1、電力拖動自動控制系統復習題一、填空題1. 直流調速系統用的可控直流電源有： 旋轉變流機組（G-M系統） 、靜止可控整流器（V-M統） 、 直流斬波器和脈寬調制變換器（PWM） 。2. 轉速、電流雙閉環調速系統的起動過程特點是 飽和非線性控制 、 準時間最優控制 和 轉速超調 。3. 交流異步電動機變頻調速系統的控制方式有 恒磁通控制 、 恒功率控制 和 恒電流控制 三種。4. 變頻器從結構上看，可分為 交交變頻 、交直交變頻 兩類，從變頻電源性質看，可分為 電流型 、 電壓型 兩類。5. 相異步電動機的數學模型包括： 電壓方程 、 磁鏈方程 、 轉矩方程 和 運動方程 。6. 異步電動機動態數

2、學模型是一個 高階 、非線性 、強耦合 的多變量系統 。7. 常見的調速系統中，在基速以下按 恒轉矩 調速方式，在基速以上按 恒功率 調速方式。8. 調速系統的穩態性能指標包括 調速范圍 和 靜差率 。9. 反饋控制系統的作用是：抵抗擾動 ， 服從給定 。10. VVVF控制是指逆變器輸出 電壓 和 頻率 可變的控制11、轉速、電流雙閉環調速系統當中，兩個調節器采用 串級 聯接，其中轉速反饋極性為 負反饋 、電流反饋極性為 負反饋 。12、直流斬波器的幾種常用的控制方法：T不變，變ton 脈沖寬度調制（PWM） ；ton不變，變 T 脈沖頻率調制（PFM） ；ton和T都可調，改變占空比 混合

3、型 。13、轉速、電流雙閉環系統，采用PI調節器，穩態運行時，轉速n取決于 給定電壓 、ASR的輸出量取決于 負載電流 。14. 各種電力拖動自動控制系統都是通過控制 電動機轉速 來工作的。15. V-M系統中，采用三相整流電路，為抑制電流脈動，可采用的主要措施是 設置平波電抗器 。16、在單閉環調速系統中，為了限制全壓啟動和堵轉電流過大，通常采用 電流截止負反饋 。17、在配合控制的直流可逆調速系統中，存在的是 直流平均 環流，可用 串接環流電抗器 抑制。18、采用PI調節器的轉速、電流雙閉環系統啟動時，轉速調節器經歷 不飽和、 飽和、退飽和 三種狀態。2、 選擇題1. 帶有比例調節器的單閉

4、環直流調速系統，如果轉速的反饋值與給定值相等，則調節器的輸出為（ A ）A、零； B、大于零的定值C、小于零的定值； D、保持原先的值不變2. 無靜差調速系統的PI調節器中P部份的作用是（ D ）A、消除穩態誤差； B、不能消除穩態誤差也不能加快動態響應C、既消除穩態誤差又加快動態響應；D、加快動態響應3. 異步電動機變壓變頻調速時，采用（ B ）控制方式，可獲得一線性機械特性。A、U1f1=常值； B、Eg/f1=常值；C、Es/f1=常值； D、Er/f1=常值4. 一般的間接變頻器中，逆變器起（ B ）作用。A、調壓； B、調頻；C、調壓與逆變； D、調頻與逆變5. 轉差頻率控制變頻調速

5、系統的基本思想是控制（ C ）。A、電機的調速精度； B、電機的動態轉矩；C、電機的氣隙磁通； D、電機的定子電流6轉速電流雙閉環調速系統中的兩個調速器通常采用的控制方式是 ( B )APID BPI CP DPD7靜差率和機械特性的硬度有關，當理想空載轉速一定時，特性越硬，則靜差率( A ) A越小 B越大 C不變 D不確定8下列異步電動機調速方法屬于轉差功率消耗型的調速系統是 ( D )A降電壓調速 B串級調速 C變極調速 D變壓變頻調速9雙閉環調速系統中，在恒流升速階段時，兩個調節器的狀態是( A ) A. ASR飽和、ACR不飽和 B. ACR飽和、ASR不飽和 C. ASR和ACR都

