1、1 .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2 .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，靜差率A.越小 B.越大 C.不變 D.不確定3 .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A.降電壓調速 B.串級調速 C.變極調速 D.變壓變頻調速4 .可以使系統在無靜差的情況下保持恒速運行，實現無靜差調速的是A.比例控制 B.積分控制5 .控制系統能夠正常運行的首要條件是A.抗擾性 B.穩定性6 .在定性的分析閉環系統性能時，截止頻率A.越高 B.越低7 .常用的數字濾波方法不包括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

2、8 .轉速電流雙閉環調速系統中電流調節器的英文縮寫是9 .雙閉環直流調速系統的起動過程中不包括A.轉速調節階段 B.電流上升階段 C.恒流升速階段 D.電流下降階段11 .下列不屬于雙閉環直流調速系統啟動過程特點的是A.飽和非線性控制 B.轉速超調C.準時間最優控制 D.飽和線性控制12 .下列交流異步電動機的調速方法中，應用最廣的是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13 .SPWM 技術中，調制波是頻率和期望波相同的A.正弦波 B.方波 C.等腰三角波 D.鋸齒波14 .下列不屬于異步電動機動態數學模型特點的是A.高階 B.低階 C.非線性 D.強耦合15

3、.在微機數字控制系統的中斷服務子程序中中斷級別最高的是A.故障保護 B.PWM 生成 C.電流調節 D.轉速調節16 .比例微分的英文縮寫是A.PIB.PDC.VR17 .調速系統的靜差率指標應以何時所能達到的數值為準A.平均速度 B.最高速 C.最低速20 .采用旋轉編碼器的數字測速方法不包括A.M 法 B.T 法 C.M/T 法21 .轉速電流雙閉環調速系統中轉速調節器的英文縮寫是A.ACRB.AVRC.ASR22 .下列關于轉速反饋閉環調速系統反饋控制基本規律的敘述中，錯誤的是A.只用比例放大器的反饋控制系統，其被調量仍是有靜差的B.AVRC.ASRD.ATRA.PIDB.PIC.PC.

4、微分控制C.快速性3c 越低， 則系統的穩定精度C.不變D.比例微分控制D.準確性D.不確定D.PIDD.任意速度D.F 法D.ATRB.反饋控制系統可以抑制不被反饋環節包圍的前向通道上的擾動C.反饋控制系統的作用是：抵抗擾動、服從給定D.系統的精度依賴于給定和反饋檢測的精度23 .籠型異步電動機變壓變頻調速系統中基頻以下調速，恒？控制方式控制性能最好24 .SPWM 技術中，載波是頻率比期望波高得多的A.正弦波 B.方波 C.等腰三角波 D.鋸齒波25 .下列不屬于交流異步電動機動態數學模型特點的是A.高階 B.線性 C.非線性 D.強耦合26 .在微機數字控制系統的故障保護中斷服務子程序中

5、，工作程序正確的是A.顯示故障原因并報警一分析判斷故障一封鎖 PWM 輸出一系統復位B.顯示故障原因并報警一封鎖 PWM 輸出一分析判斷故障一系統復位C.封鎖 PWM 輸出一分析判斷故障一顯示故障原因并報警一系統復位D.分析判斷故障一顯示故障原因并報警一封鎖27.正弦波脈寬調制的英文縮寫是A.PIDB.PWM29 .采用比例積分調節器的閉環調速系統一定屬于A.無靜差調速系統 B.有靜差調速系統C.雙閉環調速系統 D.交流調速系統30 .異步電動機數學模型的組成不包括、填空題1 .常用的可控直流電源有旋轉交流機組、靜止式可控整流器、直流斬波器或脈寬調制變換器2 .調速系統的穩態性能指標包括調速范

6、圍和靜差率3 .反饋控制系統的作用是：抵抗擾動，服從給定4 .當電流連續時，改變控制角，VM 系統可以得到一組平行的機械特性曲線。5 .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6 .自動控制系統的動態性能指標包括對給定輸入信號的跟隨性能指標和對擾動輸入信號的抗擾性能指標7 .電力牽引設備上最先進的可控直流電源是直流斬波器或脈寬調制變換器8 .SPWM 控制技術包括單極性控制和雙極性控制兩種方式。10.VVVF 控制是指逆變器輸出電壓和頻率可變的控制12 .電流截止負反饋的作用是限流13 .負反饋的作用是抵制擾動14 .靜態環流可以分為直流平均環流和瞬時脈動環流1

