勢(shì)值較高時(shí)，（1分）可忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，（1分）認(rèn)為定子相電壓，得常值的控制方式（1分）被稱(chēng)為恒壓頻比控制。四。簡(jiǎn)答題1. 閉環(huán)系統(tǒng)靜性可以比開(kāi)環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性硬得多；（2分）如果比較同一的開(kāi)環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)，則閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率要小得多；（2分）當(dāng)要求的靜差率一定時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)可以大大提高調(diào)速范圍。（2分）2

15、. 為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，在負(fù)載擾動(dòng)作用點(diǎn)前面必須有一個(gè)積分環(huán)節(jié)，它應(yīng)該包含在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR中，（2分）在擾動(dòng)作用點(diǎn)后面已經(jīng)有了一個(gè)積分環(huán)節(jié)，（2分）因此轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)共有兩個(gè)積分環(huán)節(jié)，所以應(yīng)該設(shè)計(jì)成典型型系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)同時(shí)也能滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)抗擾性能好的要求。（2分）3. 省去環(huán)流電抗器，沒(méi)有附加的環(huán)流損耗；（2分）節(jié)省變壓器和晶閘管裝置等設(shè)備的容量；（2分）降低因換流失敗而造成的事故。（2分）4. 異步電機(jī)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換可以等效成直流電機(jī)，（2分）模仿直流電機(jī)的控制策略，得到直流電機(jī)的控制量，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，就能夠控制異步電機(jī)了。（2分）由于進(jìn)行坐標(biāo)變換的是電流（代表磁動(dòng)勢(shì)）的空間矢量

16、。（2分）5. 轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)；（2分）轉(zhuǎn)差功率饋送型調(diào)速系統(tǒng)；（2分）轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)。（2分）6.旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組 （2分）、 靜止式可控整流器 （2分）、 直流斬波器或脈寬調(diào)制解調(diào)（2分）。7. （1）電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，電樞電壓是正負(fù)脈寬相等的交流脈沖電壓，因而電流也是交變的，其平均值為零，不產(chǎn)生平均轉(zhuǎn)矩，增大電動(dòng)機(jī)的損耗；（3分）（2）在工作中，4個(gè)開(kāi)關(guān)器件可能都處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，開(kāi)關(guān)損耗大，因而在切換時(shí)可能發(fā)生上、下橋臂直通事故。（3分）8. 采用封鎖觸發(fā)脈沖的方法，在任何時(shí)候，只允許一組晶閘管裝置工作；（3分）采用配合控制的策略，使一組晶閘管裝置工作在整流狀態(tài)，另一組則工作在逆變

17、狀態(tài)。（3分）9. 變壓變頻調(diào)速的基本控制方式中，在基頻以下，希望維持氣隙磁通不變，須按比例地同時(shí)控制電壓和頻率 ，低頻時(shí)還應(yīng)適當(dāng)抬高電壓以補(bǔ)償定子壓降。（3分）在基頻以上，由于電壓無(wú)法再升高，只好僅提高頻率而迫使磁通減弱。（3分）10. 異步電機(jī)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換可以等效成直流電機(jī)，模仿直流電機(jī)的控制策略，得到直流電機(jī)的控制量（3分），經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，就能夠控制異步電機(jī)了（3分） 由于進(jìn)行坐標(biāo)變換的是電流（代表磁動(dòng)勢(shì)）的空間矢量，所以這樣通過(guò)坐標(biāo)變換實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)就叫作矢量控制系統(tǒng)。（3分）11. 由于晶閘管的單向?qū)щ娦?，它不允許電流反向，給系統(tǒng)的可逆運(yùn)行造成困難；（2分）晶閘管對(duì)過(guò)電壓、過(guò)

18、電流和過(guò)高的du/dt與di/dt 都十分敏感，若超過(guò)允許值會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)損壞器件（2分）；由諧波與無(wú)功功率引起電網(wǎng)電壓波形畸變，殃及附近的用電設(shè)備，造成“電力公害”（2分）。12. 從穩(wěn)態(tài)要求上看，希望電流無(wú)靜差，以得到理想的堵轉(zhuǎn)特性，采用I型系統(tǒng)就夠了；（2分）從動(dòng)態(tài)要求上看，實(shí)際系統(tǒng)不允許電樞電流在突加控制作用時(shí)有太大的超調(diào)，以保證電流在動(dòng)態(tài)過(guò)程中不超過(guò)允許值，（2分）而對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)的及時(shí)抗擾作用只是次要的因素，為此，電流環(huán)應(yīng)以跟隨性能為主，即應(yīng)選用典型I型系統(tǒng)（2分）。13. 由電流給定信號(hào)的極性和零電流檢測(cè)信號(hào)共同發(fā)出邏輯切換指令。當(dāng)電流給定信號(hào)改變極性，且零電流檢測(cè)器發(fā)出“零電

