電力拖動控制系統復習題淺答,供同學們參考

1、電力拖動控制系統復習題1、 直流電動機的調速方法有幾個方案？（a）一個方案，（b）二個方案，（c）三個方案，（d）四個方案2、在直流電動機的改變勵磁磁通的調速方案中，是減弱勵磁磁通還是增強勵磁磁通調速。（a）增強，（b）減弱，（c）保持不變，（d）即可增強也可減弱3、在直流電動機的改變電阻的調速方案中，其工作條件是什么？（a）保持勵磁F = FN，（b）保持電壓U =UN，（c）保持電阻R = Ra，（d）保持勵磁F = FN和保持電壓U =UN4、常用的可控直流電源有幾種？（a）2種，（b）3種，（c）4種，（d）1種5、斬波電路控制方式之一，脈沖寬度調制（PWM）是- 。（a）ton不變，

2、（b）變 T ，（c）ton和T 都可調，（d）T 不變，變ton 6、斬波電路控制方式之一，脈沖頻率調制（PFM）是。（a）ton不變，變 T ，（b）變 T ，（c）ton和T 都可調，（d）T 不變，變ton 7、斬波電路控制方式之一，改變占空比混合型是。（a）ton不變，變 T ，（b）T 不變，變ton ，（c）ton和T 都可調，（d）變ton 8、靜差率表征負載變化引起調速系統的轉速偏離原定轉速的程度。系統的調速特性越硬，說明系統的穩(wěn)速性能越好。（a）n越小則S就越小，（b）n越大則S就越小，（c）n越小則S就越大，9、設計反饋控制的閉環(huán)調速系統時，首先應進行，這樣就形成了基本的

3、閉環(huán)控制系統。（a）基本部件選擇、穩(wěn)態(tài)參數計算，（b）總體設計、基本部件選擇、穩(wěn)態(tài)參數計算，（c）基本部件選擇、總體設計、穩(wěn)態(tài)參數計算，10、由PD調節(jié)器構成，可以提高穩(wěn)定余度并獲得足夠的快速性，但穩(wěn)定精度可能受到影響。（a）超前校正，（b）滯后校正, （c）超前滯后校正11、由PI調節(jié)器構成，可以保證穩(wěn)態(tài)精度，但卻是以對快速性的限制來換取系統的穩(wěn)定性（a）超前校正，（b）滯后校正, （c）超前滯后校正12、帶比例放大器的閉環(huán)控制系統本質上是一個。（a）無靜差的系統，（b）有靜差的系統,13、無靜差調速系統，在理想情況下，穩(wěn)態(tài)時。（a）DUn 0，（b）DUn Un=(Un*-Un)Dn，如圖

4、 5-24所示，這時速度反饋電壓Un相應減少，因給定量未變，從而使調節(jié)器的輸入偏差電壓D負載突變時系統的調節(jié)過程：假定系統已在穩(wěn)定運行，對應的負載電流為I1，在某一時刻突然將負載加大到I2，由于電動機軸上轉矩突然失去平衡，電動機轉速開始下降產生一個轉速偏差六、 兩種形式的電流截止負反饋環(huán)節(jié)電路，及工作原理。為了實現截流反饋須在系統中引入電流截止負反饋環(huán)節(jié)如圖所示，電流反饋信號取自串人電動機電樞回路的小阻值電阻，正比于電流。設為臨界的截止電流，當電流大于時將電流負反饋信號加到放大器的輸入端，當電流小于時將電流反饋切斷。為了實現這一作用，須引入比較電壓。圖中利用獨立的直流電源作比較電壓，其大小可用

5、電位器調節(jié)，相當于調節(jié)截止電流。在與之間串接一個二極管，當時，二極管導通，電流負反饋信號即可加到放大器上去；當時，二極管截止，即消失。顯然，在這一線路中，截止電流。圖中利用穩(wěn)壓管的擊穿電壓作為比較電壓，線路要簡單得多，但不能平滑調節(jié)截止電流值。首先給出下列物理量的定義：電動機的額定電流整流電壓電流負反饋信號電壓比較電壓堵轉電流給定電壓臨界的截止電流偏差電壓轉速負反饋信號電壓電樞回路的小阻值電阻七、 雙閉環(huán)調速系統的啟動過程，啟動時轉速和電流的波形。起動過程分為三個階段：第I階段是電流上升階段。突加給定電壓* nU后,通過兩個調節(jié)器的控制作用,使ctU、 0dU、dI都上升，當dIdlI后，電動

6、機開始轉動。由于機械慣性作用，轉速的增長不會很快，因而轉速調節(jié)器ASR的輸入偏差電壓nU=* nU-nU數值較大，其輸出很快達到限幅值*im U，強迫電流dI迅速上升。當dIdmI時，iU* imU，電流調節(jié)器的作用使I不再迅猛增長，標志著這一階段的結束。在這一階段中，ASR由不飽和很快達到飽和，而ACR一般應該不飽和，以保證電流環(huán)的調節(jié)作用。第II階段是恒流升速階段。從電流升到最大值dmI開始，到轉速升到給定值*n為止，屬于恒流升速階段，是啟動過程中的主要階段。在這個階段中ASR始終是飽和的，轉速環(huán)相當于開環(huán)狀態(tài)，系統表現為在恒值電流給定*imU作用下的電流調節(jié)系統，基本上保持電流dI恒定，

