1、考試內容及要求第一章轉速負反饋單閉環直流調速系統1反饋控制閉環直流調速系統的穩態分析(1) 調速系統的轉速控制要求及兩個穩態指標（2)晶閘管電動機系統 ( v-m 系統) 的開環機械特性（）轉速負反饋單閉環有靜差調速系統的組成、穩態結構圖及其靜特性(4) 開環機械特性與閉環靜特性的關系(5) 反饋控制規律 ( 閉環系統的基本性質）和系統穩態抗擾性能分析（6)轉速負反饋單閉環調速系統的穩態參數計算2單閉環調速系統的動態結構圖和動態抗擾性能分析3無靜差調速系統（1） 系統無靜差的實現方法（2） 無靜差調速系統的組成及其特點第二章 轉速、電流雙閉環調速系統和調節器的工程設計方法轉速、電流雙閉環調速系

2、統（1）雙閉環調速系統的組成、穩態結構圖及其靜特性(）雙閉環調速系統的穩態工作點及其穩態參數計算（）雙閉環調速系統的動態結構圖及其動態性能分析2. 調節器的工程設計方法（1）典型、 ii型系統的結構、特點及其性能指標與可調參數的關系（2)系統結構 ( 如小慣性和大慣性環節 ) 的近似處理（3）調節器校正及其參數選擇(4 ）利用實際系統的動態結構圖，根據典型i 、型系統的結構、特點和性能，選擇調節器的類型及其參數電力拖動自控系統綜合復習資料一、填空題，占 、 晶 閘 管 電 動 機 系 統 中 , 抑 制 電 流 脈 動 可 采 取 的 措 施是: 、和。2、位置隨動系統一般由五個部分組成，這五

3、個部分分別是: 位置傳感器、電壓比較放大器、和減速器與負載。3、可逆 vm系統存在環流的問題，環流可以分為靜態環流和動態環流兩種，靜態環流由可分為和兩種。4 、雙閉環調速系統中引入轉速微分負反饋的作用是。5、轉速、電流雙閉環直流調速系統的起動過程有、和三個特點。6、直流調速系統常用的可控直流電源有、和。7、雙閉環直流調速系統中 , 電流調節器主要對產生的擾動起到抵抗作用。8、 調 速 系 統 轉 速 控 制 的 要 求 主 要 集 中在 三個 方面 ，具 體 為、和。9、直流調速系統的主要形式是晶閘管電動機調速系統, 簡稱為系統。0、在閉環調速系統中，常優先考慮串聯校正方案。用運算放大器實現的

4、串聯校正裝置可有、和三類調節器。11、常用的h 型 pw 變換器按控制方式分為、和等。12、在閉環控制系統中，常優先考慮串聯校正方案。由調節器可構成的超前校正 , 提高穩定裕度和改善快速性能; 由調節器構成的滯后校正, 可以保證系統的穩態精度； 用調節器構成滯后超前校正,兼具兩者的優點。3、電動機的“可逆運行”包括兩種情況: 一種是電動機既做正轉運行又做反轉運行,稱為 ; 另一種是電動機運行時, 工作在電動狀態，停車時, 電磁轉矩反向，電機工作在回饋制動狀態, 稱為。二、簡答題，占 50 分1、轉速、電流雙閉環直流調速系統的起動過程可分為哪幾個階段?其起動過程有什么特點? 2、兩組晶閘管反并聯

5、的可逆v-m系統中 , 什么叫做環流 ?靜態環流可分為哪幾類？分別采用何種方法來抑制？3、試分別畫出采用比例放大器的轉速單閉環直流調速系統的穩態結構圖和動態結構圖。4、調速系統常用的動態性能指標分為那幾類？并寫出相應的性能指標。5、雙閉環直流調速系統中，兩個調節器均采用pi 調節器。當系統帶額定負載運行時，轉速反饋線突然斷線 , 系統重新進入穩態后 , 電流調節器的輸入偏差電壓ui是否為零 ?為什么? 6、雙極式控制的橋式可逆pwm 變換器的優點？7、轉速閉環調速系統能夠減小穩態速降的實質是什么？8、轉速、電流雙閉環調速系統中，電流調節器的作用? 9、位置隨動系統和調速系統的區別？10、試比較

6、開環系統機械特性和閉環系統機械特性的靜特性。11、某雙閉環調速系統 ,as、acr 均采用近似 p調節器 , 試問調試中怎么才能做到uim*=6v 時，id=20；如欲使 um*=10v時，n100r mi，應調什么參數 ?如發現下垂特性不夠陡或工作段特性不夠硬, 應調什么參數 ? 12、在轉速電流雙閉環調速系統的設計過程中，為什么通常將內環設計成典型i 型系統，而將外環設計成典型i 型系統？3、試比較串聯校正中常用的三種方法的優缺點。14、在他勵直流電動機調速系統中, 何為“恒轉矩調速方式”和“恒功率調速方式”? 15、直流斬波器有哪幾種控制方式？6、轉速、電流雙閉環調速系統中, 轉速調節器

