2022年运动控制系统期末复习题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 运动掌握直流部分复习题一、填空：1. 调速系统的稳态性能指标主要是指 和静差率；2. 采纳 V-M 系统,当系统处于深调速状态时,功率因数将较；3. 直流调速系统中,晶闸管触发和整流装置的传递函数可近似成 环节,时间常数称为；4. 晶闸管 -电动机转速、电流双闭环调速系统中,环为内环,环为外环；5. 双惯性环节校正成典型 型系统,引入的调剂器是 调剂器；6 直流调速的方法包括转变电枢回路电阻调速、调速和减弱磁通调速；7闭环调速系统对于 _ 的扰动具有抑制作用,而对于_ _的扰动就无能为力；8转速、电流双闭环调速系统中,调剂 _ _ 的限幅值可以

2、调剂系统最大电流；调剂 _ _ 的限幅值可以调剂 UPE的最大输出电压；9双极性直流 PWM 变换器的占空比,当 时,输出平均电压为正,要使输出平均电压为负,应使；二、挑选题1.以下说法正确的选项是A 积分调剂器的输出打算于输入偏差量的历史过程；B 比例掌握可以使系统在偏差电压为零时保持恒速运行；C 比例调剂器可以实现无静差；D 采纳积分调剂器动态相应快；电流调剂器具备的作用为A 对负载变化起抗扰作用；B 对电网电压波动起准时抗扰作用；C 输出限幅打算答应的最大电流；D 使转速跟随转速给定电压变化；3.双闭环调速系统中转速调剂器不具备的作用为A 对负载变化起抗扰作用；B 对电网电压波动起准时抗

3、扰作用；C 输出限幅打算答应的最大电流；D 使转速跟随给定电压变化；4.在工程设计中,假如将系统校正成典型型系统的过程, KT 值取为时为无超调；0 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5. 采纳工程设计法的双闭环直流调速系统中,电流环设计成典型型系统,引入的电流调剂器为调剂器；A PI B PI C P D P 6. G-M直流调速系统中的 G指的是哪一种直流电源；A 直流发电机；B 静止整流器；C 脉宽调制电源；D 以上情形均可能；三、分析与简答1.在调速系统中, 为什么在开环系统中晶闸管整流装置的掌握电压前面没有

4、加放大器,而在闭环之后要添加放大器？2. 双闭环调速系统中,电流调剂器的作用各是什么？3.采纳双极型 PWM 变换器的调速系统, 当电动机停止时, 电枢电流是否等于零,为什么？4. 假设某转速单闭环调速系统的电源电压突然降低,就该调速系统将如何进行调剂,请结合稳态结构图加以说明；5. 转速、电流双闭环直流调速系统设计后,载额定励磁稳速运行时突加额定转矩负载,因？ASR限幅对应倍额定电流,但是在空 转速不能回到给定转速, 请分析原6. 在转速、 电流双闭环直流调速系统中, 两个调剂器均采纳 PI调剂器； 当系统带 额定负载运行时, 转速反馈线突然断线, 试分析系统进入稳态后调剂器、 转速、电枢电

5、流的情形；7. 写出直流电动机反馈闭环调速系统的临界放大系数表达式,并请说明表达式 中各个参数含义；8. 请写出双闭环调速系统起动过程的三个特点；9. 请简述 H 型双极式 PWM 变换器的缺点；四、设计题1、某晶闸管供电的双闭环直流调速系统,整流装置采纳三相桥式电路,基 本数据如下：直流电动机 220V、136A、1460r/min,Ce=0.132Vmin/r,答应过载倍数=1.5；晶闸管装置放大系数40；时间常数 Tl=0.03s,Tm=0.18s；电流反馈系数 =0.05V/A IN,转速反馈系数 =0.007Vmin/r 10V/nN；将电流环校正成典型 型系统,取 KT=0.5；将

6、转速环校正成典型 型系统,0.01s；取 h=5；电流环滤波时间常数 0.002s；转速环滤波时间常数 请挑选并设计各调剂器参数；2、有一转速、电流双闭环调速系统,已知电动机参数为： PN =5.5kw,UN=220V,IN =28A,nN=1490 r/min,电枢回路电阻 R=0.8 ,答应电流过载倍数 =1.8,电磁时间常数TL48s,机电时间常数Tm85s,主电路采纳三相桥式整流电路, 触发整流环节的放大倍数 1 Ks=35,整流电装置内阻 Rres ,名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 平均失控时间常数Ts0