7、5 .自動控制系統的動態性能指標包括對給定輸入信號的跟隨性能指標和對擾動輸入信號的抗擾性能指標。16 .PWM 變換器可以通過調節電力電子開關來調節輸出電壓。18.PWM 逆變器根據電源類型不同可以分為電壓型和頻率型20 .轉速單閉環直流控制系統可以通過引入電流環控制以提高系統動態性能。21 .轉速電流雙閉環調速系統在啟動過程中，轉速調節器 ASR 將經歷不飽和、飽和、退飽和三種情況。22 .交流調速的基本類型中最好的一種節能省力型調速方案是PWM 輸出一系統復位C.SPWMA.電壓方程B.磁鏈方程 C.轉矩方程D.外部擾動9.常見的轉速檢測裝置有測速發電機、旋轉編碼器、電磁脈沖測速器變壓變頻

8、調速24 .無靜差直流調速系統的實質是調節器包含比例積分環節。25 .比例積分控制綜合了比例控制和積分控制兩種規律的優點，比例部分能迅速響應控制作用。28.電流調節器可以對電網電壓的波動起及時抗擾的作用。2.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）o（A）ASR 飽和、ACR 不飽和（B）ACR 飽和、ASR 不飽和（C）ASR 和 ACR 者 B 飽和（D）ACR 和 ASR 者 B 不飽和5.無靜差調速系統中，調節器一般采用（C）調節器。（A）P 調節器（B）PD 調節器（C）PI 調節器8.在速度負反饋單閉環調速系統中，當下列（C）參數變化時系統無調節能力。（A）放大

9、器的放大倍數 Kp（B）負載變化（C）轉速反饋系數（D）供電電網電壓10.為了增加系統響應的快速性，我們應該在系統中引入（A）環節進行調節。（A）比例（B）積分（C）微分6.PID 控制器各環節的作用是什么？答：PID 控制器各環節的作用是：（1）比例環節 P:成比例地反映控制系統的偏差信號，偏差一旦出現，控制器立即產生控制作用，以便減少偏差，保證系統的快速性。（2）積分環節 I:主要用于消除靜差，提高系統的控制精度和無差度。（3）微分環節 D:反映偏差信號的變化趨勢，并能在偏差信號變得過大之前，在系統中引入一個早期修正信號，從而加快系統的動作速度，減少調節時間。三、名詞解釋題1.VM 系統晶

10、閘管-電動機調速系統3 .靜差率負載由理想空載增加到額定值所對應的轉速降落與理想空載轉速的比4 .ASR轉速調節器5 .測速方法的分辨率衡量一種測速方法對被測轉速變化的分辨能力6 .PWM可逆脈沖寬度調制7 .直接轉矩控制利用轉矩反饋直接控制電機的電磁轉矩8 .調速范圍電動機提供的最高轉速與最低轉速之比9 .ACR電流調節器口；10 .測速誤差率15.調節器的設計過程可以簡化為哪兩步？1 .選擇調節器的結構2 .選擇調節器的參數1、帶有比例調節器的單閉環直流調速系統，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

11、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G 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。AU1/f1=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、電機的定子電流三、簡答題（每小題 10 分，共 40 分）1、調速范圍和靜差率

12、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：D=nmax/nmin。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 AnNlM 理想空載轉速 n0 之比，稱作靜差率 s,即 s=DnN/n0。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 UsEg,則得 1Usf=常值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

13、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 勺輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm4、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。,1、調速系統的靜差率指標應

14、以最低速時所能達到的數值為準。,2、電流調節器可以對電網電壓的波動起及時抗擾的作用。,3、反饋控制系統的作用是：抵抗擾動，服從給定。,4、雙閉環直流調速系統的起動過程包括：轉速調節階段；電流上升階段；恒流升速階段。,5、交流異步電動機動態數學模型特點有高階、非線性、強耦合。,6、常見的可控直流電源有旋轉交流機組、靜止式可控整流器、直流斬波器（或脈寬調制變換器）。,7、PWM換器可以通過調節一。電子開關來調節輸出電壓。一,8、轉速、電流雙閉環調速系統中轉速調節器的英文縮寫是 ASR,二、選擇題（每小題 2 分，共 20 分）,1、異步電動機數學模型的組成不包括（D）。孤 A、電壓方程 B、磁鏈方