7、的作用？7、試畫出雙閉環直流調速系統的穩態結構圖。1、試畫出橋式可逆pm變換器的主電路圖。三、計算題 , 占0 分1、有一 v-調速系統 , 電動機參數為 pno2. w、unm=22、im=1a、nnom=150rmin、 ra2, 整流裝置內阻r =1, 觸發整流環節的放大系數s=3, 要求調速范圍 d=20 ，轉差率 10% 。試求：(1）計算開環系統的穩態速降和調速要求所允許的穩態速降。() 調整該系統，使vun20*時轉速 =000/min ，此時轉速反饋系數應為多少？（）若改用電壓負反饋，放大器的放大系數為8.79, 最大給定電壓為 0，在靜差率為=30% 時最多能夠得到多大的調速

8、范圍？2、轉速、電流雙閉環直流調速系統中, 兩個調節器均采用p調節器。 轉速給定信號最大值 unm*=5時, n=n150/mn；電流給定信號最大值uim*1v時, 允許最大電流 idm=35a，電樞回路總電阻 r=3 ，晶閘管裝置放大倍數ks=35，現系統在額定電流 id=25a運行。某時刻電機突然失磁，若系統能重新穩定, 則穩定后 n=？ui*=?i?c? 3、有一個 vm調速系統 , 電機參數為： pn0k, =22， in=55a，n=100rmin, 電樞電阻1.0ar。若采用開環控制系統 , 只考慮電樞電阻引起的轉速降。(1）要使靜差率 s=.1, 求系統的調速范圍d 。(2）要使

9、調速范圍d=2 ，其允許的靜差率為多少？(3) 若要求調速范圍 d=0，靜差率 s=005, 則允許的轉速降為多少？、被控對象的傳遞函數為) 1st)(1st)(1st)(1st(k) s(w43211obj式中,k1；t1=0.4;t2= s；3=0.015s；t40.0 s。要求階躍輸入時系統的超調量 % 。試分別用 p和 pid 調節器校正成典型系統， 并設計各調節器參數并計算調節時間s。5、有一個調速系統，電機參數為:pn2w ，un=20v,n=15.6a，n=100r/min, 電樞電阻 ra1.5 ，電源內阻 r , s=7。（1)開環工作時，試計算d 3時 s 的值。（）當、

10、s=0% 時, 計算系統允許的穩態速降。（3)如為轉速負反饋有靜差調速系統, 要求 d0、s=10, 在 un*=時，使電動機在額定點工作 , 計算放大器放大系數 p 和轉速反饋系數。6、已知.0 , k= 44，=1925v min/ , 系統運動部分的飛輪慣量gd2= 10n2。根據穩態性能指標d 10，s0.05 計算，系統的開環放大系數應有k53.3。試判別這個系統的穩定性。?參考答案 : 一、 填空題、增加整流電路相數、采用多重化技術、設置平波電抗器。2、電力電子變換器、伺服電機。3、直流平均環流、瞬時脈動環流。4、抑制轉速超調。、飽和非線性控制、轉速超調、準時間最優控制。 6、旋轉

11、變流機組（g 系統 ) 、靜止可控整流器（-m 系統）、直流斬波器或脈寬調制變換器。 7、電網電壓波動。、調速、穩速、加減速。9、vm 系統。 10、比例微分、比例積分、比例積分微分。1、雙極式、單極式、受限單極式。12、比例微分、比例積分、比例積分微分。13、轉速可逆、狀態可逆。二、 簡答題1、電流上升階段、恒流升速階段、轉速調節階段飽和非線性控制、轉速超調、準時間最優控制。2、 不流過負載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流稱為環流; 直流平均環流和瞬時脈動環流兩種； 直流平均環流可通過=配合控制抑制；瞬時脈動環流可通過串接環流電抗器抑制。3、穩態結構圖動態結構圖4、跟隨性能指標: 上升時

12、間、超調量、調節時間; 抗擾性能指標：動態降落、恢復時間。、nomimiiiuuu*,0；轉速反饋斷線,asr飽和 , 輸出限幅值*imu; 系統再次穩定后，由于帶額定負載, 最終運行在nomi上，所以電流調節器的輸入偏差電壓0iu。6、 電流一定連續; 可使電動機在四象限中運行；電機停止時有微振電流，能消除靜摩擦死區;低速平穩性好，調速范圍可達1： 0000 左右； 低速時 , 每個晶體管的驅動脈沖仍較寬, 有利于保證晶體管可靠導通。7、自動調節作用；隨負載變化改變電樞電壓以補償回路電阻壓降的變化。8、作為內環的調節器，在外環轉速的調節過程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定電壓（即外環調節器

