自動控制系統(tǒng)試題

頁腳頁腳.一、選擇題1.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、大于零的定值口小于零的定值； D、保持原先的值不變1、無靜差單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)時，轉(zhuǎn)速的給定值與反饋值相同，此時調(diào)節(jié)器的輸出（D）。A、為0 B、正向逐漸增大C、負向逐漸增大 D、保持恒定終值不變1、下列關(guān)于轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)反饋控制基本規(guī)律的敘述中，錯誤的是A、只用比例放大器的反饋控制系統(tǒng)，其被調(diào)量仍是有靜差的B、反饋控制系統(tǒng)可以抑制不被反饋環(huán)節(jié)包圍的前向通道上的擾動C、反饋控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動、服從給定D、系統(tǒng)的精度依賴于給定和反饋檢測的精度3.無靜差調(diào)速系統(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器中P部份的作用是（D）A、消除穩(wěn)態(tài)誤差； B、不能消除穩(wěn)態(tài)誤差也不能加快動態(tài)響應(yīng)C、既消除穩(wěn)態(tài)誤差又加快動態(tài)響應(yīng)；D、加快動態(tài)響應(yīng)4．轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的兩個調(diào)速器通常采用的控制方式是（B）A．PIDB．PIC．PD．PD4、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)定運行時，控制電壓Uct的大小取決于（C）。A、IdlB、nC、n和IdlD、a和84．雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，在恒流升速階段時，兩個調(diào)節(jié)器的狀態(tài)是（A）A.ASR飽和、ACR不飽和 B.ACR飽和、ASR不飽和C.ASR和ACR都飽和 D.ACR和ASR都不飽和4、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動過程中不包括A、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段B、電流上升階段C、恒流升速階段D、電流下降階段4、下列不屬于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動過程特點的是A、飽和非線性控制 B、轉(zhuǎn)速超調(diào)C、準(zhǔn)時間最優(yōu)控制 D、飽和線性控制TOC\o"1-5"\h\z4、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器處于 B。A、調(diào)節(jié)狀態(tài)B、飽和狀態(tài)C、截止?fàn)顟B(tài)4、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，在系統(tǒng)過載或堵轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器處于 A。A、飽和狀態(tài)B、調(diào)節(jié)狀態(tài)C、截止?fàn)顟B(tài)6、調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速圍和靜差率這兩個指標(biāo) B。A、互不相關(guān)B、相互制約C、相互補充7．靜差率和機械特性的硬度有關(guān)，當(dāng)理想空載轉(zhuǎn)速一定時，特性越硬，則靜差率（A）A.越小 B.越大C.不變D.不確定7、采用比例積分調(diào)節(jié)器的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)一定屬于A、無靜差調(diào)速系統(tǒng) B、有靜差調(diào)速系統(tǒng)口雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)D、交流調(diào)速系統(tǒng)8、無靜差調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)節(jié)原理是B。A、依靠偏差的積累B、依靠偏差對時間的積累C、依靠偏差對時間的記憶口、用偏差進行調(diào)節(jié)9、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B、調(diào)頻C、調(diào)壓調(diào)頻 D、調(diào)頻與逆變10、可逆調(diào)速系統(tǒng)主電路中的環(huán)流是 A負載的。A、不流過B、流過C、反向流過10、普通邏輯無環(huán)流（既無推8又無準(zhǔn)備）可逆調(diào)速系統(tǒng)中換向時待工作組投入工作時，電動機處于（B）狀態(tài)。A、回饋制動B、反接制動C、能耗制動口、自由停車異步電動機變壓變頻調(diào)速時，采用（B）控制方式，可獲得一線性機械特性。A、U1/f1二常值； B、Eg/f1二常值；C、Es/f1二常值； D、Er/f1二常值轉(zhuǎn)差頻率控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本思想是控制（C）。A、電機的調(diào)速精度； B、電機的動態(tài)轉(zhuǎn)矩；C、電機的氣隙磁通； D、電機的定子電流11．下列異步電動機調(diào)速方法屬于轉(zhuǎn)差功率消耗型的調(diào)速系統(tǒng)是（D）A.降電壓調(diào)速 B.串級調(diào)速 C.變極調(diào)速 D.