自動(dòng)控制系統(tǒng)考試試題

《自動(dòng)控制系統(tǒng)》考試試題專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年級：2007試題說明：本試卷滿分共計(jì)100分，考試時(shí)間90分鐘。題號—二三題號—二三四五六總分分?jǐn)?shù)一、填空題1、 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方案有、和三種。班級2、 對于改變電樞回路電阻的調(diào)速方法，當(dāng)負(fù)載大小不變時(shí)，總電阻越大，轉(zhuǎn)速就越,通過控制，可使轉(zhuǎn)速上升，實(shí)現(xiàn)有級調(diào)速。班級姓名3、 由機(jī)械特性方程式可知，減小，增大，特性線的斜率。姓名4、 目前調(diào)速系統(tǒng)采用的主要方案是。5、 改變電動(dòng)機(jī)端電壓調(diào)速的特性曲線是。學(xué)號6、 針對電力拖動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制要求的調(diào)速、穩(wěn)速的靜態(tài)性能指標(biāo)是和學(xué)號O7、 靜差率是，用表不。8、 調(diào)速系統(tǒng)靜差率指標(biāo)應(yīng)以為準(zhǔn)。9、 對調(diào)速系統(tǒng)，希望轉(zhuǎn)速降。10、 從的表達(dá)式可知，當(dāng)負(fù)載一定時(shí)，R阻值越小，也就。11、調(diào)速范圍一定時(shí)，小則靜差率s也，靜差率一定時(shí)，小則調(diào)速范圍12、閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)K值越大，則靜特性的硬度越。13、 調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速檢測一般采用。14、 無靜差系統(tǒng)多采用調(diào)節(jié)器。15、 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)采用PI調(diào)節(jié)器可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速是無靜差調(diào)節(jié)，采用可以限制動(dòng)態(tài)過程中的最大電流。16、 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的外環(huán)是，內(nèi)環(huán)是。外環(huán)中控制轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)器稱為，用表示,內(nèi)環(huán)中控制電流的調(diào)節(jié)器稱為，用表示。17、 PMW是的英文縮寫。18、 工程上主要從、、這三方面對系統(tǒng)性能進(jìn)行分析。19、 穩(wěn)態(tài)誤差對調(diào)速系統(tǒng)來說就是轉(zhuǎn)速的。20、 典型的跟隨過程指的是在系統(tǒng)輸出量對的響應(yīng)過程。21、 描述系統(tǒng)跟隨性能的指標(biāo)是和。22、 描述系統(tǒng)抗擾性的指標(biāo)是和。二、選擇題1、 對于變電阻調(diào)速，當(dāng)總電阻R越大，特性線的斜率越，或稱之為機(jī)械特性越。A、小，軟E、大,硬C、大,軟D、小，硬2、 只能在額定轉(zhuǎn)速以上作小范圍升速調(diào)速的方案是。A、變電阻調(diào)速E、變勵(lì)磁磁通調(diào)速C、變電動(dòng)機(jī)端電壓調(diào)速D、變電流調(diào)速3、目前調(diào)速系統(tǒng)采用的主要方案是。A、變電阻調(diào)速E、變勵(lì)磁磁通調(diào)速C、變電動(dòng)機(jī)端電壓調(diào)速D、變電流調(diào)速4、 在保證調(diào)速精度（s不變）條件下擴(kuò)大調(diào)速范圍（D增大），則必須設(shè)法系統(tǒng)的速降（An）。nomA、減小E、增大C、不變D、無法實(shí)現(xiàn)5、 當(dāng)系統(tǒng)的A”一定時(shí)，若對靜差率s的要求越嚴(yán)（即s值越小），則允許的調(diào)速范圍nom就OA、越大E、越小C、不變D、無法實(shí)現(xiàn)6、 直流調(diào)速系統(tǒng)中常用的檢測裝置不包括以下哪種。A、轉(zhuǎn)速檢測E、電流檢測C、電阻檢測D、電壓檢測三、判斷題TOC\o"1-5"\h\z1、 直流電動(dòng)機(jī)最早被采用的調(diào)速方案是變電阻調(diào)速。（ ）2、 弱磁調(diào)速方案的調(diào)速范圍小，特性較硬。（ ）3、 變電動(dòng)機(jī)端電壓調(diào)速可實(shí)現(xiàn)額定轉(zhuǎn)速一下大范圍平滑調(diào)速，并且在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)機(jī)械特性的硬度會(huì)改變。（ ）4、 靜差率表征負(fù)載變化引起調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速偏離原定轉(zhuǎn)速的程度。（ ）5、 系統(tǒng)的調(diào)速特性越硬，越小，則s就越大，系統(tǒng)的穩(wěn)速性越差。