7、因而拖動系統的加速度恒定，轉速成線性增長。第III階段是轉速調節(jié)階段。在這階段開始時，轉速已經達到給定值，轉速調節(jié)器的給定與反饋電壓平衡，輸入偏差為零，但其輸出卻由于積分作用還維持在限幅值*imU，所以電動機仍在最大電流下加速，必然使轉速超調。轉速超調以后，ASR的輸入端出現負的偏差電壓，使它退出飽和狀態(tài)，其輸出電壓及ACR的給定電壓*iU立即從限幅值下來，主電流dI也因此下降。但是，由于dI仍大于負載電流dlI，在一段時間內，轉速仍繼續(xù)上升。到dI=dlI時，轉距eT=lT，則dtdn=0，轉速n達到峰值。此后，電動機才開始在負載的阻力下減速，與此相應，電流dI也出現一小段小與dlI的過程，

8、直到穩(wěn)定。八、 有靜差調速系統突加負載動態(tài)過程和無靜差調速系統突加負載動態(tài)過程。九、 試述轉速調節(jié)器和電流調節(jié)器在雙閉環(huán)調速系統中的作用，雙閉環(huán)調速系統的動態(tài)結構圖。1、轉速調節(jié)器的作用 (1)使轉速n很快地跟隨給定電壓Un變化 (2) 對負載變化起抗擾作用。 (3) 其輸出限幅值決定電機允許的最大電流。2. 電流調節(jié)器的作用 (1) 對電網電壓的波動起及時抗擾的作用。 (2) 起動時保證獲得最大電流（3）在轉速調節(jié)過程中，使電流跟隨其給定電壓Ui變化 (4) 當電機過載甚至堵轉時，限制電樞電流的最大值，起快速的自動保護作用。一旦故障消失，系統立即自動恢復正常。十、 已知a = b配合控制的有

9、環(huán)流可逆V-M系統的組成圖如下，試標出系統反接制動過程及它組回饋制動過程時系統狀態(tài)。反接制動過程回饋制動過程十一、 已知邏輯控制無環(huán)流可逆調速系統原理框圖，說明系統結構的特點，標出正向運行反相運行時系統狀態(tài)。這種邏輯無環(huán)流系統有一個轉速調節(jié)器ASR，一個反號器AR，采用雙電流調節(jié)器1ACR和2ACR，雙觸發(fā)裝置GTF和GTR結構。主電路采用兩組晶閘管裝置反并聯線路，由于沒有環(huán)流，不用再設置環(huán)流電抗器，但是為了保證穩(wěn)定運行時的電流波形的連續(xù)，仍應保留平波電抗器，控制線路采用典型的轉速電流雙閉環(huán)系統，1ACR用來調節(jié)正組橋電流，其輸出控制正組觸發(fā)裝置GTF；2ACR調節(jié)反組橋電流，其輸出控制反組觸

10、發(fā)裝置GTR，1ACR的給定信號*iU經反號器AR作為2ACR的給定信號* iU,這樣可使電流反饋信號iU的極性在正反轉時都不必改變，從而可采用不反映極性的電流檢測器，在邏輯無環(huán)流系統中設置的無環(huán)流邏輯控制器DLC，這是系統中關鍵部件。它按照系統的工作狀態(tài)，指揮系統進行自動切換，或者允許正組觸發(fā)裝置發(fā)出觸發(fā)脈沖而封鎖反組，或者允許反組觸發(fā)裝置發(fā)出觸發(fā)脈沖而封鎖正組。在任何情況下，決不允許兩組晶閘管同時開放，確保主電路沒有產生環(huán)流的可能。十二、 已知有制動電流通路的不可逆PWM變換器電路圖如下，說明電動運行時系統的工作情況，畫出電動狀態(tài)的電壓、電流波形。十三、 已知有制動電流通路的不可逆PWM變

11、換器電路圖，說明制動運行時系統的工作情況，畫出制動狀態(tài)的電壓、電流波形。十四、 實現轉速和電流兩種反饋分別起作用，在系統中應設置什么？可在系統中設置兩個調節(jié)器，分別調節(jié)轉速和電流，即分別引入轉速負反饋和電流負反饋。二者之間實行串級聯接，即以轉速調節(jié)器的輸出作為電流調節(jié)器的輸入，再用電流調節(jié)器的輸出晶閘管觸發(fā)裝置的控制電壓，這樣兩種調節(jié)作用就互相配合，相輔相成了，十五、 設置雙閉環(huán)調速系統一個重要的目的是什么？實現在最大電流允許條件下的最快起動十六、 雙閉環(huán)調速系統起動過程的三個特點是什么？1、飽和非線性控制2、準時間最優(yōu)控制3、轉速超調控制十七、 工程設計方法的基本思路是什么？先內環(huán)后外環(huán)十八