6、飽和 D. ACR和ASR都不飽和10在微機數字控制系統的故障保護中斷服務子程序中，工作程序正確的是( C )A顯示故障原因并報警分析判斷故障封鎖PWM輸出系統復位 B顯示故障原因并報警封鎖PWM輸出分析判斷故障系統復位 C封鎖PWM輸出分析判斷故障顯示故障原因并報警系統復位 D分析判斷故障顯示故障原因并報警封鎖PWM輸出系統復位11、SPWM技術中，調制波是頻率和期望波相同的（ A ）。 A、正弦波 B、方波 C、等腰三角波 D、鋸齒波12、無靜差單閉環調速系統，穩態時，轉速的給定值與反饋值相同，此時調節器的輸出（ D ）。 A、為0 B、正向逐漸增大 C、負向逐漸增大 D、保持恒定終值不變

7、13、下列交流異步電動機的調速方法中，應用最廣的是（ C ）。 A、降電壓調速 B、變極對數調速 C、變壓變頻調速 D、轉子串電阻調速14、在交直交變頻裝置中，若采用不控整流，則PWN逆變器的作用是（ C ）。 A、調壓 B、調頻 C、調壓調頻 D、調頻與逆變15、控制系統能夠正常運行的首要條件是（ B ）。 A、抗擾性 B、穩定性 C、快速性 D、準確性16、常用的數字濾波方法不包括（ D ）。 A、算術平均值濾波 B、中值濾波 C、中值平均濾波 D、幾何平均值濾波17、在電機調速控制系統中，系統無法抑制（ B ）的擾動。 A、電網電壓 B、電機勵磁電壓變化 C、給定電源變化 D、運算放大器

8、參數變化18、雙閉環調速系統在穩定運行時，控制電壓Uct的大小取決于（ C ）。 A、Idl B、n C、n和Idl D、和3、 判斷題1、反饋控制系統所能抑制的只是被反饋環包圍的前向通道上的擾動。 （ ）2、改變電流相序可以改變三相旋轉磁通勢的轉向。 （ ）3、當閉環系統開環放大系數大于系統的臨界放大系數時，系統將穩定。 （ × ）4、調速系統的靜差率指標應以最低速時所能達到的數值為準。 （ ）5、在電機調速控制系統中，系統無法抑制電機勵磁電壓變化的擾動。 （ ）6、控制系統能夠正常運行的首要條件是準確性。 （ × ）7、開環系統的靜特性可以比閉環系統硬得多。 （ 

9、15; ）8、微機數字調速系統中，采樣頻率應不小于信號最高頻率的2倍。 （ ）9、一般的間接變頻器中，逆變器起調頻與逆變作用。 （ × ） 10、無靜差調速系統中，調節器一般采用PI調節器調節器。 （ ）四、問答題1、調速范圍和靜差率的定義是什么？ 答：生產機械要求電動機提供的最高轉速和最低轉速之比叫做調速范圍，用字母D表示,即： 當系統在某一轉速下運行時，負載由理想空載增加到額定值時所對應的轉速降落nN與理想空載轉速n0之比，稱作靜差率s，即 。2、簡述恒壓頻比控制方式 答：繞組中的感應電動勢是難以直接控制的，當電動勢值較高時，可以忽略定子繞組的漏磁 阻抗壓降，而認為定子相電壓 U

10、s Eg，則得 這是恒壓頻比的控制方式。但是，在低頻時 Us 和 Eg 都較小，定子阻抗壓降所占的份量就 比較顯著，不再能忽略。這時，需要人為地把電壓 Us 抬高一些，以便近似地補償定子壓降。3、轉速、電流雙閉環調速系統穩態運行時，兩個調節器的輸入偏差電壓和輸出電壓各是多少？為什么？ 答：當兩個調節器都不飽和時，它們的輸入偏差電壓和輸出電壓都是零，轉速調節器 ASR 的輸出限幅電壓 Uim 決定了電流給定電壓的最大值；電流調節器 ACR的輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm.4、單閉環調速系統的基本特征 答：（1)具有比例放大器的單閉環調速系統是有靜差的； （2）閉環系統具有較

11、強的抗干擾性能反饋閉環系統具有很好的抗擾性能，對于作用在被負反饋所包圍的前向通道上的一切擾動都能有效地抑制； （3）閉環系統對給定信號和檢測裝置中的擾動無能為力。5、在無靜差轉速單閉環調速系統中，轉速的穩態精度是否還受給定電源和測速發電機精度的影響？并說明理由。 答：系統的精度依賴于給定和反饋檢測的精度。因此轉速的穩態精度還受給定電源和測速發電機精度的影響。6、晶閘管-電動機系統需要快速回饋制動時，為什么必須采用可逆線路？ 答：當電動機需要回饋制動時，由于反電動勢的極性未變，要回饋電能必須產生反向電流，而反向電流是不可能通過 VF 流通的，這時，可以通過控制電路切換到反組晶閘管裝置 VR，并使

