最新運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)提綱及答案

1、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)提綱、選擇題（每題2分，總計(jì)20 分）1、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本思想是控制（B ）。A、電機(jī)的調(diào)速精度B、電機(jī)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩C、電機(jī)的氣隙磁通D、電機(jī)的定子電流2、 轉(zhuǎn)差頻率控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本思想是控制（B ）0A、電機(jī)的調(diào)速精度B、電機(jī)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩C、電機(jī)的定子電流D、電機(jī)的氣隙磁通3、 關(guān)于變壓與弱磁配合控制的直流調(diào)速系統(tǒng)中，下面說法正確的是（A ）oA當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，變壓調(diào)速，屬于恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)調(diào)速。B當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，變壓調(diào)速，屬于恒功率性質(zhì)調(diào)速。C當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，弱磁調(diào)速，屬于恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)調(diào)速。D當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，弱磁調(diào)速，

2、屬于恒功率性質(zhì)調(diào)速。4、 在晶閘管反并聯(lián)可逆調(diào)速系統(tǒng)中，：二配合控制可以消除（ B ）oA靜態(tài)環(huán)流B直流平均環(huán)流C瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流D動(dòng)態(tài)環(huán)流5、 在交一直一交變頻裝置中，若采用不控整流，則PWN逆變器的作用是（C ）A、 調(diào)壓C、調(diào)壓調(diào)頻B、 調(diào)頻D、調(diào)頻與逆變6、 下列交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法中，應(yīng)用最廣的是（C ）oA、降電壓調(diào)速B、變極對數(shù)調(diào)速C、變壓變頻調(diào)速D、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速7、 在三相橋式反并聯(lián)可逆調(diào)速電路和三相零式反并聯(lián)可逆調(diào)速電路中，為了限制環(huán)流，需配 置環(huán)流電抗器的數(shù)量分別是（D ）。A 1個(gè)和2個(gè)B 2個(gè)和1個(gè)C 2個(gè)和4個(gè)D 4個(gè)和2個(gè)8、 交流異步電動(dòng)機(jī)采用調(diào)壓調(diào)速，從高速變

3、到低速，其轉(zhuǎn)差功率（D ）。A不變B減小C增大D為09、 異步電動(dòng)機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng)中，串級調(diào)速裝置的容量（A ）。A隨調(diào)速范圍的增大而增大 B隨調(diào)速范圍的增大而減小C與調(diào)速范圍無關(guān)D與調(diào)速范圍有關(guān)，但關(guān)系不確定10、在恒壓頻比控制（即Usi二常數(shù)）的變頻調(diào)速系統(tǒng)中，在基頻以下變頻調(diào)速時(shí)進(jìn)行定子電壓補(bǔ)償，其目的是（C ）。A維持轉(zhuǎn)速恒定B維持定子全磁通恒定C維持氣隙磁通恒定D維持轉(zhuǎn)子全磁通恒定11、帶有比例調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，如果轉(zhuǎn)速的反饋值與給定值相等，則調(diào)節(jié)器的輸出為（A ）A、零；B、大于零的定值C、小于零的定值；D、保持原先的值不變12、無靜差調(diào)速系統(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器中P部份的作用是（

4、D）A、消除穩(wěn)態(tài)誤差；B、不能消除穩(wěn)態(tài)誤差也不能加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)C、既消除穩(wěn)態(tài)誤差又加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)；D、加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)13、異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速時(shí)，采用（ B ）控制方式，可獲得一線性機(jī)械特性。A、Ui/fi=常值；B、Eg/fi=常值；C、Es/fi=常值；D、Er/fl=常值14、一般的間接變頻器中，逆變器起（B ）作用。A、調(diào)壓；B、調(diào)頻；C、調(diào)壓與逆變；D、調(diào)頻與逆變15、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本思想是控制（ C）。A、電機(jī)的調(diào)速精度；B、電機(jī)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩；C、電機(jī)的氣隙磁通；D、電機(jī)的定子電流16、 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（A）的脈沖波形。A、

5、等幅不等寬;C、等幅等寬；B、等寬不等幅；D、不等寬不等幅;命題教師 院系負(fù)責(zé)人簽字17、靜止式串級調(diào)速系統(tǒng)的附加直流電勢由（D）實(shí)現(xiàn)。A、直流發(fā)電機(jī)；B、蓄電池；C、工作在整流狀態(tài)的可控整流器；D、工作在逆變狀態(tài)的可控整流器18、 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)能保證以最大加速度起動(dòng)的原因取決于（C ）A ASR、ACR均不飽和B ASR、ACR均飽和D ACR飽和C ASR飽和19、3 適合于高速的數(shù)字測速方法為（A）A M法B T法C M/T法D C法20、10 . PWM變頻器中，（D ）控制方式可在異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)部空間形成圓形旋轉(zhuǎn)磁場。A SPWMB SHEPWMC CFPWMD