15、程 C、轉矩方程 D、外部擾動2、控制系統能夠正常運行的首要條件是（B）o,A、抗擾性 B、穩定性 C、快速性 D、準確性,3、SPW 麒術中，載波是頻率比期望波高得多的（C）。,A、正弦波 B、方波 C、等腰三角波 D、鋸齒波號，學，4、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5、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、運算放大器參數變化6、在速度負反饋單閉環調速系統中，當下列（C）參數變化時系統無調節能力。內線封密在寫須必號學A、放大器的放大倍數 KPB、負載變化

16、 C、轉速反饋系數 D、供電電網電壓7、采用比例積分調節器的閉環調速系統一定屬于（A）。A、無靜差調速系統 B、有靜差調速系統 C、雙閉環調速系統 D、交流調速系統8、雙閉環調速系統在穩定運行時，控制電壓 Ut的大小取決于（C）。A、IdlB、nC、n 和 IdlD、a 和 09、下列不屬于雙閉環直流調速系統啟動過程特點的是（D）。A、飽和非線性控制 B、轉速超調 C、準時間最優控制 D、飽和線性控制10、在交一直一交變頻裝置中，若采用不控整流，則 PWNf 變器的作用是（C）。A、調壓 B、調頻 C、調壓調頻 D、調頻與逆變三、判斷題（每小題 2 分，共 10 分）1、調速范圍是指電動機提供

17、的最低轉速與最高轉速之比。（X）2、在無靜態調速系統中的 PI 調節器中，P 部分的作用是加快動態響應。（V）3、微機數字調速系統中，采樣頻率應小于信號最高頻率的 2 倍。（X）4、當閉環系統開環放大系數大于系統的臨界放大系數時，系統將不穩定。（V）5、正弦波脈寬調制的英文縮寫是 PWM（X）四、簡答題（每小題 5 分，共 20 分）1、在電力拖動及其自動控制系統這門課程中如何對其定義？其基本任務是什么？答：在電力拖動及其自動控制系統這門課程中對其定義如下：具有自動控制和調節工作機械的速度或位移的電力拖動系統稱為“電力拖動自動控制系統”，或者“運動自動控制系統”。其基本任務是通過控制和調節電動

18、機的旋轉速度或轉角來實現工作機械對速度或位移的要求。2、ACR 的是什么的英文縮寫？調節器的設計過程可以簡化為哪兩步？答：ACR 勺是電流調節器的英文縮寫。兩步：選擇調節器的結構；選擇調節器的參數。3、PID 控制器中的 PI、D 分別代表什么環節？并說明 I 環節的作用。答：PID 控制器中的 P、I、D 分別代表比例環節、積分環節、微分環節。其中 I 環節的作用是消除靜差，提高系統的控制精度和無差度。4、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，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

19、容器吸收動能；鎮流電阻消耗動能；并接逆變器。五、計算題（每小題 15 分，共 30 分）1、（15 分）有一 V-M 系統：電動機 Pnom=2.5kw,Un=220V,In=15A,nn=1500r/min,RS=2Q,Rec=1Q,KS=30,要求調速范圍 D=20,靜差率 s=20%。求：（1）計算開環系統的速降和允許的靜態速降；（2）采用轉速負反饋，當給定電壓為 20V、轉速為 1000r/min 時，計算放大器的放大倍數。加蚱二人X?二3543（r/（r/mm）解：（1）開環系統的速降為Lfxs,、廂=Dx(1-s)=833陽加)q=0127（V/（r/mm）%K串4454（2）計算

20、放大器的放大倍數齊而，=KxCfl一二8792、（15 分）有一轉速負反饋單閉環 V-M 有靜差直流調速系統，其系統穩態結構框圖如下圖所示，試利用此圖推導其靜特性方程。解：電壓比較環節：繼上鴛亂,放大器：4=長皿,電力電子變換器：%尸 M調速系統開環機械特性：ce,測速反饋環節：U%二制，允許的靜態速降為=6%瞠一/洲=IdR11二(16 嵋=以 1+一一或 1+，削去中間變量的靜特性方程：.2-1 在轉速、電流雙閉環調速系統中，若要改變電動機的轉速，應調節什么參數？改變轉速調節器的放大倍數Kn行不行？改變電力電子變換器的放大倍數Ks行不行？改變轉速反饋系數a行不行？若要改變電動機的堵轉電流，