變壓變頻調(diào)速11、下列交流異步電動機的調(diào)速方法中，應(yīng)用最廣的是（C）。A、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11、下列交流異步電動機的調(diào)速方法中，應(yīng)用最廣的是A、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11、在變頻調(diào)速時，若保持恒壓頻比（U1/f1二常數(shù)），可實現(xiàn)近似 C。A、恒功率調(diào)速B、恒效率調(diào)速C、恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速11、當(dāng)電動機在額定轉(zhuǎn)速以下變頻調(diào)速時，要求C ，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。A、定子電源的頻率fl可任意改變B、定子電壓U1不變C、維持U1/f1二常數(shù)11、當(dāng)電動機在額定轉(zhuǎn)速以上變頻調(diào)速時，要求B ，屬于恒功率調(diào)速。A、定子電源的頻率f1可任意改變B、定子電壓U,為額定值C、維持U1/f1二常數(shù)12、下列不屬于異步電動機動態(tài)數(shù)學(xué)模型特點的是A、高階 B、低階 C、非線性 D、強耦合12、下列不屬于交流異步電動機動態(tài)數(shù)學(xué)模型特點的是A、高階B、線性C、非線性D、強耦合12、異步電動機數(shù)學(xué)模型的組成不包括A、電壓方程B、磁鏈方程C、轉(zhuǎn)矩方程 D、外部擾動二、判斷題1、在自動調(diào)速系統(tǒng)中，電壓負反饋主要補償電源阻上電壓的損耗(J)。1、調(diào)速系統(tǒng)中，電壓微分負反饋和電流微分負反饋環(huán)節(jié)在系統(tǒng)動態(tài)及靜態(tài)中都參與調(diào)節(jié)。(X).1、調(diào)速系統(tǒng)中采用電流正反饋和電壓負反饋都是為提高直流電動機硬度特性，擴大調(diào)速圍。(J)1、電壓負反饋調(diào)速系統(tǒng)靜特性優(yōu)于同等放大倍數(shù)的轉(zhuǎn)速負反饋調(diào)速系統(tǒng)。(X)1、電壓負反饋調(diào)速系統(tǒng)對直流電動機電樞電阻、勵磁電流變化帶來的轉(zhuǎn)速變化無法進行調(diào)節(jié)。(J)2、比例積分調(diào)節(jié)器，其比例調(diào)節(jié)作用，可以使得系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度較快；而其積分調(diào)節(jié)作用，又使得系統(tǒng)基本上無靜差。(J)2、調(diào)速系統(tǒng)中采用比例積分調(diào)節(jié)器，兼顧了實現(xiàn)無靜差和快速性的要求，解決了靜態(tài)和動態(tài)對放大倍數(shù)要求的矛盾。(J)3、比例控制直流調(diào)速系統(tǒng)能夠減小穩(wěn)態(tài)速降的實質(zhì)是自動調(diào)節(jié)作用。(J)4、在變頻調(diào)速時，為了得到恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速特性，應(yīng)盡可能地使電動機的磁通①m保持額定值不變。(J)4、變頻調(diào)速時，若保持電動機定子供電電壓不變，僅改變其頻率進行變頻調(diào)速，將引起磁通的變化，出現(xiàn)勵磁不足或勵磁過強的現(xiàn)象。 (J)4、變頻調(diào)速的基本控制方式是在額定頻率以下的恒磁通變頻調(diào)速，而額定頻率以上的弱磁調(diào)速。(J)5、當(dāng)積分調(diào)節(jié)器的輸入電壓^Ui：。時，其輸出電壓也為0。 (X)三、簡答題1、簡述泵升電壓產(chǎn)生的原因及其抑制措施。答：泵升電壓產(chǎn)生的原因：采用二極管整流獲得直流電源時，電機制動時不能回饋電能，只好對濾波電容充電，使電容兩端電壓升高，產(chǎn)生泵升電壓。泵升電壓抑制措施：電容器吸收動能；鎮(zhèn)流電阻消耗動能；并接逆變器。1、有靜差系統(tǒng)與無差系統(tǒng)的區(qū)別。答：根本區(qū)別在于結(jié)構(gòu)上(控制器中)有無積分控制作用，PI控制器可消除階躍輸入和階躍擾動作用下的靜差，稱為無靜差系統(tǒng)，P控制器只能降低靜差，卻不能消除靜差，故稱有靜差系統(tǒng)。2、在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，出現(xiàn)電網(wǎng)電壓波動與負載擾動時，哪個調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用？答：電網(wǎng)電壓波動時，ACR起主要調(diào)節(jié)作用；負載擾動時，ASR起主要抗擾調(diào)節(jié)作用。2、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程的特點和動態(tài)抗擾性能是什么？答：a)飽和非線性控制，b)轉(zhuǎn)速超調(diào)，c)準(zhǔn)時間最優(yōu)控制抗擾性能：a)抗負載擾動，b)抗電網(wǎng)電壓擾動3、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程各個階段的特點。答：P633、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)。答：P663、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行時，兩個調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓和輸出電壓各是多少？為什么？