7、17s,最大输入、输出电压均为10V,电流反馈滤波时间常数 Toi,转速反馈滤波时间常数 Ton15s；1运算电流反馈系数 ,转速反馈系数 ；2按典型 I 型系统设计电流调剂器结构和参数,其中 KT=0.5；3按典型 II 型系统设计转速调剂器,其中 运算参数；h=5,挑选调剂器结构并运算时小数点后保留 3 位,假设数值较小时,应保留三位有效位 19 分3、转速单闭环掌握系统如以下图所示,已知数据如下： 电动机：PN 10 kW,U N 220 V,I N 55 A,nN 1500r / min,R a 0 . 5；整流装置内阻 R rec 0 3. , 触 发 整 流 环 节 的 放 大 倍

8、 数 K s 35； 最 大 给 定 电 压*U nm 8 V,当主电路电流到达最大值时 ,整定电流反馈电压 U im 8 V；设计指标：要求系统满意调速范畴 D 25,静差率 s 10 %；1. 运算 Ce,额定负载时,开环系统的稳态速降nop,满意静差率要求时,闭环系统的稳态速降 ncl 及闭环系统的开环放大系数 K；2. 转速反馈系数,调剂器放大系数 K p；3. 定性画出当 I d I N 时,U n * n N 和 U n * 1 n N 的闭环静特性；24系统是否有静差？假设有静差,应实行何种实际可行的措施排除静差；运算时小数点后保留 3 位,假设数值较小时,应保留三位有效位 15

9、 分IdUn*UnAUcUPEUdMnUnUtg TG六、 按下述两种情形定性分析转速、电流双闭环直流调速系统的转速和电2 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 流的变化规律,两个调剂器的输出与掌握作用,定性画出转速、电流的过渡曲线： 负载电流为IdL时,突加给定的起动过程,设最大电枢电流为Idm； 系统稳固后,负载电流由IdL加大到IdN,IdNIdm；12 分答：*段： ASR很快进入饱和状态,输出限幅值 U im,在 ACR的调剂下,电流迅速上升到 I d I dm, 电流上升阶段*段：ASR始终饱和,相当于转速开

10、环,系统成为在 U im 下的电流调剂系统,同时为了克服反电动势 E,所以在 ACR的作用下,dI 基本上保持略小于 I dm 的恒值,恒流升速阶段；段：ASR退饱和,U*,dI 快速减小,该段 ASR,ACR都不饱和； ASR起主i导的转速调剂作用, ACR就使dI 尽快地跟随Ui*,转速调剂阶段；段：加负载导致n ,在 ASR作用下,* U ,dI ,当IdIdm时,n 停止下降段：由于 n 仍小于给定值U*dI直到 n=给定值,电流也到i达最大值段：此时,IdIdN n ,转速超调,U* , dI , 直到IdIdN,in 到达峰值,此后系统在负载阻力下减速,直到稳固；3 名师归纳总结

11、- - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - nn *0 tIdI dmIdL0t1t2t3t 4tn*ntdII dNI dLt画出图中所缺部分4 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1. 有一 V-M 转速单闭环调速系统,采纳比例掌握,电动机参数为 60kW,220V、150A、1000r/min ,电枢电阻,整流装置内阻,主电路电感 L=10mH,系统运动部分 GD2=60Nm2,触发整流环节的放大倍数为于 20,静差率不超过 5%. 求：1 运算调速要求所答应

12、的闭环静态速降；2 运算闭环系统开环放大系数；30；要求系统满意调速范畴不小3整流装置采纳三相桥式电路,Ts,判定此时系统是否稳固；2、某 PWM 变换器供电的双闭环直流调速系统,采纳三相桥式电路,基本数据如下：直流电动机 220V、130A、1500r/min ,Ce,答应过载倍数；PWM 变换装置放大系数 40,失控时间 Ts；电枢回路总电阻；时间常数 Tl,Tm；当给定信号U =10V时,对应稳态转速为n ；转速调剂器饱和输出为10V 时IdIN；将电流环校正成典型型系统, 取；将转速环校正成典型型系统, 取 h=5；转速环滤波时间常数,忽视电流环的滤波环节；请挑选并设计各调剂器参数；5 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页