电力拖动自动控制系统试卷-科创学院.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date电力拖动自动控制系统试卷-科创学院座位号电力拖动自动控制系统 一、单项选择题1当负载相同时，闭环系统稳态速降只为开环系统稳态速降的（ ）倍。 A1/Kn B1/(1+Kn) CKn D(1+Kn)2闭环调速系统设置了两个调节器，即电流调节器和（ ）调节器。 A转速 B转差 C电压 D电流3在电机调速控制系统中，对于（ ）的扰动，系统是无能为力的。 A运算放大器的参数的

2、变化 B电机励磁电压的变化C转速反馈参数的变化 D电网电压的变化4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零 B大于零的定值 C小于零的定值 D保持原先的值不变5无静差调速系统的PI调节器中P部份的作用是（ ）。 A消除稳态误差 B既消除稳态误差又加快动态响应 C加快动态响应 D不能消除稳态误差也不能加快动态响应6 = 配合控制有环流可逆调速系统中存在的是（ ）环流。 A直流 B动态 C平均 D脉动7配合控制可逆调速系统运行在第二象限，整流装置的输出电压方向与电机反电势方向相反，此时是（ ）状态。 A正组待整流，反组逆变，电机电动 B正组待

3、逆变，反组整流，电机反接制动C正组待整流，反组逆变，电机回馈制动 D正组待逆变，反组整流，电机回馈制动8转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制（ ）。 A电机的调速精度 B电机的动态转矩C电机的气隙磁通 D电机的定子电流9SPWM逆变器是利用正弦波信号与三角波信号相比较后，而获得一系列（ ）的脉冲波形。 A等幅不等宽 B等宽不等幅 C等幅等宽 D不等宽不等幅10按转子磁场定向和矢量控制变频调速系统中，在（ ）条件下，有电动机转矩与定子电流转矩分量成正比的关系。 A气隙磁通恒定 B转子电流恒定 C转子磁链恒定 D定子电流恒定滞后6011典型型系统的超调量一般比典型型系统（ ），而快速性要好。

4、A大 B小 C相同 D无法比较12电动机的调速范围D可以由以下哪一项表示（ ）。 A BCD 13( ) 可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速。 A比例控制 B积分控制 C比例积分控制 D微分控制14如果系统主要要求有良好的跟随性能，可以设计成（）。 A型系统B. 型系统C. 型系统D. 型系统15三项异步电动机转子频率f2与频率f1的关系实际（）。 A B CD16在单极性可逆变换器中，随着负载的减小，电流将（ ）。 A断续，不改变方向 B保持连续，不改变方向C断续，来回变向 D保持连续，来回变向17配合控制可逆调速系统运行在第三象限，整流装置的输出电压方向与电机反电势方向

5、相反，此时是（ ）状态。 A正组待整流，反组逆变，电机电动 B正组待逆变，反组整流，电机反接制动C正组待整流，反组逆变，电机回馈制动 D正组待逆变，反组整流，电机电动18交流串级调速装置指的是串级调速系统中的（ ）。 A交流电动机 B电动机加转子整流器 C逆变器与逆变变压器 D转子整流器，逆变器与逆变变压器19在型可逆变换器主要电路中，只有二个三极管交替通断，而其它二个的通断是受电动机转向控制的是（ ）。 A双极性 B单极性 C受限单极性 D受限双极性20交一交变频调速系统适用的调频范围为（ ） A0fN B1/2fNfN C1/3fNfN D1/2fN1/3fN二、填空题1根据交流电动机的转

6、速表达式，可归纳出交流电动机的三种调速方法： 、 和 。2三相全波相位控制的Y接调压电路电阻电感负载时当时将出现“ ”现象，此时触发电路应采用 或 来避免。3典型型系统中，若以快速性为主，则宜取= ，若以稳定性为主，则宜取= 。4串级调速的原理是在转子回路中串入一个与转子感应电动势E2同频率的附加电动势f，通过改变f 的_ _ _和_就可以实现电动机低于或超过同步速度的调速。5通过改变电动机定子供电频率来改变同步转速的调速方法称为 _。6变频器的功能是将电网电压提供的 交流电变换为 交流电。7变频器按无功能量处理方式分为_ _ _ 和_ _。8在转速开环的晶闸管变频调速系统中，用来减缓突加阶跃

