2022年电力拖动自动控制系统复习题大全

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1、一、填空题1. 直流调速系统用的可控直流电源有：旋转变流机组 G-M 系统、静止可控整流器 V-M统、 直流斩波器和脉宽调制变换器PWM 。2. 转速、 电流双闭环调速系统的起动过程特点是饱和非线性控制、 准时间最优控制和转速超调。3. 交流异步电动机变频调速系统的控制方式有恒磁通控制、 恒功率控制和 恒电流控制三种。4. 变频器从结构上看，可分为交交变频、 交直交变频两类，从变频电源性质看，可分为电流型、 电压型两类。5. 相异步电动机的数学模型包括：电压方程、 磁链方程、 转矩方程和 运动方程。6. 异步电动机动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。7. 常见的调速系统中，在基

2、速以下按恒转矩调速方式， 在基速以上按恒功率调速方式。8. 调速系统的稳态性能指标包括调速范围和静差率。9. 反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。10. VVVF 控制是指逆变器输出电压和 频率可变的控制11、转速、电流双闭环调速系统当中，两个调节器采用串级 联接， 其中转速反馈极性为负反馈、电流反馈极性为负反馈。12、直流斩波器的几种常用的控制方法：T 不变，变 ton脉冲宽度调制PWM ；ton 不变，变T脉冲频率调制PFM ； ton 和 T 都可调，改变占空比混合型。13、转速、 电流双闭环系统，采用 PI 调节器， 稳态运行时， 转速 n 取决于给定电压、ASR的输出量取决于负

3、载电流。14. 各种电力拖动自动控制系统都是通过控制电动机转速来工作的。15. V-M 系统中，采用三相整流电路，为抑制电流脉动，可采用的主要措施是设置平波电抗器。16、在单闭环调速系统中，为了限制全压启动和堵转电流过大，通常采用电流截止负反馈。17、在配合控制的直流可逆调速系统中，存在的是直流平均环流，可用串接环流电抗器抑制。18、采用 PI 调节器的转速、电流双闭环系统启动时，转速调节器经历不饱和、饱和、退饱和三种状态。二、选择题1. 带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为A A、零；B、大于零的定值C、小于零的定值；D、保持原先的值不变2. 无

4、静差调速系统的PI 调节器中P 部份的作用是D A、消除稳态误差；B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应C、既消除稳态误差又加快动态响应；D、加快动态响应3. 异步电动机变压变频调速时，采用B 控制方式，可获得一线性机械特性。A、U1f1=常值；B、Eg/f1= 常值；C、Es/f1= 常值；D、Er/f1= 常值4. 一般的间接变频器中，逆变器起B 作用。A、调压；B、调频；C、调压与逆变；D、调频与逆变5. 转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制C 。A、电机的调速精度；B、电机的动态转矩；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1

5、页，共 7 页C、电机的气隙磁通；D、电机的定子电流6转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是( B ) APID BPI CP DPD 7静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速一定时，特性越硬，则静差率( A ) A越小B越大C不变 D 不确定8以下异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是( D ) A降电压调速 B串级调速C变极调速D变压变频调速9双闭环调速系统中，在恒流升速阶段时，两个调节器的状态是( A ) A. ASR 饱和、 ACR 不饱和B. ACR 饱和、 ASR 不饱和C. ASR 和 ACR 都饱和D. ACR 和 ASR 都不饱和10在微机数字

6、控制系统的故障保护中断服务子程序中，工作程序正确的选项是( C ) A显示故障原因并报警分析判断故障封锁PWM 输出系统复位B显示故障原因并报警封锁PWM 输出分析判断故障系统复位C封锁 PWM 输出分析判断故障显示故障原因并报警系统复位D分析判断故障显示故障原因并报警封锁PWM 输出系统复位11、SPWM 技术中，调制波是频率和期望波相同的A 。A、正弦波B、方波C、等腰三角波D、锯齿波12、 无静差单闭环调速系统，稳态时，转速的给定值与反馈值相同，此时调节器的输出 D 。A、为 0 B、正向逐渐增大C、负向逐渐增大D、保持恒定终值不变13、以下交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是C 。

7、A、降电压调速B、变极对数调速C、变压变频调速D、转子串电阻调速14、在交直交变频装置中，假设采用不控整流，则PWN 逆变器的作用是C 。A、调压B、调频C、调压调频D、调频与逆变15、控制系统能够正常运行的首要条件是B 。A、抗扰性B、稳定性C、快速性D、准确性16、常用的数字滤波方法不包括D 。A、算术平均值滤波B、中值滤波C、中值平均滤波D、几何平均值滤波17、在电机调速控制系统中，系统无法抑制B 的扰动。A、电网电压B、电机励磁电压变化C、给定电源变化D、运算放大器参数变化18、双闭环调速系统在稳定运行时，控制电压Uct 的大小取决于C 。A、Idl B、 n C、n 和 Idl D、

8、和三、判断题1、反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。 2、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。 3、当闭环系统开环放大系数大于系统的临界放大系数时，系统将稳定。 4、调速系统的静差率指标应以最低速时所能到达的数值为准。 5、在电机调速控制系统中，系统无法抑制电机励磁电压变化的扰动。 6、控制系统能够正常运行的首要条件是准确性。 7、开环系统的静特性可以比闭环系统硬得多。 8、微机数字调速系统中，采样频率应不小于信号最高频率的2 倍。 9、一般的间接变频器中，逆变器起调频与逆变作用。 10、无静差调速系统中，调节器一般采用PI 调节器调节器。 精选学习资料 - - -