12、、 采用工程方法怎樣選擇調節(jié)器？先設計好內環(huán)調節(jié)器，然后把整個內環(huán)當作外環(huán)的一個環(huán)節(jié)，再設計外環(huán)的調節(jié)器，如此一環(huán)一環(huán)地逐步向外擴展，把所有調節(jié)器都設計出來。在設計每個調節(jié)器時，都應先求出該閉環(huán)的原始系統開環(huán)對數頻率特性和根據性能指標確定的預期特性，經反復試湊，決定校正環(huán)節(jié)的特性，從而選定調節(jié)器的結構并計算其參數。十九、 把雙慣型控制對象校正成典型系統，應怎樣選擇調節(jié)器？調節(jié)器中必須具有一個積分環(huán)節(jié)，并帶有一個比例微分環(huán)節(jié)，以便消掉控制對象中的一個慣性慣性，使系統響應更快，所以，應選擇PI調節(jié)器二十、 把雙慣型控制對象校正成典型系統，應怎樣選擇調節(jié)器？應選擇PID調節(jié)器雖然超調量大一些，但抗擾

13、性能卻很好二十一、 帶轉速微分負反饋的雙閉環(huán)調速系統和普通的雙閉環(huán)調速系統的區(qū)別是什么？區(qū)別在轉速調節(jié)器上，和普通轉速調節(jié)器相比，增加了電容C和電阻R，即疊加一個轉速微分負反饋信號。這樣，普通雙閉環(huán)調速系統必然超調，抗擾性能的提高也受到一定限制，帶轉速微分負反饋的雙閉環(huán)調速系統能抑制超調二十二、 晶閘管電動機系統的可逆線路有幾種？每種可逆線路的形式基本上有幾種？可逆線路有兩種，是電樞反接可逆線路和勵磁反接可逆線路。電樞反接可逆線路有有接觸器切換的可逆線路和用晶閘管開關切換的可逆線路。勵磁反接可逆線路有用晶閘管裝置反并聯勵磁反接可逆線路二十三、 環(huán)流的分類1)靜態(tài)環(huán)流 當可逆線路在一定的控制角下

14、穩(wěn)定工作時，所出現的環(huán)流叫靜態(tài)環(huán)流。靜態(tài)環(huán)流又可分為兩種：直流環(huán)流和脈動環(huán)流（又稱交流環(huán)流）。2)動態(tài)環(huán)流 當晶閘管觸發(fā)相位突然改變時，系統由一種工作狀態(tài)變?yōu)榱硪环N工作狀態(tài)的過渡過程中產生的環(huán)流。系統穩(wěn)定運行時不存在動態(tài)環(huán)流。二十四、 為了實現配合控制，可將兩組晶閘管裝置的觸發(fā)脈沖零位都定在90觸發(fā)脈沖零位都定在90來整定零位并進行移相時，系統中始終存在瞬時脈動環(huán)流，在整個調節(jié)范圍內都是有環(huán)流的。如果既要消除靜態(tài)環(huán)流，又想保持配合控制的關系，則觸發(fā)脈沖零位應定在180二十五、 a = b配合控制特性a = b配合配合控制條件下，整流電壓與逆變電壓始終是相等的，因而沒有直流平均環(huán)流，但這只是就電

15、壓的平均值而言的。為了嚴格保持配合控制，對amin要加以限制，并應使amin= b min一般，取amin= b min =30o。晶閘管裝置輸出的電壓是脈動的，a = b配合配合控制條件下，并不能消除瞬時環(huán)流二十六、 實現無環(huán)流的原理的不同可分為兩大類，邏輯控制無環(huán)流系統，錯位控制無環(huán)流系統邏輯控制無環(huán)流系統：四個基本環(huán)節(jié)是電平檢測、邏輯判斷、延時電路、聯鎖保護錯位控制無環(huán)流系統不用設置復雜的邏輯控制器，而是借助于觸發(fā)脈沖的錯開來實現無環(huán)流二十七、 無環(huán)流邏輯控制器的要求如下1、 由電流給定信號Ui的極性和零電流檢測信號Uio共同發(fā)出邏輯切換指令2、 發(fā)出切換指令后，須經過封鎖延時時間t才能封鎖原導通脈沖；再經過開放延時時間后，才能開放另一組脈沖3、 無論在任何情況下，兩組晶閘管絕對不允許同時觸發(fā)脈沖，一組工作時，另一組的觸發(fā)脈沖必須被封鎖。二十八、 聯鎖保護電路當Uf和Ur同時為“1”的故障時，聯鎖保護環(huán)節(jié)中的與非門輸出 A點電位立即變?yōu)椤?”態(tài)，使兩組脈沖同時封鎖，避免短路二十九、 邏輯無環(huán)流系統的優(yōu)缺點，無環(huán)流系統可逆運行曲線優(yōu)點：省去環(huán)流電抗器，沒有附加損耗，從而可節(jié)省變壓器和晶閘管裝置的附加設備容量缺點:由于延時造成了電流換向死區(qū)，影響過渡過程的快速性三十、 制動過程系統響應曲線。三十一、 閉環(huán)控制的異步電