（ ）6、 開環(huán)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)平滑無級調(diào)速，其機(jī)械特性比較軟，穩(wěn)速能力好。（ ）7、 當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械對調(diào)速系統(tǒng)靜差率有一定要求時(shí)，開環(huán)控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的調(diào)速范圍是不大的。（ ）8、 電流負(fù)反饋在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)情況下都可以對被控量其反饋調(diào)節(jié)作用，可以抑制負(fù)反饋環(huán)內(nèi)的各種擾動(dòng)作用。（ ）10、 調(diào)節(jié)時(shí)間衡量的是過渡過程的快速性。（ ）11、 &%衡量的是系統(tǒng)過渡過程的快速性。（ ）12、 在實(shí)際中不同的生產(chǎn)機(jī)械對調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求是不同的。（ ）四、簡答題1、 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方案有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？2、 改變電樞回路電阻調(diào)速的實(shí)質(zhì)是什么？3、 晶閘管變流裝置有什么優(yōu)缺點(diǎn)？4、 調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)指標(biāo)是什么？各項(xiàng)指標(biāo)之間有何聯(lián)系？5、 什么是開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)？6、 在單閉環(huán)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)中，若引入電流負(fù)反饋環(huán)節(jié)，對系統(tǒng)的靜特性有何影響？7、 具有PI調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)，在動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過程中比例、積分兩部分各起什么作用？8、 為充分利用設(shè)備的過電流能力，又保證設(shè)備的安全運(yùn)行，調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)具備什么條件？9、 直流拖動(dòng)系統(tǒng)起、制動(dòng)過程中存在的矛盾是什么？10、 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過程的恒流升速階段，兩個(gè)調(diào)節(jié)器各起什么作用？11、 帶電壓調(diào)節(jié)器的三環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，電壓調(diào)機(jī)器主要起什么作用？12、 獨(dú)立勵(lì)磁控制的調(diào)壓調(diào)磁的調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？13、 什么是校正？什么是調(diào)節(jié)器？14、 用系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性進(jìn)行動(dòng)態(tài)校正設(shè)計(jì)的步驟是什么？15、 什么叫M準(zhǔn)則？什么叫最佳頻比？rmin16、 如何在開環(huán)對數(shù)頻率特性上求取系統(tǒng)的開環(huán)增益？17、 在什么條件下可利用表3-4確定轉(zhuǎn)速閉環(huán)的跟隨動(dòng)態(tài)性能。18、 什么叫環(huán)流？說明環(huán)流產(chǎn)生的條件與環(huán)流的利弊。不同的可逆系統(tǒng)式怎樣處理環(huán)流的？19、 什么樣的波形稱為PWM波形？怎樣產(chǎn)生這種波形？20、 H型電流是如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可逆的？四、計(jì)算題TOC\o"1-5"\h\z1?電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速〃=1500/.,在額定勵(lì)磁條件下，由晶閘管變流裝置供給可調(diào)直流nom min電壓。已知，系統(tǒng)靜態(tài)速降A(chǔ)”=58/.,問：當(dāng)要求靜差率s=0.5時(shí)，能達(dá)到多大的調(diào)速范nom min圍？如果調(diào)速范圍增加1倍，能滿足靜差率為多少？若調(diào)速范圍增加1倍，而靜差率s=0.5要求不變，則系統(tǒng)的靜態(tài)速降應(yīng)為多少？2、某一V-M開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)額定電流/=41.3A,額定轉(zhuǎn)速〃=1000/.,電nom nom min

