运动控制系统练习题.docx

运动控制系统练习题.docx

《运动控制系统练习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《运动控制系统练习题.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

运动控制系统练习题

判断题

1弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖动恒转矩负载。

（Ⅹ）

2采用光电式旋转编码器的数字测速方法中，M法适用于测高速，T法适用于测低速。

（√）

3只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位能式负载下能实现制动。

（√）

4直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。

（√）

5静差率和机械特性硬度是一回事。

（Ⅹ）

6带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。

（Ⅹ）

7电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk的大小并非仅取决于速度定Ug*的大小。

（√）

8双闭环调速系统在起动过程中，速度调节器总是处于饱和状态。

（Ⅹ）

9逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。

（Ⅹ）

10可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向（正或反）由驱动脉冲的宽窄决定。

（√）

11双闭环可逆系统中，电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。

（Ⅹ）

与开环系统相比，单闭环调速系统的稳态速降减小了。

（Ⅹ）

12α=β配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变和它组制动两阶段（√）

13转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。

（Ⅹ）

14电压闭环相当于电流变化率闭环。

（√）

15闭环系统可以改造控制对象。

（√）

16闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）的稳态关系，即静特性，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大的不同。

17直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。

（√）

18直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。

（Ⅹ）

19电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰，严重时会造成系统振荡。

（√）

20对电网电压波动来说，电压环比电流环更快。

（√）

选择题

1．转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是B

A．PIDB．PIC．PD．PD

2．静差率和机械特性的硬度有关,当理想空载转速一定时,特性越硬,静差率A

A．越小B．越大C．不变D．不确定

3．下列异步电动机调速方法属于转差功率不变型的调速系统是D

A．降电压调速B．串级调速C．变极调速D．变压变频调速

4．可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速的是B

A．比例控制B．积分控制C．微分控制D．比例微分控制

5．控制系统能够正常运行的首要条件是B

A．抗扰性B．稳定性C．快速性D．准确性

6．在定性的分析闭环系统性能时，截止频率ωc越低,则系统的稳定精度

A．越高B．越低C．不变D．不确定

8．转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是A

A．ACRB．AVRC．ASRD．ATR

9．双闭环直流调速系统的起动过程中不包括D

A.转速调节阶段B.电流上升阶段C.恒流升速阶段D.电流下降阶段

11．下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是D

A．饱和非线性控制B．转速超调

C．准时间最优控制D．饱和线性控制

12．下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是C

A．降电压调速B．变极对数调速

C．变压变频调速D．转子串电阻调速

13．SPWM技术中，调制波是频率和期望波相同的A

A．正弦波B．方波C．等腰三角波D．锯齿波

14．下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是B

