《电力拖动自动控制系统作业答案3.4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力拖动自动控制系统作业答案3.4（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1、微机数字控制系统的主要特点是离散化和 数字化：n离散化：在一定周期的采样时刻对模拟的 连续信号进行实时采样，形成一连串的脉 冲信号，即离散的模拟信号，这就是离散 化n数字化：用一组数码（如二进制码）来逼 近离散模拟信号的幅值，将它转换成数字 信号，这就是数字化。 2、定义：存储系数、分辨率、测速误差率。 答：存储系数：它表示数字量化的精度用 K=计算机内部存储值/物理量的实际值表示， 相当于模拟控制系统中的反馈系数。分辨率：是用来衡量一种测速方法对被测转 速变化的分辨能力，在数字测速方法中，用改 变一个计数字所对应的转速变化量来表示。测速误差率：转速实际值和测量值之差n与实 际值n之比定义
2、为测速误差率。3、M法测速、T法测速、M/T法 测速方法的测速计算公式nM法测速nT法测速nM/T法测速4、数字滤波方法。答：n算术平均值滤波、n中值滤波、n中值平均滤波。5、数字PID的两种算法及差分方 程，并说出两种算法的各自特点 ，考虑到限幅时，两者差异是什 么？n位置式 、增量式 n n3）位置式调节器算法结构清晰，P I作用分明，参数调整 简单明了。增量式调节器算法只需当前和上一拍偏差即可 算出偏差量n位置式：同时需积分限幅、输出限幅。增量式：只需输出 限幅6、推导数字式PI调节器的脉冲传递 函数u(k) = Kp e(k) + KI Tsam e( k ) 则调节器输出方程为：u(
3、k) = Xp(k)+ XI(k) Xp(z)= Kp e(z) XI(z)= KI TsamZ e(z)/(Z-1) u(z)=Kp+ KI TsamZ/(Z-1) e(z) G(z)= Kp+ KI TsamZ/(Z-1)= (Kp+ KI Tsam) Z- Kp/ (Z-1)Ki=13-1直流电机额定转速，电枢电流额定值，允 许过流倍数，计算机内部定点数占一个字的位 置（16位），试确定数字控制系统的转速反馈 存储系数和电流反馈存储系数，适当考虑余量 。 n解：定点数长度为1个字，但最高位须用作符号位 ，只有15位可表示量值，最大存储值 Dmax=215- 1,电枢电流最大允许值为1.5
4、IN，考虑到调节过程 中瞬时值可能超过此值，取1.8IN ， 因此电枢电流存储系数为：额定转速，取nmax=1.3nN， 则转速存储系数为：n对上述运算结果取整，得3-2旋转编码器光栅数为1024，倍频系数为4， 高频时钟脉冲频率f=1MHz，旋转编码器输出 的脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用16 位计 数器，M法和T法测速时间均为0.01s，求转速 n=1500r/min和n=150r/min时的测速分辨和误 差最大值。1)M法测速测速分辨率 a)当n=1500r/min时，测速误差率最大值 ii)当n=150r/min时，测速误差率最大值：2)T 法测速 i) 当n=1500r/min时,
5、测速误差率最大值：ii)当n=150r/min时，测速误差率最大值：1、实现直流电机可逆运行的方法几 种？相应的可逆线路各有什么特点？n答：一是改变电动机电枢电压极性。二是改变 电动机励磁磁通的方向。电枢反接可逆线路： （1）用接触器切换的可逆线路简单、经济、 适用于不经常正反转的生产机械。n（2）用晶闸管开关切换的可逆线路工作可靠 性比较高，在中小容量的可逆拖动中经常采用 。n（3）反并联可逆线路能灵活控制电动机起动 、制动和升、降速。2、环流概念、优缺点、分类 ？n答：所谓环流，是指不流过电动机或其他负载， 而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流。n优缺点：加重晶闸管和变压器的负担，导致晶
6、闸管损坏，消耗无用功率，作为流过晶闸管 的基本负载电流，电动机空载或轻载时也可使晶 闸管装置工作在电流连续区，避免电流断续引起 的非线性现象对系统静、动态性能的影响。保 证电流的无间断反向，加快反向是过渡过程。n分类：动态环流、静态环流3、分析工作制配合控制的工作原理 ，并说出触发装置的移项控制特性 。n答：工作原理：为了防止产生直流平均环流，当 正组晶闸管VF处于整流状态时，其整流电压 Ud0f=+，这时应该让反组晶闸管VR处于逆变状 态输出一个逆变的电压把它顶住，即让Ud0r=-， 而且幅值与Udof相等。Ud0f=-Ud0r。n移项控制：Uct=0时，两项触发装置的控制角af和 ar都等