6、SVPWM二、填空題（每題2分，總計(jì)20分）11、 各種電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)都是通過控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來工作的。2、 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過程特點(diǎn)是飽和非線性控制、 準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制9和 轉(zhuǎn)速超調(diào)。3、 反饋控制系統(tǒng)的作用是：抵抗 擾動(dòng),服從給定o4、 V-M系統(tǒng)中，采用三相整流電路，為抑制電流脈動(dòng)，可采用的主要措施是設(shè)置平波電抗器o5、 自動(dòng)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)包括對給定輸入信號的跟隨性能指標(biāo)和對擾動(dòng)輸入信號的抗擾性能指標(biāo).6、 SPWM控制技術(shù)包括單極性 和 雙極性兩種方式。7、 調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)包括調(diào)速范圍和o8、交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制方式有恒磁通控制、恒功率控制和

7、 恒電流控制三種。9、 三相異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個(gè)高階、非線性、強(qiáng)耦合、的多變量系統(tǒng)。10、 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，采用PI調(diào)節(jié)器，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速n取決于 給定電壓Un*、ASR的輸出量取決于負(fù)載電流Idl。11、 直流調(diào)速系統(tǒng)用的可控直流電源有：旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組（ G-M系統(tǒng)）、靜止可控整流器、直流斬波器或脈寬調(diào)制變換12 .衡量直流調(diào)速系統(tǒng)常見的指標(biāo)為 調(diào)速范圍,靜差率,額定速降。三者的關(guān)系為：P22。13 直流調(diào)速系統(tǒng)若采用 V-M調(diào)速，一般應(yīng)用在大功率場合；若采用PWM調(diào)速，一般應(yīng)用在 中小容量場合。14 轉(zhuǎn)速、電流反饋控制系統(tǒng)起動(dòng)過程中的三個(gè)特點(diǎn)為：飽和非線性控制、轉(zhuǎn)速超調(diào)、準(zhǔn)時(shí)

8、間最優(yōu)。15 數(shù)字測速的精度指標(biāo)有：分辨率、測速誤差率。16 .數(shù)字PI調(diào)節(jié)器的位置式算法為_ P 46。17 . V-M可逆系統(tǒng)中會存在 瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流，消除直流平均環(huán)流可采用a = B配合控制控制，抑制瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流可采用環(huán)流電抗器。18 .異步電機(jī)采用恒壓頻比控制時(shí)，隨著頻率的降低，no會降低 ， 會不變，Temax會 不變。19 .基于穩(wěn)態(tài)模型的變頻調(diào)速系統(tǒng)有 轉(zhuǎn)速開環(huán)調(diào)壓系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差系統(tǒng) 兩類。20、異步電動(dòng)機(jī)三相模型的非線性強(qiáng)耦合性質(zhì)主要體現(xiàn)在磁鏈方程和 （電壓）轉(zhuǎn)矩 方程。三、分析簡答題 （每題10分，總計(jì)30分）精品文檔1調(diào)速范圍和靜差率的定義是什么？ P212、什么叫環(huán)流？

9、并說明有環(huán)流可逆系統(tǒng)的適用場合。答：只限于兩組晶閘管之間流通的短路電流稱為環(huán)流。適應(yīng)于中小容量系統(tǒng)，有較高快 速性能要求的系統(tǒng)。3、單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的基本特征。P562.12答：（1）具有比例放大器的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是有靜差的。（2）閉環(huán)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的 抗干擾性能，反饋閉環(huán)系統(tǒng)具有很好的抗擾性能，對于作用在被負(fù)反饋所包圍的前向通道上 的一切擾動(dòng)都能有效的抑制。（3）閉環(huán)系統(tǒng)對給定信號和檢測裝置中的擾動(dòng) 無能為力。4、什么是SPWM，它有何特點(diǎn)？請簡述其工作原理。P1535.5答：特點(diǎn)：（1）主回路結(jié)構(gòu)簡單，只有一個(gè)功率控制級，輸入級為不控整流器，功率因素和功率都高。（2）采用SPWM控制，輸出電壓