A．高阶B．低阶C．非线性D．强耦合

15．在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是A

A．故障保护B．PWM生成C．电流调节D．转速调节

16．比例微分的英文缩写是B

A．PIB．PDC．VRD．PID

17．调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准C

A．平均速度B．最高速C．最低速D．任意速度

19．在定性的分析闭环系统性能时，截止频率ωc越高,则系统的稳定精度

A．越高B．越低C．不变D．不确定

20．采用旋转编码器的数字测速方法不包括D

A．M法B．T法C．M/T法D．F法

21．转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是C

A．ACRB．AVRC．ASRD．ATR

22．下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中，错误的是B

A．只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的

B．反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动

C．反馈控制系统的作用是：

抵抗扰动、服从给定

D．系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度

23．笼型异步电动机变压变频调速系统中基频以下调速，恒控制方式控制性能最好C

A．恒

控制B．恒

控制C．恒

控制

24．SPWM技术中，载波是频率比期望波高得多的C

A．正弦波B．方波C．等腰三角波D．锯齿波

25．下列不属于交流异步电动机动态数学模型特点的是B

A．高阶B．线性C．非线性D．强耦合

26．在微机数字控制系统的故障保护中断服务子程序中，工作程序正确的是C

A．显示故障原因并报警—分析判断故障—封锁PWM输出—系统复位

B．显示故障原因并报警—封锁PWM输出—分析判断故障—系统复位

C．封锁PWM输出—分析判断故障—显示故障原因并报警—系统复位

D．分析判断故障—显示故障原因并报警—封锁PWM输出—系统复位

27．正弦波脉宽调制的英文缩写是C

A．PIDB．PWMC．SPWMD．PD

29．采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于A

A．无静差调速系统B．有静差调速系统

C．双闭环调速系统D．交流调速系统

30．异步电动机数学模型的组成不包括D

A．电压方程B．磁链方程C．转矩方程D．外部扰动

31直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时，（A）。

AACR抑制电网电压波动，ASR抑制转矩波动

B　ACR抑制转矩波动，ASR抑制电压波动

CACR放大转矩波动，ASR抑制电压波动

DACR放大电网电压波动，ASR抑制转矩波动

32．双闭环调速系统中，在恒流升速阶段时，两个调节器的状态是（A）。

（A）ASR饱和、ACR不饱和（B）ACR饱和、ASR不饱和

（C）ASR和ACR都饱和（D）ACR和ASR都不饱和

33．无静差调速系统中，调节器一般采用（C）调节器。

（A）P调节器（B）PD调节器（C）PI调节器

34．在速度负反馈单闭环调速系统中，当下列（C）参数变化时系统无调节能力。

（A）放大器的放大倍数Kp（B）负载变化

（C）转速反馈系数（D）供电电网电压

35.为了增加系统响应的快速性，我们应该在系统中引入（A）环节进行调节。

（A）比例（B）积分（C）微分

填空题

1．常用的可控直流电源有（旋转交流机组、静止式可控整流器、直流斩波器或脉宽调制变换器）

2．调速系统的稳态性能指标包括（调速范围和静差率）

3．反馈控制系统的作用是：

（抵抗扰动，服从给定）

4．当电流连续时，改变控制角，V—M系统可以得到一组（平行的）机械特性曲线。

5．常见的调速系统中，在基速以下按（恒转矩调速方式），在基速以上按（恒功率调速方式）

6．自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的跟（随性能指标）和对扰动输入信号的（抗扰性能指标）

7．电力牵引设备上最先进的可控直流电源是（直流斩波器或脉宽调制变换器）

8．SPWM控制技术包括（单极性控制）和（双极性控制）两种方式。

9．常见的转速检测装置有（测速发电机、、电磁脉冲测速器）.

10．VVVF控制是指逆变器输出（电压和频率）可变的控制。

12．电流截止负反馈的作用是（限流）

13．负反馈的作用是（抵制扰动）

14．静态环流可以分为（直流平均环流和瞬时脉动环流）

15．自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的（跟随性能指标和对扰动输入信号的抗扰性能指标。