7、给定信号造成的系统内部电流电压冲击、提高系统的运行稳定性的控制环节是 。9在变频调速系统中，为了得到宽的调速范围，可以在电动机转速低于额定转速时，采用 调速，高于额定转速时，采用近似 调速。10电压源型变频器的特点是直流侧滤波元件为 ，而电流源型变频器直流回路串入 元件滤波。11在PWM调制中，正、负半周的脉冲数和相位在不同输出频率下完全对称的调制方式称为 ，不完全对称的调制方式则称为 。12矢量变换控制的基本思想是将交流电动机模拟成直流电动机。即将异步电动机的 磁场变换成直流电动机的 磁场。13同步电动机变频调速系统根据其结构的不同可分为两大类：一类为 变频式，另一类为 变频式，又称 。14

8、变频调速系统按控制原理来分，可分 和闭环控制系统。其中闭环控制系统又可分为 控制系统、 控制系统和 控制系统。15转差频率控制的变频调速系统是通过控制转差角频率s来控制异步电动机转矩Te的，其先决条件是 。16晶闸管装置的传递函数为 ，可近似成一阶贯性环节为。17调速系统的两个稳态性能指标： 和 。18反馈控制系统的作用是：抵抗_，服从_。19双闭环直流调速系统的起动过程中转速调节器ASR经历了_、_、_三种情况。20常用的阶跃响应跟随性能指标有上升时间、峰值时间、_和_。21在基频以下，属于_调速性质，而在基频以上，基本上属于_调速。22SPWM控制技术有 控制和 控制23异步电动机的动态数

9、学模型是一个高阶 、 的多变量系统。24异步电动机调速系统的控制方案应用最多的是：按转子磁链定向的 控制系统；按定子磁链控制的 控制系统。25截止频率Wc越高，则系统的_越好。26当系统中存在一个时间常数特别大的惯性环节1/（Ts+1）时，可近似地将它看成是积分环节_（低频段大惯性环节）。27在绕线转子异步电机的转子侧引入一个_，就可调节电机的转速，则称它为串级调速。28一个调速系统的调速范围是指在 时还能满足所需静差率的转速可调范围。29静差率和机械特性的硬度有关，特性越硬，静差率_，转速的稳定度就_。30抗扰性能指标包括：_、_。三、判断题1在电力拖动自动控制系统中，PWM控制与变换器可近

10、似看成是一个一阶惯性环节。2闭环系统静特性可以比开环系统机械特性软得多。 3只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的。 4反馈控制系统对反馈装置的误差是无法克服的。 5带比例放大器的闭环直流调速系统可以近似看作是一个三阶线性系统。 6采用比例积分调节器的闭环调速系统是有静差调速系统。 7反馈控制只能使静差减小，补偿控制却能把静差完全消除。 8一般来说，调速系统的动态指标以跟随性能为主。 9反电动势对转速环和转速超调量无影响。 10恒Er/1控制可以得到和直流他励电动机一样的线性机械特性。 11在动态过程中，可把晶闸管触发与整流装置看成是一个超前环节。 12最大可能的失控时间Tsmax

11、与交流电源的频率成反比。 13调速系统的静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准。 14闭环系统的静差率要比开环系统大得多。 15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。 16电压负反馈系统的稳态性能比带同样放大器的转速负反馈系统要强些。 17一般来说，随动系统的动态指标以抗扰性能为主。 18转速的退饱和超调量与稳态转速有关。 19恒Us/1控制的稳态性能优于恒Eg/1控制。 20当磁链幅值一定时，定子三相电压合成空间矢量与供电电压频率成反比。 四、简答题1转速闭环调速系统是一种基本的反馈控制系统，它具有哪些基本特征？也就是反馈控制的基本规律。2转速调节器的作用是什么？3为什

12、么电压型变频器没有再生制动的能力？4变频调速时为什么要维持恒磁通控制？恒磁通控制的条件是什么？5转差频率控制的基本规律是什么？6简述开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系。7电流调节器的作用是什么？8双闭环调速系统中，给定信号U*n未变，增加转速反馈系数，系统稳定后转速反馈电压Un是增加、减小还是不变？为什么?9交流调速系统按转差功率的处理方式可分为那三种类型，并分别说明其特点？10交直交变频器由哪几个主要部分组成？各部分的作用是什么？五、计算题1有一VM调速系统，电动机参数为PN2.5KW，UN220V，IN15A，nN=1500r/min，Ra=2，整流装置内阻Rrec=1，触发整流环节的