12、它工作在逆變狀態，產生逆變電壓，電機輸出電能實現回饋制動。7、解釋待正組逆變和反組逆變，并說明這兩種狀態各出現在何種場合下。 答：正組逆變電樞端電壓為負，電樞電流為正，電動機逆向運轉，回饋發電，機械特性在第四象限。 反組逆變電樞端電壓為正，電樞電流為負，電動機正向運轉，回饋發電，機械特性在第二象限。8、有靜差系統與無差系統的區別。 答：根本區別在于結構上(控制器中)有無積分控制作用，PI控制器可消除階躍輸入和階躍擾動作用下的靜差，稱為無靜差系統，P控制器只能降低靜差，卻不能消除靜差，故稱有靜差系統。9、簡述泵升電壓產生的原因及其抑制措施。 答：泵升電壓產生的原因：采用二極管整流獲得直流電源時，

13、電機制動時不能回饋電能，只好對濾波電容充電，使電容兩端電壓升高，產生泵升電壓。 泵升電壓抑制措施：電容器吸收動能；鎮流電阻消耗動能；并接逆變器。10、什么叫環流? 并說明有環流可逆系統的適用場合。 答：只限于兩組晶閘管之間流通的短路電流稱為環流。 適用于中小容量系統, 有較高快速性能要求的系統。11、在轉速、電流雙閉環調速系統中，出現電網電壓波動與負載擾動時，哪個調節器起主要調節作用？ 答：電網電壓波動時，ACR起主要調節作用;負載擾動時，ASR起主要抗擾調節作用。5、 計算題 1、 某直流調速系統的電動機額定轉速為 nN=1430r/min ,額定速降 nN =115r/min，當要求靜差率

14、s30時，允許多大的調速范圍？如果要求靜差率s20，試求最低運行速度及調速范圍。 解：要求s30%時，調速范圍為若要求s20%時，最低空載轉速為最低運行轉速為調速范圍為 2、某一調速系統，測得的最高轉速特性為 nO max = 1500r / min ，最低轉速特性為nO min = 150r / min ，帶額定負載時的速度降落 nN = 15r / min ，且在不同轉速下額定速降nN 不變，試問系統能夠達到的調速范圍有多大？系統允許的靜差率是多少？ 解：思路一：系統能夠達到的調速范圍為：系統允許的靜差率： 思路二：系統允許的靜差率： 系統能夠達到的調速范圍為： 3. 在轉速、電流雙閉環系

15、統中，兩個調節器ASR、ACR均采用PI調節器。已知參數：電動機：Pnom=3.7kW ， Unom=220V ， Inom=20A ，nnom=1000r/min，電樞回路總電阻R=1.5，設Unm*= Uim*= Ucm=8V，電樞回路最大電流Idm=40A，電力電子變換器的放大系數Ks=40.試求：（1）電流反饋系數和轉速反饋系數；（2）當電動機在最高轉速發生堵轉時的Ud0、Ui、Uc值。 解：（1）= Uim*/Idm=8/40=0.2 = Unm */ nnom=8/1000=0.008 （2）Ud0=IdmR=40×1.5=60V Ui= Uim*=8V（極性相反） Uc= Ud0/Ks=60/40=1.5A 4. 已知某調速系統電動機數據為：PN=18KW ,UN=220V ,IN=94A ,nN=1000r/min ，Ra=0.15整流裝置內阻Rrec = 0.3觸發整流環節的放大倍數 Ks=40.最大給定電壓Unm* =15V, 當主電路電流達到最大值時，整定電流反饋電壓 Uim =10V計算： （1）轉速反饋系數 。 （2）調節器放大系數Kp 。 解：（1）轉速負反饋系數 應該是先計算電動機的電動勢系數 則開環系數額定速降為閉環系統的開環放大系數應為 運算放大器所需的放大倍數 5、如圖所示的系統，要求5%，試設計調節器。 解：根據題意，該系統可