19、流”信號(hào)時(shí)，允許封鎖原工作組，開(kāi)放另一組；（2分）發(fā)出切換指令后，須經(jīng)過(guò)封鎖延時(shí)時(shí)間才能封鎖原導(dǎo)通組脈沖，再經(jīng)過(guò)開(kāi)放延時(shí)時(shí)間后，才能開(kāi)放另一組脈沖；（2分）無(wú)論在任何情況下，兩組晶閘管絕對(duì)不允許同時(shí)加觸發(fā)脈沖，當(dāng)另一組工作時(shí)，另一組的觸發(fā)脈沖必須被封鎖住。（2分）14. 由于采用砰-砰控制，實(shí)際轉(zhuǎn)矩必然在上下限內(nèi)脈動(dòng)，而不是完全恒定的；（3分）由于磁鏈計(jì)算采用了帶積分環(huán)節(jié)的電壓模型，積分初值、累積誤差和定子電阻的變化都會(huì)影響磁鏈計(jì)算的準(zhǔn)確度。（3分）15. 降電壓調(diào)速；（1分）轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速；（1分）轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速；（1分）繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速和雙饋電動(dòng)機(jī)調(diào)速；（1分）變極對(duì)數(shù)調(diào)速；（1分）

20、變壓變頻調(diào)速。（1分）16.晶閘管整流裝置不僅在經(jīng)濟(jì)性和可靠性上都有很大提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出較大的優(yōu)越性；（3分）在控制作用的快速性上有了很大的提高，大大提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。（3分）17. 主電路線(xiàn)路簡(jiǎn)單，需用的功率器件少；開(kāi)關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電機(jī)損耗及發(fā)熱都較??；（2分）低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬；（1分）系統(tǒng)頻帶寬，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng)；（1分）功率開(kāi)關(guān)器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小，當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率適當(dāng)時(shí)，開(kāi)關(guān)損耗也不大，因而裝置效率較高；（1分）直流電源采用不控整流時(shí)，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。（1分）18. 電流上升階段（2分）、恒流升速階段（2分

21、）、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段（2分）。19. 優(yōu)點(diǎn)：適用于要求快速正反轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，正轉(zhuǎn)制動(dòng)和反轉(zhuǎn)制動(dòng)的過(guò)程完全銜接起來(lái)，沒(méi)有間斷或死區(qū)；（3分）缺點(diǎn)：需要添置環(huán)流電抗器，而且晶閘管等器件都要負(fù)擔(dān)負(fù)載電流加上環(huán)流。（3分）20. 頻率控制轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出信號(hào)是轉(zhuǎn)差頻率給定 ws* ，（1分）與實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速信號(hào)w 相加，即得定子頻率給定信號(hào) w1* ；（1分）電壓控制由 w1和定子電流反饋信號(hào) Is （1分）從微機(jī)存儲(chǔ)的 Us = f (w1 , Is) 函數(shù)中查得定子電壓給定信號(hào) Us* （1分），用 Us* 和 w1* 控制PWM電壓型逆變器，（1分）即得異步電機(jī)調(diào)速所需的變壓變頻電源。（1分）21. 用

22、PWM調(diào)制的方法，把恒定的直流電源電壓（2分）調(diào)制成頻率一定、寬度可變的脈沖電壓序列（2分），從而可以改變平均輸出電壓的大小，以調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速（2分）。22. 為了解決閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)電流過(guò)大的問(wèn)題，（2分）在系統(tǒng)中引入電流負(fù)反饋，能保持電流基本不變，使它不超過(guò)允許值（2分）。這種作用只應(yīng)在起動(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)存在，在正常運(yùn)行時(shí)又得取消，讓電流自由地隨著負(fù)載增減（2分）。23. 作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在外環(huán)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)過(guò)程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定電壓（即外環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出量）變化；（1.5分）對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起及時(shí)抗擾的作用；（1.5分）在轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)過(guò)程中，保證獲得電機(jī)允許的最大電流，從而加快動(dòng)

