考試內(nèi)容及要求第一章轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)反應(yīng)控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析〔1〕調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制要求及兩個穩(wěn)態(tài)指標(biāo)〔2〕晶閘管－電動機(jī)系統(tǒng)〔V-M系統(tǒng)〕的開環(huán)機(jī)械特性〔3〕轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)的組成、穩(wěn)態(tài)構(gòu)造圖及其靜特性〔4〕開環(huán)機(jī)械特性及閉環(huán)靜特性的關(guān)系〔5〕反應(yīng)控制規(guī)律〔閉環(huán)系統(tǒng)的根本性質(zhì)〕和系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)抗擾性能分析〔6〕轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)構(gòu)造圖和動態(tài)抗擾性能分析無靜差調(diào)速系統(tǒng)系統(tǒng)無靜差的實現(xiàn)方法無靜差調(diào)速系統(tǒng)的組成及其特點轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)和調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計方法1．轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)〔1〕雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成、穩(wěn)態(tài)構(gòu)造圖及其靜特性〔2〕雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)工作點及其穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算〔3〕雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)構(gòu)造圖及其動態(tài)性能分析2．調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計方法〔1〕典型I、II型系統(tǒng)的構(gòu)造、特點及其性能指標(biāo)及可調(diào)參數(shù)的關(guān)系〔2〕系統(tǒng)構(gòu)造〔如小慣性和大慣性環(huán)節(jié)〕的近似處理〔3〕調(diào)節(jié)器校正及其參數(shù)選擇〔4〕利用實際系統(tǒng)的動態(tài)構(gòu)造圖，根據(jù)典型I、II型系統(tǒng)的構(gòu)造、特點和性能，選擇調(diào)節(jié)器的類型及其參數(shù)?電力拖動自控系統(tǒng)?綜合復(fù)習(xí)資料填空題，占201、晶閘管—電動機(jī)系統(tǒng)中，抑制電流脈動可采取的措施是：、和。2、位置隨動系統(tǒng)一般由五個局部組成，這五個局部分別是：位置傳感器、電壓比擬放大器、、和減速器及負(fù)載。3、可逆V—M系統(tǒng)存在環(huán)流的問題，環(huán)流可以分為靜態(tài)環(huán)流和動態(tài)環(huán)流兩種，靜態(tài)環(huán)流由可分為和兩種。4、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中引入轉(zhuǎn)速微分負(fù)反應(yīng)的作用是。5、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動過程有、和三個特點。6、直流調(diào)速系統(tǒng)常用的可控直流電源有、和。7、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，電流調(diào)節(jié)器主要對產(chǎn)生的擾動起到抵抗作用。8、調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制的要求主要集中在三個方面，具體為、和。9、直流調(diào)速系統(tǒng)的主要形式是晶閘管－電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，簡稱為系統(tǒng)。10、在閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，常優(yōu)先考慮串聯(lián)校正方案。用運算放大器實現(xiàn)的串聯(lián)校正裝置可有、和三類調(diào)節(jié)器。11、常用的H型PWM變換器按控制方式分為、和等。12、在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，常優(yōu)先考慮串聯(lián)校正方案。由調(diào)節(jié)器可構(gòu)成的超前校正，提高穩(wěn)定裕度和改善快速性能；由調(diào)節(jié)器構(gòu)成的滯后校正，可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度；用調(diào)節(jié)器構(gòu)成滯后－超前校正，兼具兩者的優(yōu)點。13、電動機(jī)的“可逆運行〞包括兩種情況：一種是電動機(jī)既做正轉(zhuǎn)運行又做反轉(zhuǎn)運行，稱為；另一種是電動機(jī)運行時，工作在電動狀態(tài)，停車時，電磁轉(zhuǎn)矩反向，電機(jī)工作在回饋制動狀態(tài)，稱為。簡答題，占50分1、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)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(lián)的可逆V-M系統(tǒng)中，什么叫做環(huán)流？靜態(tài)環(huán)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(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)構(gòu)造圖和動態(tài)構(gòu)造圖。4、調(diào)速系統(tǒng)常用的動態(tài)性能指標(biāo)分為那幾類？并寫出相應(yīng)的性能指標(biāo)。5、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，兩個調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)器。當(dāng)系統(tǒng)帶額定負(fù)載運行時，轉(zhuǎn)速反應(yīng)線突然斷線，系統(tǒng)重新進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，電流調(diào)節(jié)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(yōu)點？