7、于90度。Uct增大时，正组控制角af小于90 度。VF进入整流状态，反组控制角ar大于90度， VR处于逆变状态。4、瞬时脉动环流产生的原因是什么 ？如何抑制？n答：原因：在工作制配合控制的条件下，整流电 压与逆变电压始终是相等的。因而没有直流平均 环流，但这只是就电压的平均值而言的。然而晶 闸管装置输出的电压是脉动的。正组整流电压 Ud0f和反组逆变电压Ud0r的瞬时值并不相同，当 整流电压瞬时值Ud0f大于逆变电压瞬时值Ud0r时 ，便产生正向瞬时电压差Ud0，从而产生瞬时环 流。n抑制：在环流回路中串入环流电抗器。5、有环流可逆调速系统制动过程分 几个阶段，说出各个阶段VF、VR工 作
8、方式、电流流向、能量转换形式？n1本组逆变阶段：VF由整流到逆变，VR由待逆 变到待整流状态。电流方向未变，能量未变。n2它组制动阶段： 1、它组建流子阶段：VR由待整流到整流，机械能 变电能，再到磁能储存起来，电流方向改变。 2、它组逆变子阶段：VR回到逆变，VF待整流，电 流不变，动能变电能。 3、反向减流子阶段：VR、VF不变，电流不变，动 能到电能。6、分析可控环流系统的工作原 理？n答：主电路常采用两组晶闸管交叉连接线路，控 制线路仍为典型的转速，电流双闭环系统，但电 流互感器和电流调节器都用来了两套，分别组成 正反向各自独立的电流闭环，并在正、反组电力 调节器1ACR、2ACR输入
9、端分别加上控制环流的 环节。控制环流的环节包括：环流给定电压和由 、C、R组成环流抑制电路，为使1ACR、2ACR给 定信号极性相反经输出作为2ACR电流给定。这样 ，当一组整流时，另一组就可作为控制环流来用 。7、在逻辑无环流控制系统中，DLC逻辑 控制器起至关重要的作用，请说出：逻辑 控制器的作用、对逻辑控制器的要求、逻 辑控制器的组成及各组成部分的作用n作用：在正组晶闸管VF工作时封锁反组脉冲，在反组 晶闸管VR工作时封锁正组脉冲。n要求：1、由电流给定信号Ui*的极性和零电流检测信号Uio共同 发出逻辑切换指令。当Ui*改变极性，且零电流检测器发 出“零电流”信号时，允许封锁原工作组，
10、开放另一组。2、发出切换指令后，经过封锁延时时间才能封锁原导通 组脉冲，再经过开放延时时间Tbt后，才能开放另一组 脉冲。3、无论在任何情况下，两组晶闸管绝对不允许同时加触 发脉冲，当一组工作时，另一组的触发脉冲必须被封锁住 。n它由电平检测、逻辑判断、延时电路、 联锁保护四个环节组成。n A、电平检测的任务：是将控制系统中连续变化的 模拟量转换成1或0两种状态的数字量，实际上是 一个模数控制器。 B、逻辑判断的任务：是根据两个电平检测器的输 出信号Ut和Uz经运算后正确的发出切换信号Uf和 Ur。 C、在逻辑判断电路发出切换指令Uf、Ur之后，必 须经和才能执行延时指令，因此必须设置延时电
11、路。 D、和不能同时为1态，一旦电路发生故障，两个输 出和如果同时为1态，将造成两组晶闸管同时开放 而导致电源短路，为了避免这种事故，在无环流逻辑控制器的最后部分设置了多1联锁保护电路8、位置随动系统与调速系统比 较有如何特点？n两者控制原理相同。n调速系统的给定量是恒值，主要作用： 保证稳定，抵抗扰动，n位置随动系统给定量是随即变量，要求 输出量准确跟随给定量的变化，保证稳定 基础上，突出快速响应，n随动系统的结构往往要比调速系统复杂 一些。9、位置信号检测手段哪些？各自特点 ？ 答：位置信号检测需要位置传感器主要有4种n电位器：直接给出电压信号，价格便宜，使用方 便，但滑臂与电阻间有滑动接触，易磨损或接触 不良，可靠性差。n基于电磁感应原理的位置传感器：应用普遍的模 拟式位置传感器的可靠性和精度较好。n光电编码器：由光源，光栅码盘和光敏元件组成 ，直接输出数字式电脉冲信号，是现代数字式随 动系统主要采用的位置传感器。分为增量式编码 器、绝对值式编码器。n磁性编码器：由位移量变换成数字式电脉冲信号 的传感器。其适应环境能力强，不怕灰尘，油污 和水露，结构简单，坚固耐用，响应速度快，寿 命长，但制造高分辨率困难。