23、態(tài)過(guò)程；（1.5 分）當(dāng)電機(jī)過(guò)載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，起快速的自動(dòng)保護(hù)作用。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動(dòng)恢復(fù)正常。（1.5分）24. 在兩組晶閘管反并聯(lián)的可逆線(xiàn)路中，當(dāng)一組晶閘管工作時(shí)，用邏輯電路（硬件）或邏輯算法（軟件）（2分）去封鎖另一組晶閘管的觸發(fā)脈沖，使它完全處于阻斷狀態(tài)，（2分）以確保兩組晶閘管不同時(shí)工作，從根本上切斷了環(huán)流的通路。（2分）25. “保持磁通 Fm恒定”的結(jié)論也只在穩(wěn)態(tài)情況下才能成立。在動(dòng)態(tài)中 Fm變化不恒定，這會(huì)影響系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)態(tài)性能；（2分）Us = f (w1 , Is) 函數(shù)關(guān)系中只抓住了定子電流的幅值，沒(méi)有控制到電流的相位，而在動(dòng)態(tài)中電流的相位也是

24、影響轉(zhuǎn)矩變化的因素。（2分）在頻率控制環(huán)節(jié)中，取 w1 = ws + w ，使頻率得以與轉(zhuǎn)速同步升降，然而，如果轉(zhuǎn)速檢測(cè)信號(hào)不準(zhǔn)確或存在干擾，就會(huì)直接給頻率造成誤差。（2分）26. 增加整流電路相數(shù)（2分）、采用多重化技術(shù)（2分）、設(shè)置平波電抗器（2分）。27. 帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性為下垂特性（或挖土機(jī)特性）。（2分）電流負(fù)反饋的作用相當(dāng)于在主電路中串入一個(gè)大的電阻，因而穩(wěn)態(tài)速降極大，特性急劇下垂。（2分）比較電壓與給定電壓的作用一致，好象把理想空載轉(zhuǎn)速提高。（2分）28. 當(dāng)需要切換到正組晶閘管VF工作時(shí)，封鎖反組觸發(fā)脈沖而開(kāi)放正組脈沖；（3分）當(dāng)需要切換到反組VR工作時(shí)

25、，封鎖正組而開(kāi)放反組。（3分）29. VC系統(tǒng)強(qiáng)調(diào) Te 與r的解耦，有利于分別設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速與磁鏈調(diào)節(jié)器；（1分）實(shí)行連續(xù)控制，可獲得較寬的調(diào)速范圍；（1分）但按r 定向受電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響，降低了系統(tǒng)的魯棒性。 （1分）DTC系統(tǒng)則實(shí)行 Te 與s 砰-砰控制，避開(kāi)了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，簡(jiǎn)化了控制結(jié)構(gòu)；（1分）控制定子磁鏈而不是轉(zhuǎn)子磁鏈，不受轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響；（1分）但不可避免地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，低速性能較差，調(diào)速范圍受到限制。（1分）30. （1）死區(qū)形成偏差電壓會(huì)使SPWM變壓變頻器實(shí)際輸出基波電壓的幅值比理想的輸出基波電壓有所減少。（3分）（2）隨著變壓變頻器輸出頻率的降低，基波電壓偏差系數(shù)

26、就會(huì)增大，說(shuō)明死區(qū)的影響電壓偏差的相對(duì)作用越來(lái)越大。（3分）31. 調(diào)節(jié)電樞供電電壓 U；（1分）減弱勵(lì)磁磁通 F；（1分）改變電樞回路電阻 R。（1分）調(diào)節(jié)電樞供電電壓：在一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)平滑調(diào)速的系統(tǒng)；（1分）改變電阻：只能有級(jí)調(diào)速；（1分）減弱磁通：雖然能夠平滑調(diào)速，但調(diào)速范圍不大，往往只是配合調(diào)壓方案，在基速（額定轉(zhuǎn)速）以上作小范圍的弱磁升速。（1分）32. 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)速跟蹤給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用PI調(diào)節(jié)器，則可實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差；（2分）對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用；（2分）其輸出限幅值決定電動(dòng)機(jī)允許的最大電流。（2分）33. 在采用兩組晶閘管反并聯(lián)的可

27、逆V-M系統(tǒng)中，如果兩組裝置的整流電壓同時(shí)出現(xiàn)，（2分）便會(huì)產(chǎn)生不流過(guò)負(fù)載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，（2分）稱(chēng)作環(huán)流。環(huán)流分為：靜態(tài)環(huán)流和動(dòng)態(tài)環(huán)流（2分）34. 實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ袃煞N：（1）在微機(jī)中存儲(chǔ)多條不同斜率和折線(xiàn)段的U/f函數(shù)，由用戶(hù)根據(jù)需要選擇最佳特性；（3分）（2）采用霍爾電流傳感器檢測(cè)定子電流或直流回路電流，按電流大小自動(dòng)補(bǔ)償定子電壓。（3分）35. 轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)恒壓頻比控制調(diào)速系統(tǒng)通用變頻器-異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)；（3分）轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制的變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)。（3分）36. 在V-M系統(tǒng)中，由于電流波形的脈動(dòng)，當(dāng)電感量較小或負(fù)載較輕時(shí)，在某一相導(dǎo)通后電流升高的階段里，電