21、應調節系統中的哪些參數？答：在轉速、電流雙閉環調速系統中，若要改變電動機的轉速，應調節的參數有：轉速給定電壓 U*n,因為轉速反饋系統的轉速輸出服從給定。改變轉速調節器的放大倍數 Kn,只是加快過渡過程，但轉速調節器的放大倍數 Kn 的影響在轉速負反饋環內的前向通道上，它引起的轉速變化，系統有調節和抑制能力。因此，不能通過改變轉速調節器的放大倍數Kn,來改變轉速改變改變電力電子變換器的放大倍數 Ks,只是加快過渡過程，但轉電力電子變換器的放大倍數 Ks的影響在轉速負反饋環內的前向通道上，它引起的轉速變化，系統有調節和抑制能力。因此，不能通過改變電力電子變換器的放大倍數 Ks,來改變轉速改變轉速

22、反饋系數 a,能改變轉速。轉速反饋系數 a 的影響不在轉速負反饋環內的前向通道上，它引起的轉速變化，系統沒有調節和抑制能力。因此，可以通過改變轉速反饋系數 a 來改變轉速，但在轉速、電流雙閉環調速系統中穩定運行最終的轉速還是服從給定。若要改變電動機的堵轉電流，應調節系統中的參數有：轉速的給定 U*n、轉速調節器的放大倍數 Kn、轉速調節器的限幅值、轉速反饋系數a等，因為它們都在電流環之外。2-2 在轉速、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 1答：在轉速、電流雙閉環調速系統中穩定運行時，轉速調節器退飽和，PI 的作用使得轉速調節器的輸入偏差電壓為 0

23、,轉速調節器的輸出電壓由于維持在 U*m(n*)o在轉速、電流雙閉環調速系統中穩定運行時，電流調節器不飽和，PI 的作用使得電流調節器的輸入偏差電壓為 0,形成一個電流隨動子系統，力圖使 Id盡快跟隨其給定 U*i,電流調節器的輸出電壓 UC又后面的環節決定。2-3 在轉速、電流雙閉環調速系統的轉速調節器不是 PI 調節器，而是 P 調節器，對系統的靜、動態性能將會產生什么影響？答：在轉速、電流雙閉環調速系統中，轉速調節器采用 P 調節器，整個系統成為一個有靜差的系統。轉速調節器不飽和，一直處于主導地位；電流調節器不飽和，形成一個電流隨動子系統，無法形成在最大電流下在最短時間內使速度上升仆降最

24、快，動態響應較慢。2-4 試從下述五個方面來比較轉速、電流雙閉環調速系統和帶電流截止環節的轉速單閉環調速系統：調速系統的靜態性能；動態限流性能；啟動的快速性抗負載擾動的性能；抗電源波動的性能答：調速系統的靜態性能：在轉速、電流雙閉環調速系統中，轉速調節器采用 PI 調節器，整個系統成為一個無靜差的系統。帶電流截止環節的轉速單閉環調速系統中，轉速調節器采用 PI 調節器，整個系統成為一個無靜差的系動態限流性能：在轉速、電流雙閉環調速系統中，電流調節器采用 PI 調節器，將電流限制在 1dm內。帶電流截止環節的轉速單閉環調速系統中，將電流限制在 Idcr-Idbl內。啟動的快速性：在轉速、電流雙閉

25、環調速系統在啟動/制動過程中，轉速調節器飽和，電流調節器在最大電流 Idm附近進彳 fPI 調節，時間最短，提高了啟動/制動的快速性。帶電流截止環節的轉速單閉環調速系統中，在啟動/制動過程中，當電流大于截止電流 Idcr時,電流調節器起作用，并不是在最大電流附近進行調節，啟動/制動的快速性較差。抗負載擾動的性能：在轉速、電流雙閉環調速系統中，負載擾動在轉速外環中，負載擾動作用在電流環之后，因此只能靠轉速調節器ASR 來產生抗負載擾動的作用。在設計 ASR 時，應要求有較好的抗擾性能指標。帶電流截止環節的轉速單閉環調速系統中，負載擾動立即引起電流變化，當電流大于截止電流 Idcr時.電流調節器起

26、作用，可以進行調節。抗電源波動的性能在轉速、電流雙閉環調速系統中，由于增設了電流內環，電壓波動可以通過電流反饋得到比較及時的調節，不必等它影響到轉速以后才能反饋回來，抗電源波動的性能大有改善。在電流截止環節的轉速單閉環調速系統中，電網電壓擾動的作用點離被調量較遠，調節作用受到多個環節的延滯，因此單閉環調速系統抵抗電源電壓擾動的性能要差一些。2-5 在轉速、電流雙閉環調速系統中，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，當系統重新進入穩定運行時電流調節器的輸入偏差信號 A5 是否為零？答：在轉速、電流雙閉環調速系統中，兩個調節器均采用PI調節器。當系統帶額定負載