10、和頻率的協(xié)調(diào)控制同時(shí)在逆變器中完成, 避免了大慣性直流濾波環(huán)節(jié)對調(diào)壓響應(yīng)的影響。快速響應(yīng)性不僅有利于實(shí)時(shí)控制，還有利于開環(huán)應(yīng)用。（3）采用雙極性，分段同步正弦脈寬調(diào)制技術(shù)，輸出具有完善對稱性的SPWM電壓波形，基波分量大，提高了逆變器的利用率并有效地消除或抑制低次有害諧波，降低了噪聲，能在很寬的調(diào)頻范圍內(nèi)使電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作，低速運(yùn)行性能好。在采樣控制理論中有一個(gè)重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上 時(shí)，其效果基本相同。沖量即指窄脈沖的面積。這里所說的效果基本相同，是指環(huán)節(jié)的輸出 響應(yīng)波形基本相同。即當(dāng)它們分別加在具有慣性的同一個(gè)環(huán)節(jié)上時(shí)，其輸出響應(yīng)基本相同。 如果把各輸出波

11、形用傅立葉變換分析，則其低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。上述原 理可以稱之為面積等效原理，它是 PWMI制技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)。把圖2-1a的正弦半波分成N等份，就可以把正弦半波看成是由 N個(gè)彼此相連的脈沖序列所組 成的波形。這些脈沖寬度相等，都等于/N，但幅值不等，且脈沖頂部不是水平直線，而是曲 線，各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖序列利用相同數(shù)量的等幅而不等寬的矩 形脈沖代替，使矩形脈沖和相應(yīng)正弦波部分的中點(diǎn)重合，且使矩形脈沖和相應(yīng)的正弦波部分 精品文檔面積（沖量）相等，就得到圖2-1b所示的脈沖序列,這就是PWM波形?？梢钥闯龈髅}沖的幅 值相等，而寬度是按正弦波規(guī)律變化的。根

12、據(jù)面積等效原理， PWM波形和正弦半波是等效的。 對于正弦波的負(fù)半周，也可以用同樣的方法得到 PWM波形。像這種脈沖的寬度按正弦規(guī)律變 化而和正弦波等效的PW波形，也稱SPWMSinusoidal PWM）波形。要改變等效輸出的正弦 波的幅值時(shí)，只要按照同一比例系數(shù)改變上述各脈沖的寬度即可。5、請簡述交流異步電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓調(diào)速的工作原理，并對三種常用的調(diào)壓方法進(jìn)行說明。答：當(dāng)改變電動(dòng)機(jī)的定子電壓時(shí)，可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線，從而獲得不同的轉(zhuǎn)速。 調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個(gè)能提供電壓變化的電源。目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種晶。閘管調(diào)壓方式為最佳。調(diào)壓調(diào)速

13、的特點(diǎn)：調(diào)壓調(diào)速線路簡單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中，效率較低。調(diào)壓調(diào)速一般適用于100KW以下的生產(chǎn)機(jī)械。（1）通過改變自耦變壓器變化，來改變電機(jī)電壓，從而進(jìn)行調(diào)速。（2）通過改變直流勵(lì)磁電流來控制鐵心的飽和程度，改變交流電抗值，改變電機(jī)電壓，實(shí)現(xiàn)降壓調(diào)速。飽和交流電抗小，電機(jī)定子 電壓高。（3）通過控制晶閘管的導(dǎo)通角，來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的端電壓，從而進(jìn)行調(diào)速。6、什么是雙饋調(diào)速？它與串級調(diào)速由什么不同？ P204四、計(jì)算題（每題15分，總計(jì)30分）1、有一個(gè)晶闡管一電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，已知：電動(dòng)機(jī)：Pn =2.8kw, Un = 220V, In =15.6A, n

14、” =1500r/min, Ra=1.5門，整流裝置內(nèi)阻 Rrec,電樞回路電抗器電阻Rl =08，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù) 心=35.（1）系統(tǒng)開環(huán)工作時(shí)，試計(jì)算調(diào)速范圍 D=30時(shí)的靜差率s值。（2）當(dāng)D=30，s=10%，計(jì)算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降。（3）如組成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差調(diào)速系統(tǒng)，要求 D=30， s=10%，在u； =uv時(shí)，5+門計(jì)算轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)a和放大器放大系數(shù)Kp .P582.122、3、有一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，其控制對象的傳遞函數(shù)為Wobj(s) 二烏 4、，要求校正為s(Ts+1)s(0.02s+1)典型U型系統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng)的超調(diào)量匚乞30% (按線性系統(tǒng)考慮)。試決定調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，并選擇其參數(shù)。P943.73、某一調(diào)速系統(tǒng)，測得的最高轉(zhuǎn)速特性為n0max=1500r / min ，最低轉(zhuǎn)速特性為n0max =150r / min ,帶額定負(fù)載時(shí)的速度降落l n0 =15r / m