樞電阻R=0.10,電勢系數(shù)C=0.2,整流裝置等效電阻R=0.250,當(dāng)要求靜差率s=0.30 e rec時(shí)，能夠達(dá)到的調(diào)速范圍為多少？3、某調(diào)速系統(tǒng)，D=10,電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速〃=1000/.,若要求s=5%,則系統(tǒng)允許的靜nom min態(tài)速降為多少？如果系統(tǒng)開環(huán)時(shí)的靜態(tài)速降為63r/min,則閉環(huán)后系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)應(yīng)為多少？.1=10,.1=10,T=0.Is,當(dāng)階躍輸入信號作用于系統(tǒng)時(shí)，求動(dòng)態(tài)響

=220VvI=41.1A,n=1500r/min,R=0.50。.ZAol如噪要求限制系統(tǒng)超調(diào)量◎%不大于5%,貝I］應(yīng)' 電樞＜電軒總電阻7?=10。測速發(fā)電機(jī):量入0X調(diào)節(jié)時(shí)間各為多少？=110V,I=Q.21A,n=1900r/mino最大給定電壓=10V法設(shè)計(jì)的典型"TT型系統(tǒng)且h甥時(shí)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。 ngm噸所粛典聶ft勲靜期下電動(dòng)機(jī) =7.5kW,U應(yīng)的超調(diào)量◎%,調(diào)節(jié)時(shí)向，箱角裕量晶閘管變流裝置電壓放大倍數(shù)K=45?！冈撊绾沃匦略O(shè)計(jì)參數(shù)？這時(shí)系統(tǒng)阻尼比、相角裕量M.P=23.W,U=110V,I=Q.21A,n6、"°推導(dǎo)用M（對應(yīng)于電動(dòng)機(jī)鎖建轉(zhuǎn)速）。輻給定環(huán)流完全消失？8、畫出邏輯無環(huán)流可逆系統(tǒng)大范圍降速調(diào)速時(shí)電樞電流波形圖/0oa五、［可答題速機(jī)槪場各量發(fā)生變化晰，對系統(tǒng)囿何影』向「係U能力？為什么V在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)連系統(tǒng)電當(dāng)電網(wǎng)電壓、電樞電阻、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)機(jī)勵(lì)臓電流,速機(jī)槪場各量發(fā)生變化晰，對系統(tǒng)囿何影』向「係U能力？為什么環(huán)調(diào)速香憲'申上可因素對轉(zhuǎn)速年響又如（52丄當(dāng)改變直流調(diào)速系統(tǒng)給定電壓時(shí)能否改變電動(dòng)機(jī)*專速?為什么？若給定電業(yè)不變改變反饋系數(shù)的大小』能否改變轉(zhuǎn)速？為什么？在系統(tǒng)運(yùn)行中3、 如果轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)的反饋信號線斷線（或者反饋信號的極性總在系統(tǒng)運(yùn)行中或起動(dòng)時(shí)會(huì)有什么后果？.試分析說明。驗(yàn)-或起動(dòng)時(shí)會(huì)有什么后果？.試分析說明。4、 給定電源和反饋檢測元件的精度是否對閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的癮態(tài)精度I有影響？為什么？5、帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)，如果電流截卄匕較電壓U發(fā)生變化，對系com統(tǒng)的靜特性有何影響？如果電流信號的采樣電阻大小變化，對系統(tǒng)的靜特性又有何影響?6、在電壓負(fù)反饋系統(tǒng)中，當(dāng)電網(wǎng)電壓、電樞電阻、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流、測速機(jī)磁場各量發(fā)生變化時(shí)，對系統(tǒng)產(chǎn)生擾動(dòng)作用，問系統(tǒng)對這些擾動(dòng)有無抑制調(diào)節(jié)能力？為什么？引入電流正反饋后，抗擾能力有何變化？7、PI調(diào)節(jié)器與I調(diào)節(jié)器在電路上有何差異？它們的輸出特性有何不同？為什么用PI調(diào)節(jié)器或I調(diào)節(jié)器構(gòu)成的系統(tǒng)能成為無靜差系統(tǒng)？8、 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)機(jī)器在動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過程中各起什么作用？9、 若要改變雙閉環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)節(jié)什么參數(shù)？若要改變系統(tǒng)起動(dòng)電流應(yīng)調(diào)節(jié)什么參數(shù)？10、 雙閉環(huán)系統(tǒng)在起動(dòng)過程的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和階段，電流反饋信號是否與u相等？