）

16．PWM变换器可以通过调节（电力电子开关）来调节输出电压。

18．PWM逆变器根据电源类型不同可以分为（电压型和频率型）

20．转速单闭环直流控制系统可以通过引入（电流环）控制以提高系统动态性能。

21．转速电流双闭环调速系统在启动过程中，转速调节器ASR将经历（不饱和、饱和、退饱和）三种情况。

22．交流调速的基本类型中最好的一种节能省力型调速方案是（变压变频调速）

24．无静差直流调速系统的实质是调节器包含（比例积分）环节。

25．比例积分控制综合了比例控制和积分控制两种规律的优点，（比例）部分能迅速响应控制作用。

28．电流调节器可以对电网电压的波动起（及时抗扰）的作用。

29根据直流电动机转速方程

，可以看出有（改变电枢电阻、变电压以及减弱励磁）三种方法可以调节直流电动机的转速。

30V-M系统中，由于电流波形的脉动，可能出现电流波形连续和断续两种情况。

当电感量较小或负载较轻时，就容易造成电流波形断续的情况。

31、双闭环直流调速系统起动过程的特点是饱和非线性、准时间最优以及退饱和超调。

32、双闭环直流调速系统在外环设计成Ⅱ型时，由于系统的饱和非线性作用，使其抗扰性与跟随性一致。

33、异步电动机变压调速系统转差功率损耗与系统的调速范围和负载性质有密切关系，相对来说风机泵类负载比较适合采用变压调速。

34、采用两组晶闸管反并联的可逆V-M系统，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作环流。

35、逻辑无环流可逆系统的逻辑控制装置需要设置两个延时电路，分别是封锁延时和开放延时。

36、对于调速系统的转速控制要求有调速、稳速、加减速三个方面。

37、PWM变换器中，由于直流电源靠二极管整流器供电，不可能回馈电能，电机制动时只好对滤波电容充电，这将使电容两端电压升高，称作泵升电压。

38、根据直流电动机转速方程，可以看出有改变电枢电阻、变电压以及减弱励磁三种方法可以调节直流电动机的转速。

39、异步电动机串级调速时所能产生的最大转矩比正常接线时减少了%。

40、在交-直-交变压变频器中，按照中间直流环节直流电源性质的不同，逆变器可以分成电压源型和电流源型两类，两种类型的实际区别在于直流环节采用怎样的滤波器。

41、两组晶闸管反并联的可逆V-M系统，采用=配合控制，可以消除直流平均环流，但是瞬时脉动环流是自然存在的，可以通过串接环流电抗器抑制瞬时脉动环流。

42、根据对异步电动机转差功率处理方式的不同，可把交流调速分成转差功率消耗型、转差功率不变型、转差功率馈送型。

43、已知不同电压频率协调控制方式的机械特性图，a为恒

恒压频比控制，则对应其他两种控制方式分别为：

b为恒

控制；c为恒

控制。

简答分析画图

1、直流调速有哪几种方案Ｖ－Ｍ系统何时会发生电流断续怎样解决电流截止负反馈的目的是什么

1、调速系统转速控制的要求何为静差率、调速范围二者有何关系闭环静特性与开环系统机械特性相比有何优点

2、PWM-M系统与V-M系统相比优点

3、反馈控制规律是什么

4、采用PI调节器的无静差调速系统的稳态误差是否受给定电源和测速发电机精度的影响

5、转差频率控制的规律

6、转速调节器、电流调节器的作用

7、转速、电流双闭环直流调速系统退饱和超调量与哪些因素有关考虑饱和非线性的影响，转速环的抗扰性与跟随性是否一致

8、位置随动系统与调速系统比较位置随动系统常用的位置检测装置有哪几种

9、何谓环流，环流的种类有哪些根据对环流控制方案的不同，可逆调速系统可以分为哪几种

10、双闭环直流调速系统的起动过程，起动特点启动过程各量随时间变化的波形。

11、简述异步电动机在下面不同的电压-频率协调控制时的机械特性并画图比较。

12、交流调速分成哪几种类型各举一例。

13、叙述交流变压调速系统的优缺点和适用场合。

14、环流概念，分哪几种怎样抑制

15、可逆直流调速系统有哪几种，

16双闭环直流调速系统工程设计中对Ⅱ型系统采用什么准则将双参数的设计问题变成单参数的设计

17双极式PWM变换器的优点是什么

18何为泵升电压如何抑制

19位置随动系统的误差包括哪几种

20、采用PI调节器的无静差调速系统的稳态误差是否受给定电源和测速发电机精度的影响为什么

21补偿控制规律与反馈控制规律有什么不同

22在转速负反馈单闭环调速系统中，当电网电压、放大器放大系数、激磁电流、电枢电阻、测速发电机磁场各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对它们有无调节能力为什么

23分析自然环流可逆调速系统正向制动过程。

各点波形

24.按定子磁链控制的直接转矩控制（DTC）系统与磁链闭环控制的矢量控制（VC）系统在系统特点与性能有什么异同

25已知串级调速系统主回路单线原理框图，试说明起动时各电器开关正确的合闸顺序和停机时的分闸顺序，并简要说明理由。

26在双闭环直流调速系统中ASR、ACR各有何作用它们的输出限幅值各应按什么要求整定

27画出双闭环直流调速系统的动态结构图，并标明各点信号名称和作用。

28什么是电压源变频器和电流源变频器他们在性能上有什么差异

29串级调速系统的起动和停车时总的原则是什么画出串级调速系统间接起动时控制原理图，说明间接起动的过程及工作原理。

30试从物理意义上解释随动系统中Ⅱ型系统能适应加速度输入而Ⅰ型系统不能。

31逻辑无环流可逆调速系统对无环流逻辑控制器的要求是什么

32、对于调速系统转速控制的要求有哪几个方面单闭环直流调速系统的静特性与开环系统机械特性相比有何优点

33：

常用的异步电动机调速有哪些哪些属于转差功率消耗型哪些属于转差功率不变型哪些属于转差功率回馈型

①异步电动机调速方法有：

降电压调速、绕线式异步电机转子串电阻调速、串级调速、变极

调速、变频调速等。

②降电压调速、绕线式异步电机转子串电阻调速属于转差功率消耗型

③串级调速属于转差功率回馈型

④变极调速、变频调速属于转差功率不变型。

34：

请比较直流调速系统、交流调速系统的优缺点，并说明今后电力传动系统的发展的趋势.