27、運行時，轉速反饋線突然斷線，轉速調節器反饋電壓突變為為 0,轉速調節器輸入偏差突變為最大，轉速調節器（PI調節器）飽和，轉速開環，系統變為電流單閉環調節。轉速調節器的輸出突變為正極限值 U*m,電流調節器的輸入偏差變大，電流調節器為 PI 調節器作用，直至進入新的穩定狀態，電流無靜差。當重新進入穩定運行時，電流調節器（PI 調節器）的輸入偏差信號州i為零。2-6 在轉速、電流雙閉環調速系統中，給定信號 U*n未變，增加轉速反饋系數a,系統穩定后轉速反饋電壓 Un是增加、減小還是不變？答：在轉速、電流雙閉環調速系統中，給定信號 U*n未變，增加轉速反饋系數 a,轉速調節器反饋電壓增加，轉速調節器

28、輸入偏差變大，轉速調節器輸出變大即電流調節器給定變大，電流調節器輸入偏差變大，電流調節器輸出變大即電機電流變大，進入重新調節階段。系統穩定后，轉速、電流無靜差。轉速調節器輸入偏差為 0,轉速反饋電壓 Un等于轉速給定信號 U*n，不變。2-7 在轉速、電流雙閉環調速系統中，兩個調節器均采用 PI 調節器。已知電動機參數為：PN=3.7KW,UN=220V，1N=20A,nN=1000r/min,電樞繞組總電阻 Ra=1.5C,U*nm=U*im=U*cm=8V,電樞回路最大電流 Idm=40A,電力電子變換器的放大倍數 Ks=40,試求：電流反饋系數群喈專速反饋系數a當電動機在最高轉速發生堵轉

29、時的 Ud0、U*I、UUc值.*解：穩態運行時，轉速調節器不飽和，輸入偏差為 0,a=-=吧8/1500=0.0056nnN*穩態運行時，電流調節器不飽和，輸入偏差為 0,0=旦皿=8/40=0.2nidm當電動機在最高轉速發生堵轉時，電樞回路最大電流 Idm=40A,電流調節器反饋電壓最大 U*im=8V,電流調節器輸入偏差最大大，電流調節器飽和，輸出最大 U*cm=8V,電流開環.經過電力電子變換器后的 Udo=Ks*Uc=40*8=320V.,電機轉速很小；幾乎為 0,轉速反饋電壓很小，轉速調節器輸入偏差很大，轉速調節器飽和，轉速開環，轉速調節器輸出 U*im=8V.*.,一一、一一、

30、*2-8 在轉速、電流雙閉環調速系統中，ASR、ACR 兩個調節器均米用 PI 調節器。當 ASR 的輸出達到 Uim=8V時，主電路電流達到最大電流 80A,當負載電流由 40A 增加到 70A,試問：U*I如何變化？Uc 如何變化？Uc 值.由哪些條件決定？答：在轉速、電流雙閉環調速系統中，ASR、ACR 兩個調節器均采用 PI 調節器。當 ASR 的輸出達到 U*m=8V時，ASR 飽和不起作用；主電路電流達到最大電流 80A,電流調節器的給定電壓 U*i=U*im=8V 最大保持不變，當負載電流由 40A 增加到 70A,電流調節器反饋電壓 Ui增加，電流調節器的輸入偏差電壓減小，電流

31、調節器的輸出電壓 Uc減小.Uc彳！.由：電流調節器的輸入偏差電壓(電流調節器的給定電壓 U*電流調節器反饋電壓)、條電流調節器的比例放大系數、電流調節器積分時間常數以及電機的運行狀態等條件決定。2-9 在轉速、電流雙閉環調速系統中，電動機拖動恒轉矩負載在額定工作點正常運行，現因某種原因使電動機勵磁電源突然下降一半，系統工作情況會如何變化？寫出 Ud0、U*i、Uc、Id、n 在系統重新進入穩定后的表達式。答：在轉速、電流雙閉環調速系統中，電動機拖動恒轉矩負載在額定工作點正常運行，現因某種原因使電動機勵磁電源突然下降一半，電機的電磁轉矩減小為原來的一半，轉速下降，轉速調節器反饋電壓 Un減小，