9、 - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页四、问答题1、 调 速 范 围 和 静 差 率 的 定 义 是 什 么 ？答：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围，用字母 D 表示 ,即：maxminnDn当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落nN 与理想空载转速n0 之比，称作静差率s，即2、 简 述 恒 压 频 比 控 制 方 式答 ：绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁 阻抗压降，而认为定子相电压Us Eg，则得1Usf常值这是恒压频比的控制方式。但是，在

10、低频时Us 和 Eg 都较小，定子阻抗压降所占的份量就 比较显著，不再能忽略。这时，需要人为地把电压Us 抬高一些，以便近似地补偿定子压降。3、 转速、电流双闭环调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少？为什么？答 ：当两个调节器都不饱和时，它们的输入偏差电压和输出电压都是零，转速调节器ASR 的输出限幅电压Uim 决定了电流给定电压的最大值；电流调节器ACR 的输出限幅电压限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm. 4、 单 闭 环 调 速 系 统 的 基 本 特 征答 ： 1)具有比例放大器的单闭环调速系统是有静差的；2闭环系统具有较强的抗干扰性能反馈闭环系统具有很好

11、的抗扰性能，对于作用在被负反馈所包围的前向通道上的一切扰动都能有效地抑制；3闭环系统对给定信号和检测装置中的扰动无能为力。5、在无静差转速单闭环调速系统中，转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度的影响？并说明理由。答： 系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。因此转速的稳态精度还受给定电源和测速发电机精度的影响。6、晶闸管 -电动机系统需要快速回馈制动时，为什么必须采用可逆线路？答：当电动机需要回馈制动时，由于反电动势的极性未变，要回馈电能必须产生反向电流，而反向电流是不可能通过VF 流通的，这时，可以通过控制电路切换到反组晶闸管装置VR ，并使它工作在逆变状态，产生逆变电压，电机输出电

12、能实现回馈制动。7、解释待正组逆变和反组逆变，并说明这两种状态各出现在何种场合下。答： 正组逆变电枢端电压为负，电枢电流为正，电动机逆向运转，回馈发电，机械特性在精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页第四象限。反组逆变电枢端电压为正，电枢电流为负，电动机正向运转，回馈发电，机械特性在第二象限。8、有静差系统与无差系统的区别。答：根本区别在于结构上(控制器中 )有无积分控制作用，PI 控制器可消除阶跃输入和阶跃扰动作用下的静差，称为无静差系统，P 控制器只能降低静差，却不能消除静差，故称有静差系统。9、简述泵升电压产生的原

13、因及其抑制措施。答 ：泵升电压产生的原因：采用二极管整流获得直流电源时，电机制动时不能回馈电能，只好对滤波电容充电，使电容两端电压升高，产生泵升电压。泵升电压抑制措施：电容器吸收动能；镇流电阻消耗动能；并接逆变器。10、什么叫环流? 并说明有环流可逆系统的适用场合。答 ：只限于两组晶闸管之间流通的短路电流称为环流。适用于中小容量系统, 有较高快速性能要求的系统。11、在转速、电流双闭环调速系统中，出现电网电压波动与负载扰动时，哪个调节器起主要调节作用？答 ：电网电压波动时，ACR 起主要调节作用;负载扰动时，ASR 起主要抗扰调节作用。五、计算题1、 某直流调速系统的电动机额定转速为nN=14

14、30r/min , 额定速降nN =115r/min ，当要求静差率s30时，允许多大的调速范围？如果要求静差率s20，试求最低运行速度及调速范围。解： 要求 s30%时，调速范围为假设要求s20%时，最低空载转速为最低运行转速为调速范围为2、某一调速系统， 测得的最高转速特性为nO max = 1500r / min ，最低转速特性为nO min = 150r / min ， 带额定负载时的速度降落nN= 15r / min ， 且在不同转速下额定速降nN 不变，试问系统能够到达的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？解：思路一：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总

15、结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页系统能够到达的调速范围为：，设 Unm*= Uim*= Ucm=8V，电枢回路最大电流Idm=40A ，电力电子变换器的放大系数Ks=40.试求：1电流反馈系数和转速反馈系数；2当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、Ui、 Uc 值。解： 1 2Ud0=IdmR=40 1.5=60V Ui= Uim*=8V极性相反整流装置内阻触发整流环节的放大倍数Ks=40.最大给定电压Unm* =15V, 当主电路电流到达最大值时，整定电流反馈电压Uim =10V (p29) 计算：1转速反馈系数。2调节器放大系数Kp 。精选学习资料 - - - - -

16、- - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页5、如下图的系统，要求5%，试设计调节器。解：根据题意，该系统可以校正为典型型系统，也可以校正为典型型系统后加给定滤波器。校正成典型型系统时，假设取h=5，则 T1=0.1，hT1=50.01=0.05，T1hT2。因此可以把大惯性环节1/0.1s+1近似处理为积分环节1/0.1s ，故系统控制对象的传递函数为采用 PI 调节器校正，则开环传递函数为按 Mpmin 准则精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页故调节器参数这时超调量=37.6%，为了减小超调量，输入通道加一给定滤波器取滤波时间常数T0=0.05，超调量 =2.8%5%，满足要求。最后还要校验一下近似条件是否满足、即，满足近似条件。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页