13、放大系数Ks=30，要求调速范围D20，静差率s10。试求：(1) 计算开环系统的稳态速降和调速要求所允许的稳态速降。(2) 采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的稳态结构图。(3) 调整该系统，使U*n=20V时转速n=1000r/min，此时转速反馈系数应为多少？(4) 计算放大器所需的放大系数。2某直流调速系统电动机额定转速为，额定速降 DnN = 115r/min，当要求静差率30%时，允许多大的调速范围？如果要求静差率20%，则调速范围是多少？如果希望调速范围达到10，所能满足的静差率是多少？答案一、单项选择题1B2A3C4A5B6D7C8D9A10A11A12C13B14B15D

14、16D17D18D19B20D二、填空题1变频调速、变转差率调速、变极对数调速2单相半波整流现象、宽脉冲、脉冲列 31、0.5 4大小、方向 5变频调速 6恒压恒频、变压变频 7电压型、电流型 8给定积分器 9恒磁通控制、恒功率控制 10电容、电感 11同步调制、异步调制 12三相旋转、两相静止 13他控、自控、无换向器式 14开环控制、压频比恒定、转差频率、矢量15保持磁通恒定 16、Ks/1+TsS17调速范围、静差率18扰动、给定 19不饱和、饱和、退饱和 20超调量、调节时间21恒转矩、恒功率 22单极性、双极性23非线性、强耦合24矢量、直接转矩 25快速性 261/TS 27可控附

15、加电动势 28最低速 29越小、越高 30动态降落、恢复时间三、判断题1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 20四、简答题11）被调量是有静差的； 2）抵抗扰动, 服从给定； 3）系统的精度依赖于给定和反馈检测精度。 21）它使转速很快的跟随给定电压变化，稳态时可减小转速误差，如果采用PI调节器，则可实现无静差 2）对负载变化起抗扰作用 3）其输出限幅值决定电动机允许的最大电流 3电压型变频器的中间直流滤波器件是电容，由于电容元件两端电压不能方向，不能进行能量回馈，所以电压型变频器没有再生制动的能力。4交流异步电动机在基频以下变频调速运行

16、时，为了保证输出转矩恒定，必须维持气隙磁通恒定。维持磁通恒定的条件是保持定子电压与频率成比例变化。51）在ssm的范围内，转矩Te基本上与s成正比，条件是气隙磁通不变 2）在不同的定子电流值时，根据Us（1Is）函数关系控制定子电压和频率，就能保持气隙磁通m恒定6比较一下开环系统的机械特性和闭环系统的静特性，就能清楚地看出反馈闭环控制的优越性。如果断开反馈回路，则上述系统的开环机械特性为 (1-36) (1-37) 而闭环时的静特性可写成 71）使电流紧紧跟随其给定电压变化 2）对电网电压的波动起及时抗扰作用 3）在转速动态过程中，保证获得电动机允许的最大电流，从而加快动态过程 4）当电动机过

17、载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用 8转速反馈电压不变。91）转差功率消耗型异步电机采用调压控制等调速方式，转速越低时，转差功率的消耗越大，效率越低；但这类系统的结构简单，设备成本最低，所以还有一定的应用价值。 2）转差功率不变型变频调速方法转差功率很小，而且不随转速变化，效率较高；但在定子电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器，相比之下，设备成本最高。 3）转差功率馈送型控制绕线转子异步电动机的转子电压，利用其转差功率并达到调节转速的目的，这种调节方式具有良好的调速性能和效率；但要增加一些设备。101）整流器：把三相或单相交流电变成直流电 2）逆变器：有规律的控制逆变

18、器中主开关元器件的通与断 3）中间直流环节：缓冲无功能量4）控制电路：完成对逆变器的开关控制和对整流器的电压控制以及完成各种保护功能五、计算题1解：1）先计算电动机的CeCe=（UN-INRa）/nN=（220-15*2）/1500=0.127Vmin/r 开环系统的稳态速降为：nop=INR/Ce=IN（Ra+Rrec）=15*（2+1）/0.127=354.33r/min 满足调速要求所允许的稳态速降为：ncl=nN=snN/D(1-s)=1500*0.1/20*(1-0.1)=8.33r/min 2）转速负反馈闭环系统的稳态结构图如下KpKsa 1/CeU*nUcUnEnUd0Un+- IdR-3）当U*n20V时n=1000r/min，则转速反馈系数为： Un/nU*n/n=20/1000=0.02 Vmin/r 4）闭环系统的开环放大系数为： K=KpKs/ Ce=(nop/ncl)-1=(354.33 /8.33)-1=41.54则所需的放大器放大系数为： Kp=K Ce / Ks=41.54*0.127 /(30*0.02)=8.79 2解：要求30%时，调速范围为 若要求20%，则调速范围只有 若调速范围达到10，则静差率只能是 -