28、感中的儲(chǔ)能較少；（3分）等到電流下降而下一相尚未被觸發(fā)以前，電流已經(jīng)衰減到零，造成電流波形斷續(xù)的情況。（3分）37. 飽和非線(xiàn)性控制；（2分）轉(zhuǎn)速超調(diào)；（2分）準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制。（2分）38. 因?yàn)槟苁?，這只是就電壓的平均值而言的（2分），由于整流與逆電壓波形上的差異，仍會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)電壓的情況（2分），從而仍能產(chǎn)生瞬時(shí)的脈動(dòng)環(huán)流，這個(gè)瞬間脈動(dòng)環(huán)流是自然存在的（2分）。39. 一般性能的節(jié)能調(diào)速和按工藝要求調(diào)速；（2分）高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)；（2分）特大容量、極高轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速。（2分）40. 在 ws wsm 的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩 Te 基本上與 ws 成正比，條件是氣隙磁通不變；（2分）在不

29、同的定子電流值時(shí)，按上圖的函數(shù)關(guān)系 Us = f (w1 , Is) 控制定子電壓和頻率，就能保持氣隙磁通Fm恒定。（2分）五計(jì)算題1. 解：當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，V-M系統(tǒng)的額定速降為（2分）開(kāi)環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性連續(xù)段在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的靜差率為（2分）在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的靜差率超過(guò)了5%的要求，最低速時(shí)必超過(guò)，故采用開(kāi)環(huán)調(diào)速不能滿(mǎn)足要求。如果要求D = 20，s 5% （2分）（2分）（2分）即只要放大器的放大系數(shù)等于或大于46，閉環(huán)系統(tǒng)就能滿(mǎn)足所需的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)。2. 解：用PI調(diào)節(jié)器校正時(shí)，調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為（2分）取i=T1=0.4s（1分），并將T2、T3、T4看成是小時(shí)間常數(shù)，令T= T2+T3+T4=0

30、.08+0.015+0.005=0.1s（1分）則按典型I型系統(tǒng)校正時(shí)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為（1分）取K=（1分），則K=（1分）（1分）（公式、結(jié)果1分）3.解：為滿(mǎn)足穩(wěn)態(tài)要求，額定負(fù)載時(shí)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降應(yīng)為電動(dòng)機(jī)電勢(shì)常數(shù)（2分）（2分）（2分）有靜差系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，但值較小，在工程初步設(shè)計(jì)時(shí)可近似取，則有（2分）（2分）4. 解：用PI調(diào)節(jié)器校正時(shí)，調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為（2分）取i=T1=0.5s（1分），T= T2+T3 =0.09+0.01=0.1s（1分）則按典型I型系統(tǒng)校正時(shí)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為（2分）取K=（1分），則（1分） （公式、結(jié)果1分）5解：（2分）開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降（2分）

31、滿(mǎn)足調(diào)速要求所允許的穩(wěn)態(tài)速降（2分）當(dāng)時(shí)n=1000r/min，轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)（2分）閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)（2分）6. 解：用PI調(diào)節(jié)器校正時(shí)，調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為（2分）由在階躍輸入下系統(tǒng)超調(diào)量，取h=5（2分）則按典型型系統(tǒng)校正時(shí)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為（公式、結(jié)果各1分）（公式、結(jié)果各1分）（公式、結(jié)果各1分）7. 解：（1）求開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)調(diào)速范圍D，先計(jì)算電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)系數(shù)= 0.1925V·min/r（2分） 則開(kāi)環(huán)系統(tǒng)額定速降為= 285.7r/min（2分）D=nNs/nN(1-s)=(1000×0.1)/(285.7×(1-0.1)=0.39 (2分)（2）

32、為滿(mǎn)足調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)，額定負(fù)載時(shí)的穩(wěn)態(tài)速降應(yīng)為 (2分)（3）要求調(diào)速范圍D2時(shí)，其允許的靜差率s：(2分) 8. 解：（1）確定時(shí)間常數(shù)根據(jù)已知數(shù)據(jù)得（公式、結(jié)果各1分）由整流裝置滯后時(shí)間常數(shù)Ts=0.0017s，電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)Toi=0.002s可得電流環(huán)的小時(shí)間常數(shù)為（1分） （2）選擇電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)雖然，但由于對(duì)電流超調(diào)量有嚴(yán)格要求，而抗干擾指標(biāo)卻沒(méi)有具體要求，因此電流環(huán)按典型型系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1分）電流調(diào)節(jié)器選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為（1分）（3）選擇電流調(diào)節(jié)器參數(shù)積分時(shí)間常數(shù)（1分）為滿(mǎn)足i5%要求，取電流環(huán)開(kāi)環(huán)增益KI為（公式、結(jié)果各1分）電流調(diào)節(jié)器比例系數(shù)為（公式、