32、轉速調節器的輸入偏差電壓增大，轉速調節器的輸出電壓即電流調節器的給定電壓 U*i增大.電流調節器的輸出電壓 Uc增大，轉速上升，達到新的穩定。在系統重新進入穩定后 Ud0=*Ui=Uc=Id=n=2-10 某反饋控制系統已校正成典型 I 型系統。已知時間常數 T=0.1S,要求階躍響應超調量 a10%求系統的開環增益；計算過渡過程時間 ts和上升時間 tr畫出開環對數特性。如要求上升時間 tr0.25s,則 K=?,b=?解：典型 I 型系統 W(S)=T=0.1S 階躍響應超調量 a10%S(TS1)當 wc1/T 時，的幅頻特性以 W0dB/dec 斜率穿越零分貝線，系統有較好的穩定性。系

33、統的開環增益心wc 截止頻率 KT=0.5K=53ts=6T=0.6Sn2T-(或-arccos),1-2過渡過程時間上升時間 tr=取=0.7072T上升時間 trT2查典型 I 型系統階躍輸入跟隨性能指標表可知超調量 b5%,KT=0.5K=50KI=5k12-12 有一個系統，其控制對象的傳遞函數為 Wobj(S)=10,要求校正為典型 II 型S(TS1)S(0.02S1)查典型口型系統階躍輸入跟隨性能指標表可知超調量 b30%,h=72-13 調節對象的傳遞函數為 Wobj(S)=18(0.25S-1)(0.02S1),要求分別校正成典型 I 型系統和典型T1s1T1skpi(1S1

34、)WPI(S)=-,T1=hT2一般取 h=5T1=hT2=5*0.02=0.1S1s2-14 在一個由三相零式晶閘管整流裝置供電的轉速、電流雙閉環調速系統中，已知電動機額定參數：PN=360KW,UN=220V,IN=308A,nN=1000r/min,電動勢系數 Ce=0.196V.min/r,主回路總電阻 R=0.18Q,觸發整流環節的放大倍數 Ks=35,電磁時間常數 T=0.012S,機電時間常數 Tm=0.12S,電流反饋濾波時間常數 Toi=0.0025S 轉速反饋濾波時間常數 Ton=0.015S.額定轉速時定電壓 U(*n)N=10V,調節器 ASR、ACR 飽和輸出電壓 U

35、*im=8V,Ucm=6.5V,系統的靜、 動態指標為： 穩態無靜差， 調速范圍 D=10,電流超調量 b 產 5%,空載啟動到額定轉速時的轉速超調量 an5%,試求：電流反饋系數口假定啟動電流限制在 339A 以內)和轉速反饋系數 a試設計電流調節器 ACR,計算其參數 Ri、Ci、Coi,畫出其電路圖(調節器輸入回路電阻 R0=40K-設計轉速調節器 ASR,計算其參數 Rn、Cn、Con,RO=40KQ計算電動機帶 40%額定負載啟動到最低轉速時的轉速超調量 bn計算空載啟動到額定轉速的時間一*解：穩態運行時，電流調節器不飽和，輸入偏差為 0,0=-=一m=8/339=0.024nidm

36、一*穩態運行時，轉速調節器不飽和，輸入偏差為 0,a=-=nm=10/1000=0.001nNN*電磁時間常數 T|=0.012S,三相零式晶閘管整流裝置的平均失控時間 Ts=0.0033S,電流反饋濾波時間常數 Toi=0.0025S 電流環的小時間常數 Tsi=TS+Toi=0.0033+0.0025=0.0058S,*根據設計要求：穩態無靜差，電流超調量 ai5%,因此可按典型 I 型系統設計，電流調節器選用向，TLPI 型。檢查對單源電壓的抗擾性：一=0.012/0.0058=6.13,參考典型 I 型系統的動態抗擾性能，各項指標是可以接受的.*ACR 超前時間常數：Ti=Ti=0.0

37、12S電流環開環增益：要求三 5%時，應取 K|T=0.5，因此-1KI=0.5/T、1=0.5/0.0058=86.2SKiiR于是，ACR 的比例系數為：Ki=-=(86.2*0.012*0.18)/(0.024*38)=0.222Ks：*根據電流調節器原理圖，取 R0=40KQ,則Ri=KiR0=0.222*40=8.88KQ(取 9KQ)Ci=0.012/9=1.3/(取 1.3.F)Coi=4T/R0=4*0.012/40=0.2F(取0.2.F)*電流環等效時間常數為 2T,|=0.0116S,轉速反饋濾波時間常數 Ton=0.015S轉速環最小時間常數Tsn=2Ti+Ton=0.