答：當(dāng)兩個調(diào)節(jié)器都不飽和時，它們的輸入偏差電壓和輸出電壓都是零，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅電壓Uim決定了電流給定電壓的最大值；電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm.4、單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的基本特征答：（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。5、簡述恒壓頻比控制方式答：繞組中的感應(yīng)電動勢是難以直接控制的，當(dāng)電動勢值較高時，可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，而認(rèn)為定子相電壓Us7Eg，則得Us常值f1二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。5、轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)的特點。答：P1526、三相坐標(biāo)變換的實質(zhì)與原則。答：P162五、計算題例子3-1、3-2、習(xí)題3-10習(xí)題2-5、2-91、某直流調(diào)速系統(tǒng)的電動機額定轉(zhuǎn)速為nN=1430r/min，額定速降A(chǔ)nN=115r/min，當(dāng)要求靜差率sW30%時，允許多大的調(diào)速圍？如果要求靜差率sW20%，試求最低運行速度及調(diào)速圍。解：要求sW30%時，調(diào)速圍為1459X0,30=Ak^（1-￡}=115X（1-0,3）=53若要求sW20%時，最低空載轉(zhuǎn)速為出5 115也口7n所=—^―=p-yr/m-in=57Sr/mm最低運行轉(zhuǎn)速為=K口正刖—AnjV=（575—

調(diào)速圍為調(diào)速圍為2、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nomin=150r/min，帶額定負載時的速度降落AnN=15r/min，且在不同轉(zhuǎn)速下額定速降△nN不變，試問系統(tǒng)能夠達到的調(diào)速圍有多大？系統(tǒng)允許的靜差率是多少？解：思路一：系統(tǒng)能夠達到的調(diào)速圍為：系統(tǒng)允許的靜差率:15004-11x15xlQO%=10%系統(tǒng)允許的靜差率:15004-11x15xlQO%=10%思路二：系統(tǒng)允許的靜差率:Ah.. 4%- 15s=——xlOO%=——x100?-6=—xlOO%=10%飛 飛小 驍&系統(tǒng)能夠達到的調(diào)速范圍為:D_2 _ -1500x0.1=nfl-s)irayCl-￡)15x(1-01)3.在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)中，兩個調(diào)節(jié)器ASR、ACR均采用PI調(diào)節(jié)器。已知參數(shù)：電動機：Pnom=3.7kW,Unom=220V,Inom=20A,nnom=1000r/min,電樞回路總電阻R=1.5Q,設(shè)Unm*=Uim*二Ucm=8V,電樞回路最大電流Idm=40A,電力電子變換器的放大系數(shù)Ks=40.試求：(1)電流反饋系數(shù)8和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a；(2)當(dāng)電動機在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時的Ud0、Ui、Uc值。解：(1)8=Uim*/Idm=8/40=0.2a=Unm*/nnom=8/1000=0.008(2)Ud0=IdmR=40X1.5=60VUi=Uim*=8V(極性相反)Uc=Ud0/Ks=60/40=1.5A4.已知某調(diào)速系統(tǒng)電動機數(shù)據(jù)為：PN=18KW,UN=220V,IN=94A,nN=1000r/min,Ra=0.15Q整流裝置阻Rrec=0.3Q觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=40.最大給定電壓Unm*=15V,當(dāng)主電路電流達到最大值時,整定電流反饋電壓Uim=10V (p29)計算：(1)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)汽。 (2)調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kp。D(l-S)20x(1-0.1)閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)應(yīng)為K二9= 1=359a%1 5.56運算放大器所需的放大信教0.015x40.^0.2059解,門)轉(zhuǎn)速員反饋系教口應(yīng)該是=0.0151000D(l-S)20x(1-0.1)閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)應(yīng)為K二9= 1=359a%1 5.56運算放大器所需的放大信教0.015x40.^0.2059解,門)轉(zhuǎn)速員反饋系教口應(yīng)該是=0.0151000先計算電動機的電動勢系數(shù)im則開環(huán)系數(shù)額定速降為_94x(0.15+0.3)=205.4r/mm0.2Q595、如圖所示的系統(tǒng)，要求。W5%,試設(shè)計調(diào)節(jié)器。解：根據(jù)題意，該系統(tǒng)可以校正為典型1型系統(tǒng)，也可以校正為典型11型系統(tǒng)后加給定濾波器。校正成典型11型系統(tǒng)時，若取h=5,則T1=0.1,hT1=5X0.01=0.05,T1>hT2。因此可以把大慣性環(huán)節(jié)1/(0.1s+1)近似處理為積分環(huán)節(jié)1/(0.1s),故系