13、的輸出量) 變化。 對電網電壓的波動起及時抗擾的作用。在轉速動態過程中, 保證獲得電機允許的最大電流, 從而加快動態過程。當電機過載甚至堵轉時，限制電樞電流的最大值,起快速的自動保護作用。一旦故障消失, 系統立即自動恢復正常。9、位置隨動系統要求輸出跟隨給定變化，強調快速跟隨性能；調速系統保證穩定和抵抗擾動，強調抗擾性。1、閉環系統靜特性比開環系統機械特性硬得多。如果比較同一n的開環和閉環系統, 則閉環系統的靜差率要小得多。當要求的靜差率一定時，閉環系統可以大大提高調速范圍。閉環調速系統要增加運算放大器。11、調節電流調節器和轉速調節器中的反饋系數。比例積分環節中的放大系數。1、電流調節器整定

14、成i 型系統 , 主要是考慮型系統的超調量小, 跟隨性能好，在一定的條件下其抗擾性能是可以容許的。轉速調節器整定成i 型系統，主要是考慮抗擾性能。13、 pd,超前校正 , 提高穩定裕度，快速性好,穩態精度差 ; pi，滯后校正 , 保證穩態精度，限制快速性； pi, 滯后 - 超前校正 , 集中 pi 和 pd優點 , 但實現與調試復雜。14、按照電力拖動原理，在不同轉速下長期運行時, 為了充分利用電機，都應使電樞電流達到其額定值恒轉矩調速方式：由于電磁轉矩iktm，在調壓調速范圍內, 因為勵磁磁通不變, 容許的轉矩也不變。恒功率調速方式：在弱磁調速范圍內，轉速越高, 磁通越弱，容許的轉矩不

15、得不減少，轉矩與轉速的乘積則不變，即容許功率不變。5、 wm 、pfm和兩點式控制。、轉速調節器是調速系統的主導調節器,它使轉速很快地跟隨給定電壓變化，穩態時可減小轉速誤差 , 如果采用pi 調節器，則可實現無靜差。對負載變化起抗擾作用。其輸出限幅值決定電機允許的最大電流。uuuuupeks1/ce*nucidend0un+-asr+*i-idrracr-i17、1、三、 計算題1、解 :(1 ）電動機的ce：rmin/v127.01500215220nriucnomanomnome開環系統穩態壓降min/r33.354127.0)12(15c)rr(icrinerecanomenomop調速

16、要求允許的穩態壓降min/r33.8) 1.01 (201.01500) s1 (dsnnnnomnomcl( ）v20u*n時 n 100 / , 轉速反饋系數rmin/v02.0rmin/v100020nunu*nn（3) 電壓負反饋調速系統穩態特性方程為nomeanomerece*nspicri)k1 (cr)k1(cukkn式中 :spkkk, 其中電壓反饋系數1364.022030uuuunom*nnomn所以 :97.351364. 03079.8k采用負電壓反饋后調速系統的穩態速降為+usug4m+-vd1vd2vd3vd4vt2abmvt1ug1ug2vt3ug3vt4min/

17、r42.239min/r15127.0297.351127.01icr)k1(crnnomeaerec7.2)3.01(42.2393.01500)s1(nsndnom, 即系統最多能達到的調速范圍為7。2、解 : =0； ui10 ； id=5a；35335cdckriuv=3 。3、解 :rvnriucnannemin2145.010001.055220min/6.252145.01.055rcrineann34.4)1 .01 (6.251.01000)1(snsndnn049.06.25210006 .252)1 (nnnnnndnndssnsnd26.5)05.01(1005.010

18、00)1(sdsnnn、用調節器校正時, 調節器傳遞函數為s1sk)s(w11pipi取s4 .0t11，并將 t、t、t看成小時間常數，令stttt1.0005.0015.008.0432則按典型 i 型系統校正時系統開環傳遞函數為) 1ts( sk1tsksk) s(w11pi同樣，取t21kk1pi, 則11 .0224.0tk2k11pi調節時間 :s6.01.06t6ts用 pd調節器校正時,其傳遞函數為s)1s)(1s()s(w21pid取s4 .0t11，s08.0t22，令s02.0005.0015.0ttt43則按典型 i 型系統校正時系統開環傳遞函數為)1ts(sk1tsks1)s(w1同樣，取t21kk1，則s08.0s02.022tk21調節時間 :s12.002. 06t6ts。5、解：131.015005 .16.15220nannnriuce7.297131.05.26.15)(enanopcrrin86.07.2973015007 .29730)1(nopnnopnopnopndnndssnsndmin/56.5)1 .01(301.01500)1(rsdsnnnclrvmin/0067.0150010，開環放大系數為5 .521clopnnk另9.27370067.0131.05.52sepespkkck