38、0266S,機電時間常數 Tm=0.12S,電動勢系數 Ce=0.196V.min/r,*由于設計要求無靜差，轉速調節器必須有積分環節；又跟據動態要求，空載啟動到額定轉速時的轉速超調量5%,應按典型口型系統設計轉速環。故 ASR 選用 PI 調節器.*按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取 h=5,則 ASR 的超前時間常數為Tn=hT*5*0.0266=0.133Sh151KN=2=22=169.62h2T不250.0266(h1)-CeTm(51)0.0240.1960.12Kn=r=乙=70.742h：RTn250.0010.180.0266*由轉速調節器的原理圖可知，取 RO=40KQ,則R

39、n=Kn*R0=70.7*40=2828KQ(取 Rn=2830KQ)Cn=Tn/Rn=0.133/2830=0.047gF(取 Cn=0.05F)Con=4Ton/R0=4*0.015/40=1.5F(取 Con=1.5F)計算電動機帶 40%額定負載啟動到最低轉速時的轉速超調量 bnan%=(Acmax/Cb)%2(入-Z)(nnom/n*)(TEn/Tm)當h=5時， (Acmax心b)%=81.2%,而nnom=IdnomR/Ce=1.2*9.5/0.113=100.9r/min6n%=81.2%*2*1.5*100.9*0.0274/(1600*0.1)=4.24%10%計算空載啟動

40、到額定轉速的時間2-15 有一個轉速、電流雙閉環調速系統，主電路采用三相橋式整流電路，已知電動機額定參數：PN=555KW,UN=750V,IN=760A,nN=375r/min,電動勢系數 Ce=1.82V.min/r,主回路總電阻 R=0.12,允許電流過載倍數入=1.5,觸發整流環節的放大倍數 Ks=75,電磁時間常數 TI=0.03S,機電時間常數Tm=0.112S,電流反饋濾波時間常數 Toi=0.002S 轉速反饋濾波時間常數 Ton=0.02S.設調節器輸入電壓Unm=Uim=Ucm=10V,調節器輸入回路電阻 RO=40KO設計指標：穩態無靜差，電流超調量 b 產 5%,空載啟

41、動到額定轉速時的轉速超調量 an10%,可電流調節器已按典型I型系統設計，并取參數 KT=0.5,試求：選擇轉速調節器 ASR 結構，計算其參數 Rn、Cn、Con,RQ=40KQ計算電流環的截止頻率 wc和轉速環的截止頻率 wn，并考慮他們是否合理.解：*電流調節器已按典型I型系統設計，并取參數 KT=0.5,由于設計要求無靜差，轉速調節器必須有積分環節；又跟據動態要求，空載啟動到額定轉速時的轉速超調量an10%,應按典型口形系統設計轉速環。故 ASR 選用 PI 調節器.*三相橋式晶閘管整流裝置的平均失控時間 TS=0.00167S,電流環最小時間常數 T、i=Ts+Toi=0.00167

42、+0.002=0.0037S 轉速環最小時間常數Tn=2TI+Ton=2*0.0037+0.02=0.0274S 按跟隨和抗擾性能都較好的原則， 取 h=5,則 ASR 的超前時間常數為Tn=hT、n=5*0.0274=0.137Sh151KN=-I-2=22=87.62h2T/250.0137UnUnmUiUima=10/375=0.0270=10/*1.5*760)=0.009nnNnidm(h1)-CeTm(51)0.0090.1960.12Kn=1.92h：RTn250.0270.180.0137*由轉速調節器的原理圖可知，取 RO=40KQ,則Rn=Kn*R0=1.9*40=76KQ

43、(取 Rn=76KQ)Cn=WRn=0.137/76=1.8gF(取 Cn=1.8gF)Con=4Ton/Ro=4*0.02/40=2F(取 Con=2F)計算電流環的截止頻率wc 的計算和驗證如下：根據設計要求：穩態無靜差，電流超調量 b 產 5%,因此可按典型 I 型系統設計，電流調節器選用 PI型。檢查對單源電壓的抗擾性：工=0.03/0.0037=8.11瀛 B 近似條件。忽略反電動勢對電流環的影響的條件：3I=311=3*17.25=533C滿足近似條件。3TsToi3.0.0170.02和轉速環的截止頻率 wnwc的計算和驗證如下：轉速環截止頻率為：3n=K/3i=Ki%=87.6