7、轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)能夠減小穩(wěn)態(tài)速降的實質(zhì)是什么？8、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電流調(diào)節(jié)器的作用？9、位置隨動系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)的區(qū)別？10、試比擬開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性和閉環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性的靜特性。11、某雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，ASR、ACR均采用近似PI調(diào)節(jié)器，試問①調(diào)試中怎么才能做到Uim*=6V時，Idm=20A；如欲使Unm*=10V時，n=1000r/min，應(yīng)調(diào)什么參數(shù)？②如發(fā)現(xiàn)下垂特性不夠陡或工作段特性不夠硬，應(yīng)調(diào)什么參數(shù)？12、在轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計過程中，為什么通常將內(nèi)環(huán)設(shè)計成典型I型系統(tǒng)，而將外環(huán)設(shè)計成典型II型系統(tǒng)？13、試比擬串聯(lián)校正中常用的三種方法的優(yōu)缺點。14、在他勵直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，何為“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式〞和“恒功率調(diào)速方式〞？15、直流斬波器有哪幾種控制方式？16、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用？17、試畫出雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)構(gòu)造圖。18、試畫出橋式可逆PWM變換器的主電路圖。計算題，占30分1、有一V－M調(diào)速系統(tǒng)，電動機(jī)參數(shù)為Pnomkw、Unom＝220V、Inom＝15A、nnom=1500r／min、Ra=2Ω，整流裝置內(nèi)阻Rrec=1Ω，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大系數(shù)Ks=30，要求調(diào)速范圍D=20，轉(zhuǎn)差率s=10%。試求：〔1〕計算開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降和調(diào)速要求所允許的穩(wěn)態(tài)速降。〔2〕調(diào)整該系統(tǒng)，使時轉(zhuǎn)速n=1000r/min，此時轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)應(yīng)為多少？〔3〕假設(shè)改用電壓負(fù)反應(yīng)，放大器的放大系數(shù)為8.79，最大給定電壓為30V，在靜差率為s=30％時最多能夠得到多大的調(diào)速范圍？2、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，兩個調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)器。轉(zhuǎn)速給定信號最大值Unm*=15V時，n=nN=1500r/min；電流給定信號最大值Uim*=10V時，允許最大電流Idm=35A，電樞回路總電阻R=3Ω，晶閘管裝置放大倍數(shù)KS=35，現(xiàn)系統(tǒng)在額定電流Idl=25A運行。某時刻電機(jī)突然失磁，假設(shè)系統(tǒng)能重新穩(wěn)定，那么穩(wěn)定后n=？Ui*=？Id=？Uc=？3、有一個V—M調(diào)速系統(tǒng)，電機(jī)參數(shù)為：Pn=10KW，Un=220V，In=55A，nn=1000r/min，電樞電阻。假設(shè)采用開環(huán)控制系統(tǒng)，只考慮電樞電阻引起的轉(zhuǎn)速降。〔1〕要使靜差率S=0.1，求系統(tǒng)的調(diào)速范圍D。〔2〕要使調(diào)速范圍D=2，其允許的靜差率S為多少？〔3〕假設(shè)要求調(diào)速范圍D=10，靜差率S=0.05，那么允許的轉(zhuǎn)速降為多少？4、被控對象的傳遞函數(shù)為式中，K1＝2；T1s；T2＝；T3＝；T4＝。要求階躍輸入時系統(tǒng)的超調(diào)量σ%<5%。試分別用PI和PID調(diào)節(jié)器校正成典型Ⅰ系統(tǒng)，并設(shè)計各調(diào)節(jié)器參數(shù)并計算調(diào)節(jié)時間ts。5、有一個V—M調(diào)速系統(tǒng)，電機(jī)參數(shù)為：Pn=2.8kW，Un=220V，In=，nn=1500r/min，電樞電阻RaΩ，電源內(nèi)阻Rn=1Ω，Ks=37。〔1〕開環(huán)工作時，試計算D=30時s的值。〔2〕當(dāng)D=30、s=10%時，計算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降。〔3〕如為轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)有靜差調(diào)速系統(tǒng)，要求D=30、s=10%，在Un*=10V時，使電動機(jī)在額定點工作，計算放大器放大系數(shù)Kp和轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)α。6、R=1.0W，Ks=44，Ce=0.1925V·min/r，系統(tǒng)運動局部的飛輪慣量GD2=10N·m2。根據(jù)穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)D=10，s≤計算，系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)應(yīng)有K≥。試判別這個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