33、結(jié)果各1分）9. 解：由公式（2分）當(dāng)s=15%時(shí)，（1分）當(dāng)s=5%時(shí)，（1分）由（2分）當(dāng)s=15%時(shí)，（1分）當(dāng)s=5%時(shí)，（1分）系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)將從4.67變化到18.01。（2分） 10.解：PI調(diào)節(jié)器為（1分）用PI調(diào)節(jié)器校正被控對(duì)象，那么校正后的系統(tǒng)傳函為（2分）要在階躍輸入下使系統(tǒng)超調(diào)量，根據(jù)典型II型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo)表，應(yīng)選擇h=7（1分）則 （2分） （2分） 由，可得（2分）11. 解：（1） （2分）（1分）（1分）（2分）（2）反饋電流系數(shù)（2分）（2分）12. 解：用PI調(diào)節(jié)器校正時(shí)，調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為（2分）取i=T1=0.25s（公式2分、結(jié)果1分）則

34、按典型I型系統(tǒng)校正時(shí)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為取K=（1分），則（1分）（公式2分、結(jié)果1分）13. 解：（1）先計(jì)算電動(dòng)機(jī)的Ce （公式、結(jié)果各0.5分）開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降為（公式、結(jié)果各1分）由可得（公式、結(jié)果各1分）（2）當(dāng)Un*=10V時(shí)電動(dòng)機(jī)在額定點(diǎn)工作，nN=1500r/min，轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)（公式、結(jié)果各0.5分）由可知閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)（公式、結(jié)果各1分）則所需的放大器放大系數(shù)為（公式、結(jié)果各1分）14. 解： （1）當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行在Un4V，In10A時(shí)，n=系統(tǒng)最大給定電壓Un/系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行在Un×電機(jī)額定轉(zhuǎn)速nn=400 rmin（2分）UctUd/KS（Cen+IR

35、）/KS（0.127×400-10×2）/20=1.54v（2分）UiIn=Uim/In×In5v（2分）（2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載過(guò)大而堵轉(zhuǎn)時(shí)Ui10v （2分） UctUd/KS=InrR/KS2×10×2/20=2V。（2分）15. 解：（2分）（2分）則開(kāi)環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)速降為（2分）所以（1分）（2分）K>Kcr，所以系統(tǒng)不穩(wěn)定。（1分）16. 解：解：0（2分）（2分）（2分）（2分六、分析題1.答：若轉(zhuǎn)速反饋斷線(xiàn)，則在ASR輸入端有Un=0（1分），于是ASR飽和，輸出為限幅值（1分），故（1分），上升到（1分），ACR也飽和， （1分）

36、，Id上升，使，電動(dòng)機(jī)加速，n上升，E上升，最后使Id回降到IN，系統(tǒng)穩(wěn)定下來(lái)（2分）。穩(wěn)定時(shí)（1分），（1分），（1分）。2.答：系統(tǒng)在額定情況下運(yùn)行，。若下降一半，則E下降，Id和將隨之增加，但電流環(huán)的作用使、下降以維持暫不變，這樣，于是n下降、下降，使ASR飽和，輸出為限幅值，故。（2分）這時(shí)盡管電動(dòng)機(jī)電流也要上升到，并維持不變，（2分）但由于電磁轉(zhuǎn)矩仍小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速要繼續(xù)下降，直到n=0。（2分）此時(shí)（1分），（1分），（1分），（1分）。3答：（1）SAF，SAR分別是正、反組電子模擬開(kāi)關(guān)（3分）（）當(dāng)需要切換到正組晶閘管VF工作時(shí)，關(guān)斷反組觸發(fā)脈沖而開(kāi)通正組脈沖；當(dāng)需要切換到反組VR工作時(shí)，關(guān)斷正組而開(kāi)通反組（3分）（3）邏輯無(wú)環(huán)流可逆系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：省去環(huán)流電抗器，沒(méi)有附加的環(huán)流損耗；節(jié)省變壓器和晶閘管裝置等設(shè)備的容量；降低因換流失敗而造成的事故。（分）缺點(diǎn)：由于延時(shí)造成了電流換向死區(qū)，影響過(guò)渡過(guò)程的快速性。（分4