44、*0.137=12S-1n滿足簡化條件。轉速環小時間常數近似處理條件：16=11351=27.43n,滿足近似條件。3Ton30.022-16 在一轉速、電流雙閉環 V-M 系統中，轉速調節器 ASR、電流調節器 ACR 均采用 PI 調節器。在此系統中，當轉速給定信號最大值 U*nm=15V,n=nN=1500r/min;電流給定信號最大值 U*im=10V,允許最大電流 Idm=30A,電樞回路總電阻 R=2Q 晶閘管裝置的放大倍數 Ks=30,電動機的額定電流 IN=20A,電動勢系數Ce=0.128V.min/r,現系統在 U*n=5V,IdL=20A 時穩定運行.求此時的穩態轉速 n

45、=?,ACR 的輸出電壓 UC=?當系統在上述情況下運行時，電動機突然失磁( (u=0),系統將會發生什么現象？式分析并說明.若系統能夠穩定下來，則穩定后 n=?,Un=?,U*I=?,Ui=?,Id=?,UC=?,該系統轉速環按典型口型系統設計，且按 Mmin 準則選擇參數，取中頻寬 h=5,轉速環小時間常數n=0.05,求轉速環在跟隨給定作用下的開環傳遞函數，并計算出放大系數及各時間常數.該系統由空載（IdL=0）突加額定負載時，電流 Id和轉速 n 的動態過程波形是怎樣的？已知機電時間常數Tm=0.05S,計算其最大動態降落nmax和恢復時間.電流環傳遞函數簡化條但1=63.7S-130

46、.00372-17 有一轉速、電流雙閉環控制的 H 型雙極式 PWM 直流調速系統,已知電動機參數為：PN=200KW,UN=48V,IN=3.7A,nN=200r/min,電樞電阻 Ra=6.5Q 電樞回路總電阻 R=8Q,允許電流過載倍數入=2,電動勢系數Ce=0.12V.min/r,電磁時間常數Tl=0.015S,機電時間常數Tm=0.2S,電流反饋濾波時間常數Toi=0.001S轉速反饋濾波時間常數 Ton=0.005S.設調節器輸入電壓 U*nm=U*im=Ucm=10V,調節器輸入回路電阻 RO=40KQ 已計算出電力晶體管 D202 的開關頻率 f=1kHz,PWM 環節的放大倍

47、數 Ks=4.8試對該系統進行動態參數設計，設計指標：穩態無靜差，電流超調量門 05%,空載啟動到額定轉速時的轉速超調量 an45 典型口型系統：對數幅頻特性以20dB/dec 的斜率穿越零分貝線。丫=180-180+tg-13ct-tg-13cT=tg-13ct-tg-13cT動態性能指標分跟隨性能指標和抗擾性能指標：跟隨性能指標戶升時間：在典型的階躍響應跟隨過程中，輸出量從零起第一次上升到穩態值所經過的時間（有些教材定義為 10%-90%），調量：在典型的階躍響應跟隨過程中，輸出量超出穩態值的最大偏移量與穩態值之比。調節時間：又稱過度過程時間原則上是系統從給定量階躍變化到輸出量完全穩定下來

48、的時間。一般在階躍響應曲線的穩態值附近，取5%（或2%）的范圍作為允許誤差。抗擾性能指標：態降落：在系統穩定時，突加一個約定的標準的擾動量，在過度過程中引起l 的輸出量最大降落值。復時間：從階躍擾動作用開始，到輸出量基本恢復穩態，距新穩態值之差進入某基準量的土5%（或土 2%）范圍之內所需的時間。2-19 轉速、電流雙閉環調速系統啟動過程的特點是飽和非線性控制、轉速超調和準時間最優。2-20、調節器的設計順序是先內環后外環：從內環開始，逐步向外擴展。常用的調節器設計方法有工程設計方法、調節器最佳整定方法、模型系統法和振蕩指標法。2-21、轉速、電流雙閉環調速系統中，轉速環按典型 TT 型系統設計:抗擾能力強.穩態無靜差。2-22、轉速、電流雙閉環調速系統中，電流環按典型系統設計，抗擾能力較差，超調小。2-23、在電機調速控制系統中，對于（C）的擾動，系統是無能為力的。A、運算放大器的參數的變化；B、電機勵磁電壓的變化；C、轉速反饋參數的變化；D、電網電壓的變化2-24 帶有比例調節器的單閉環直流調速系統，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