為什igm么？如果轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器采用比例調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)的起動(dòng)過程會(huì)如何？11、 晶閘管整流裝置電流斷續(xù)時(shí)系統(tǒng)的參數(shù)會(huì)有何變化？電流自適應(yīng)調(diào)節(jié)器是怎么樣解決電流斷續(xù)問題？在三環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中采用電流自適應(yīng)調(diào)節(jié)器是否必要？為什么？12、 為何要限制電流的變化率？帶電流變化率調(diào)節(jié)器的三環(huán)調(diào)速系統(tǒng)如何取得電流變化率反饋信號？改變什么參數(shù)可以調(diào)節(jié)電流變化率的大小？13、 恒轉(zhuǎn)矩和恒功率負(fù)載各采用什么調(diào)速方案？為什么？14、 什么叫系統(tǒng)的預(yù)期頻率特性和系統(tǒng)固有頻率特性？預(yù)期對數(shù)幅頻特性在低、中、高三個(gè)頻段的形狀對系統(tǒng)的性能各有何影響？15、 用開環(huán)對數(shù)頻率特性圖說明典型I型系統(tǒng)與典型II型系統(tǒng)的特征。為什么它們能成為現(xiàn)代直流調(diào)速系統(tǒng)的預(yù)期特性？16、 典型I型系統(tǒng)的待設(shè)計(jì)參數(shù)是什么？典型II型系統(tǒng)的待設(shè)計(jì)參數(shù)是什么？結(jié)合電流閉環(huán)與轉(zhuǎn)速閉環(huán)的校正過程予以說明。17、 結(jié)合電流閉環(huán)或轉(zhuǎn)速閉環(huán)的動(dòng)態(tài)校正，說明串聯(lián)PI調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)與積分時(shí)間常數(shù)的大小分別對系統(tǒng)的跟隨性能與抗擾性能的影響？18、 說明雙變流器反并聯(lián)電樞可逆系統(tǒng)四象限運(yùn)行時(shí)，各象限中觸發(fā)脈沖相位、變流器工作狀態(tài)、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。19、 晶閘管直流電動(dòng)機(jī)可逆系統(tǒng)帶動(dòng)一起重設(shè)備，需完成上升與下降重物兩種任務(wù)，問是否一定需要采用雙變流器反并聯(lián)可逆線路？20、 自然環(huán)流可逆系統(tǒng)中存在的是直流環(huán)流還是脈動(dòng)環(huán)流？在反并聯(lián)線路與交叉線路中是怎樣分別予以限制的？21、 可控環(huán)流可逆系統(tǒng)的零位應(yīng)該小于、等于或大于？隨著負(fù)載電流的增大，其移相觸發(fā)特性大致應(yīng)如何變化？22、為什么在邏輯無環(huán)流切換裝置中必須設(shè)置封鎖延時(shí)和觸發(fā)延時(shí)？延時(shí)過短或過長將產(chǎn)生什么后果?23、 錯(cuò)位的含義是什么？錯(cuò)位無環(huán)流可逆系統(tǒng)中用什么辦法消除直流環(huán)流、脈沖環(huán)流和動(dòng)態(tài)環(huán)流？24、 比較各類可逆系統(tǒng)的移相觸發(fā)特性。怎樣在工程上實(shí)現(xiàn)？25、 比較邏輯控制裝置與選觸單元的功用與結(jié)構(gòu)。26、 從系統(tǒng)組成、功用、工作原理、特性等方面比較直流PWM調(diào)速系統(tǒng)與晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)間的異同點(diǎn)。27、 異步電動(dòng)機(jī)改變定子調(diào)速和直流電動(dòng)機(jī)改變電樞電壓調(diào)速是不是性質(zhì)相同的兩種調(diào)速方式？為什么？28、 采用調(diào)壓調(diào)速的異步電動(dòng)機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)，在不同穩(wěn)定運(yùn)行速度下，轉(zhuǎn)子電流的大小是否相等？為什么？29、 晶閘管直流調(diào)壓電流（整流電路）希望輸出電流最好是連續(xù)的，而晶閘管交流調(diào)壓電路則要求輸出電流必須是斷續(xù)的，為什么？30、 如何實(shí)現(xiàn)滑差電機(jī)的反轉(zhuǎn)？改變電磁轉(zhuǎn)差離合器磁極的勵(lì)磁電流方向是否可以實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)？31、 在串級調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，運(yùn)行速度與電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有何不同？為什么？32、 串級調(diào)速系統(tǒng)的功率因數(shù)與電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度和負(fù)載大小是否有關(guān)系？若有，大致是