2023电力拖动自控系统课程综合考试题库含答案.docx

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1、2023电力拖动自控系统课程综合考试题库含答案一、填空题1.直流调速系统的主要形式是晶闸管-电动机调速系统，简称为V-M系统系统。2、在随动系统动态校正中，常用的有串联校正、并联校正和复合校正O3、在闭环调速系统中，常常会用到PD、PI和PID,依次代表一比例微分、比例积分和比例积分微分三种调节器。二.选择题1.位置信号检测装置是构成位置闭环控制所必不可少的环节。下列位置检测装置中，不属于电磁感应的是（光电码盘）A、自整角机B、光电码盘C、旋转变压器D、感应同步器2、调速系统和随动系统在控制中十分常用，两者的主要性能不同。对随动系统来说，主要是要求输出量准确地跟随给定量的变化，因此它的（跟随性

2、能）成了主要指标。A、快速性B、灵活性C、跟随性能D、准确性3、对闭环系统而言，控制精度依赖于给定和反馈检测精度，而反馈电路对干扰并不全起作用，主要对干扰(电压扰动)起作用。A、电压扰动B、给定电源扰动U反馈电路元件的本身影响D、测速电机误差三、简答题1.直流电机常用的调速方法有那些？试写出各自的适用范围。答：有三种方法调节电动机的转速：(1)调节电枢供电电压U;(2)减弱励磁磁通；(3)改变电枢回路电阻Ro对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速,但调速范围不大彳主往只是配合调压方案，在基速(即电机额定转速)以

3、上作小范围的弱磁升速。因此，自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主。2、直流调速系统常用的可控直流电源有那些？试做详细说明。答2:旋转变流机组用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。静止式可控整流器用静止式的可控整流器,以获得可调的直流电压。直流斩波器或脉宽调制变换器用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，以产生可变的平均电压。3闭环系统能够减少稳态速降的实质。答3:闭环系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降。4、双闭环调速系统中，转速调节器的作用。答4:(1)转速调

4、节器是调速系统的主导调节器，它使转速n很快地跟随给定电压变化，稳态时可减小转速误差，如果采用PI调节器，则可实现无静差。(2)对负载变化起抗扰作用。(3)其输出限幅值决定电机允许的最大电流。5、试绘出转速、电流双闭环调速系统的原理图、稳态结构图和动态结构图。6、试写出微机控制系统的主要特点，并做简单解释。答6:由于计算机只能处理数字信号，因此，与模拟控制系统相比，微机数字控制系统的主要特点是离散简口数字化：为了把模拟的连续信号输入计算机，必须首先在具有一定周期的采样时刻对它们进行实时采样，形成一连串的脉冲信号，即离散的模拟信号,这就是离散化。采样后得到的离散信号本质上还是模拟信号，还须经过数字

5、量化，即用一组数码(如二进制码)来逼近离散模拟信号的幅值，将它转换成数字信号，这就是数字化。7 .某双闭环调速系统，ASR.ACR均采用近似PI调节器，试问调试中怎么才能做到Uim*=6V时,Idm=20A;如欲使Unm*=10V时,n=1000rmin,应调什么参数？如发现下垂特性不够陡或工作段特性不够硬，应调什么参数？答7:应修改转速和电流反馈系数电流调节器和转速调节器的放大倍数。8 .试说明双极式H型PWM变换器的优点。答8:（1）电流一定连续；（2）可使电动机在四象限中运行；（3）电机停止时有微振电流，能消除静摩擦死区；（4）低速时，每个晶体管的驱动脉冲仍较宽，有利于保证晶体管可靠导通

6、；（5）低速平稳性好，调速范围可达20000左右。9、电流波形连续和断续对开环V-M调速系统机械特性的影响较大,电流连续段特性较硬，改变控制角可得到一簇彼此平行的直线；断续段则呈现非线性，理想空载转速高，特性软，内阻大。为了工作在电流连续区，须采取什么措施？答9:电流脉动会产生以下两个方面的问题：Q）脉动电流产生脉动转矩，对生产机械不利。（2）脉动电流造成较大的谐波分量,流入电源后对电网不利，同时也增加电机发热。V-M系统抑制电流脉动的主要措施:(1)增加整流电路的相数。(2)设置平波电抗器。当V-M系统主电路串接的电抗器有足够大的电感量，而且电动机的负载电流也足够大时，整流电流的波形便可能是

7、连续的四、绘图题1、试画出双闭环调速系统的原理图和稳态结构图。答：五.计算题1、旋转编码器光栅数为1024,倍频系数为4,高频时钟脉冲频率fO=lMHz,旋转编码器输出的脉冲个数和高频时钟个数均采用16位计数器，M法和T法测速时间均为0.01s,求转速n=1500rmin和n=150rmin时的测速分辨率和误差率最大值。答：电机每转一圈共产生Z=42048=8192(I)M法测速测速分辨率当n=1500rmin时,测速误差最大值当n=150rmin时，测速误差最大值(2)T法测速当n=15OOrmin时，测速分辨率测速误差最大值当n=15Ormin时，测速误差最大值2、被控对象的传递函数为式中

8、，Kl=2;Tl=0.4s;T2=0.08s;T3=0.015s;T4=0.005so要求阶跃输入时系统的超调量。%T2z则电枢两端的平均电压为正,在电动运行时电动机正转。当正脉冲较窄时onT/2,平均电压为负，电动机反转。如果正、负脉冲宽度相等，ton=T/2,平均电压为零，则电动机停止。2、有一个V-M调速系统,电机参数为：Pn=IOKW,Un=220V,In=55A,nn=1000rmin,电枢电阻。若采用误差率最大值开环控制系统，只考虑电枢电阻引起的转速降。(1)要使静差率S=0.1,求系统的调速范围Do(2)要使调速范围D=2,其允许的静差率S为多少？(3塔要求调速范围D=IO,静差率S=0.05,则允许的转速降为多少？答：