*直流电机调速系统

优点：

调速范围广，易于实现平滑调速，起动、制动性能好，过载转矩大，可靠性高，动态性能良

好。

缺点：

有机械整流器和电刷，噪声大，维护困难；换向产生火花，使用环境受限；结构复杂，容量、

转速、电压受限。

*交流电机调速系统（正好与直流电机调速系统相反）优点：

异步电动机结构简单、坚固耐用、

维护方便、造价低廉，使用环境广，运行可靠，便于制造大容量、高转速、高电压电机。

大

量被用来拖动转速基本不变的生产机械。

缺点：

调速性能比直流电机差。

*发展趋势：

用直流调速方式控制交流调速系统，达到与直流调速系统相媲美的调速性能；或采用同步电机调速系统.

35、PID控制器各环节的作用是什么

答：

PID控制器各环节的作用是：

（1）比例环节P：

成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦出现，控制器立即产生控制作用，以便减少偏差，保证系统的快速性。

（2）积分环节I：

主要用于消除静差，提高系统的控制精度和无差度。

（3）微分环节D：

反映偏差信号的变化趋势，并能在偏差信号变得过大之前，在系统中引入一个早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。

36、交流异步电动机的恒压频比控制有哪三种方式试就其实现难易程度、机械特性等方面

进行比较。

名词解释题

1．V—M系统

晶闸管-电动机调速系统

3.静差率

负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落与理想空载转速的比

4.ASR

转速调节器

5.测速方法的分辨率

衡量一种测速方法对被测转速变化的分辨能力

6．PWM

可逆脉冲宽度调制

7．直接转矩控制

利用转矩反馈直接控制电机的电磁转矩

8.调速范围

电动机提供的最高转速与最低转速之比

9.ACR

电流调节器

15．调节器的设计过程可以简化为哪两步

1.选择调节器的结构

2.选择调节器的参数

计算题

1．某闭环调速系统，测得的最高转速为nmax=1500r/min，最低转速为nmin=150r/min，要求系统的静差率s≤2%，试计算：

（1）该系统的调速范围D；

（2）系统允许的静态速降ΔnN；

（3）如果开环系统的静态速降为100r/min，则闭环系统的开环放大倍数K是多少

2．某直流调速系统电动机额定转速为：

nN=1230r/min，额定速降ΔnN=105r/min，当要求静差率s≤30%时，允许多大的调速范围如果要求静差率s≤20%时，则调速范围是多少如果希望调速范围达到10，所能满足的静差率是多少

3．有一V—M调速系统，电动机参数为：

PN=，UN=220V，IN=15A，nN=1500r/min，Ra=2Ω，可控硅整流装置内阻Rrec=1Ω，触发整流环节的放大系数KS=40，要求调速范围D=20，静差率S=10%，最大给定电压30V。

（1）计算开环系统的稳态速降和系统所允许的稳态速降。

（2）计算转速反馈系数α。

（3）计算所需放大器的放大系数KP。

4、三相异步电动机带额定恒转矩负载运行，在额定频率50Hz下的转速为950r／min，采用恒压变频调速，带额定恒转矩负载不变，求f1＝40Hz时的转速。

已知自然环流可逆调速系统正向运行稳定运行时，各信号的极性；发出停车指令时的电流Id波形、转速n波形以及Uc波形；

5、直流调压调速系统最高转速特性nomax＝1900r/min，最低转速特性nomin＝500r/min，带额定负载时的转速降落ΔnN＝100r/min，试问系统能够达到的调速范围有多大系统允许的静差率是多少

6、已知晶闸管整流装置供电的调速系统原始参数。

电机：

PN=2KW，UN＝220V，IN＝15A，nN＝1500r/min，Ra＝Ω，其它参数：

整流装置内阻Rrec＝1Ω，触发整流环节放大倍数Ks＝30。

要求D＝20，s≤10%。

⑴计算采用开环调速时的额定速降，说明能否满足调速要求

⑵若要满足这个要求，系统的额定速降ΔnN最多是多少

⑶采用转速负反馈组成闭环控制V-M系统，已知=·min/r，Ce=·min/r，采用比例放大器的放大系数Kp应多大

7、转速负反馈直流调速系统已校正成典型Ⅰ型系统，要求系统阶跃响应超调量δ％≤5％。

已知时间常数T=秒。

⑴求系统的开环增益；计算过渡过程时间ts和上升时间tr；

⑵如果要求上升时间tr＜秒，则开环增益K=δ％=

本次考试题型：

选择题，填空题，简答题，分析画图题，计算题

自己完成答案，做题不要背题，