參考答案：填空題1、增加整流電路相數(shù)、采用多重化技術(shù)、設(shè)置平波電抗器。2、電力電子變換器、伺服電機(jī)。3、直流平均環(huán)流、瞬時脈動環(huán)流。4、抑制轉(zhuǎn)速超調(diào)。5、飽和非線性控制、轉(zhuǎn)速超調(diào)、準(zhǔn)時間最優(yōu)控制。6、旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組〔G-M系統(tǒng)〕、靜止可控整流器〔V-M系統(tǒng)〕、直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器。7、電網(wǎng)電壓波動。8、調(diào)速、穩(wěn)速、加減速。9、V－M系統(tǒng)。10、比例微分、比例積分、比例積分微分。11、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(zhuǎn)速可逆、狀態(tài)可逆。簡答題1、①電流上升階段、恒流升速階段、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段②飽和非線性控制、轉(zhuǎn)速超調(diào)、準(zhǔn)時間最優(yōu)控制。2、①不流過負(fù)載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流稱為環(huán)流；②直流平均環(huán)流和瞬時脈動環(huán)流兩種；③直流平均環(huán)流可通過α=β配合控制抑制；④瞬時脈動環(huán)流可通過串接環(huán)流電抗器抑制。3、穩(wěn)態(tài)構(gòu)造圖動態(tài)構(gòu)造圖4、①跟隨性能指標(biāo)：上升時間、超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間；②抗擾性能指標(biāo)：動態(tài)降落、恢復(fù)時間。5、①；②轉(zhuǎn)速反應(yīng)斷線，ASR飽和，輸出限幅值；③系統(tǒng)再次穩(wěn)定后，由于帶額定負(fù)載，最終運行在上，所以電流調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓。6、①電流一定連續(xù)；②可使電動機(jī)在四象限中運行；③電機(jī)停頓時有微振電流，能消除靜摩擦死區(qū)；④低速平穩(wěn)性好，調(diào)速范圍可達(dá)1：20000左右；⑤低速時，每個晶體管的驅(qū)動脈沖仍較寬，有利于保證晶體管可靠導(dǎo)通。7、①自動調(diào)節(jié)作用；②隨負(fù)載變化改變電樞電壓以補(bǔ)償回路電阻壓降的變化。8、①作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在外環(huán)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)過程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定電壓〔即外環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出量〕變化。②對電網(wǎng)電壓的波動起及時抗擾的作用。③在轉(zhuǎn)速動態(tài)過程中，保證獲得電機(jī)允許的最大電流，從而加快動態(tài)過程。④當(dāng)電機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時，限制電樞電流的最大值，起快速的自動保護(hù)作用。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動恢復(fù)正常。9、①位置隨動系統(tǒng)要求輸出跟隨給定變化，強(qiáng)調(diào)快速跟隨性能；②調(diào)速系統(tǒng)保證穩(wěn)定和抵抗擾動，強(qiáng)調(diào)抗擾性。10、①閉環(huán)系統(tǒng)靜特性比開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性硬得多。②如果比擬同一no的開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)，那么閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率要小得多。③當(dāng)要求的靜差率一定時，閉環(huán)系統(tǒng)可以大大提高調(diào)速范圍。④閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)要增加運算放大器。11、①調(diào)節(jié)電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器中的反應(yīng)系數(shù)。②比例積分環(huán)節(jié)中的放大系數(shù)。12、電流調(diào)節(jié)器整定成I型系統(tǒng)，主要是考慮I型系統(tǒng)的超調(diào)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(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器整定成II型系統(tǒng)，主要是考慮抗擾性能。13、①PD，超前校正，提高穩(wěn)定裕度，快速性好，穩(wěn)態(tài)精度差；②PI，滯后校正，保證穩(wěn)態(tài)精度，限制快速性；③PID，滯后-超前校正，集中PI和PD優(yōu)點，但實現(xiàn)及調(diào)試復(fù)雜。14、按照電力拖動原理，在不同轉(zhuǎn)速下長期運行時，為了充分利用電機(jī)，都應(yīng)使電樞電流到達(dá)其額定值①恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式：由于電磁轉(zhuǎn)矩，在調(diào)壓調(diào)速范圍內(nèi)，因為勵磁磁通不變，容許的轉(zhuǎn)矩也不變。②恒功率調(diào)速方式：在弱磁調(diào)速范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速越高，磁通越弱，容許的轉(zhuǎn)矩不得不減少，轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速的乘積那么不變，即容許功率不變。15、PWM、PFM和兩點式控制。16、①轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速n很快地跟隨給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用PI調(diào)節(jié)器，那么可實現(xiàn)無靜差。②對負(fù)載變化起抗擾作用。③其輸出限幅值決定電機(jī)允許的最大電流。17、18、計算題1、解：〔1〕電動機(jī)的Ce：開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)壓降調(diào)速要求允許的穩(wěn)態(tài)壓降〔2〕時n=1000r/min，轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)〔3〕電壓負(fù)反應(yīng)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性方程為式中：，其中電壓反應(yīng)系數(shù)所以：采用負(fù)電壓反應(yīng)后調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降為，即系統(tǒng)最多能到達(dá)的調(diào)速范圍為2.7。2、解：①n=0；②Ui*=10V；③Id=35A；④V=3V。3、解：⑴⑵⑶4、①用PI調(diào)節(jié)器校正時，調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為取，并將T2、T3、T4看成小時間常數(shù)，令那么按典型I型系統(tǒng)校正時系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為同樣，取，那么調(diào)節(jié)時間：