电力拖动自动控制系统试卷.doc

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常州机电职业技术学院试卷

考试学期

2013-2014-2

开课部门

电气工程系

考试课程

运动控制系统

考试班级

考试形式

题号

一

二

三

四

五

六

七

八

九

……

总分

得分

本试卷共2页，请核对试卷页数，班级、姓名等信息写在左侧，否则试卷无效。

一、选择题

1.在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型Ⅱ型系统，因为转速环性能是以（B）

A．跟随为主B．抗扰为主C．静态为主D．稳态为主

2.在加速度输入下的I型系统稳态时的误差为（C）

A．0B．恒值C．无穷大D．无法计算

3.在典型I型系统中，开环增益与截止频率之间的关系为（A）

A．两者相等B．前者小于后者C．前者大于后者D．两者没关系

4.闭环系统的静特性表示闭环系统电动机的稳态关系是（C）。

A．转速与电枢回路总电阻间的B．转速与给定电压间的

Ｃ．转速与负载电流间的D．转速与开环放大系数间的

5.中频段越宽，则系统的（A）

A．稳定性越好B．快速性越好C．稳态精度越高D．抗干扰能力越强

6.转速电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，决定转速的是（B）

A．负载电流B．给定电压C．电枢电流D．控制电压

7.不属于双闭环直流调速系统的起动过程中阶段为（D）

A．电流上升B．恒流升速C．转速调节D．全压起动

8.不属于跟随性能指标为（A）

A．动态降落B．超调量C．调节时间D．上升时间

9.I型系统的随动系统，不能用于输入为（D）

A．1B．100C．tD．0.1t2

10.在加速度输入下的Ⅱ型系统稳态时的误差为（B）

A．0B．恒值C．无穷大D．无法计算

11.如果要改变双闭环无静差V-M系统的堵转电流，可调节（D）

A．αB．IdC．U*nD．U*i

12.对于调速系统，最重要的动态性能是（C）

A．稳定性能B．快速性能C．抗扰性能D．跟踪性能

13.对直流调速系统来说，主要的扰动量是（B）

A．电网电压的波动B．负载阻力转矩的变化

C．元件参数随温度变化D．给定量变化

14.截止频率越高，则系统的（B）

A．稳定性越好B．快速性越好

C．稳态精度越高D．抗干扰能力越强

15.转速电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，ASR的输出是由（A）

A．负载电流决定B．给定电压决定C．转速决定D．控制电压决定

16.系统开环传递函数为，此系统为（A）

A．Ⅰ型系统B．Ⅱ型系统C．Ⅲ型系统D．Ⅳ型系统

17.对于随动系统，最重要的动态性能是（C）

A．稳定性能B．动态性能C．跟踪性能D．抗扰性能

18.在斜坡输入下的Ⅱ型系统稳态时的误差为（A）

A．0B．恒值C．无穷大D．无法计算

19.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

20.如果要改变双闭环无静差V-M系统的转速，可调节（C）

A．IdB．βC．U*nD．U*i

21.转速电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，控制电压不取决于（D）

A．负载电流B．给定电压C．转速D．电枢电压

22.不是跟随性能指标是（D）

A．上升时间B．峰值时间C．调节时间D．动态降落

23.在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型I型系统，是因为电流环（A）

A．跟随性能为主B．抗扰性能为主C．静态性能为主D．稳态性能为主

24.在单闭环反馈控制系统中，不能被抑制变化是（B）

A．放大器输出电压漂移B．测速反馈系数变化

C．电动机励磁变化D．主电路电阻增大

25.在调速系统中为了获得挖土机特性，可以引入（D）

A．电压负反馈 B．电压微分负反馈C．电流正反馈D．电流截止负反馈

26.不是跟随性能指标为（D）

A．上升时间B．峰值时间C．调节时间D．恢复时间

27.对于调速系统，最重要的动态性能是（C）

A．稳定性能B．快速C．抗扰性能D．跟踪性能

28.在阶跃输入下的I型系统稳态时的误差为（A）

A．0B．无穷大C．恒值D．无法计算

29.一个设计较好的双闭环调速系统在稳态工作时（B）

A.两个调节器都饱和B.两个调节器都不饱和

C.ST饱和，LT不饱和D.ST不饱和，LT饱和

30．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

二、填空（每空1分，共15分）

1.在采用PI调节器的电流、转速双闭环调速系统中，如果转速调节器处于饱和状态，相当于使转速环　　　　　环。

2.典型Ⅱ型系统的快速性一般都比典型I型系统　　　　　。

3.为防止起动时产生电流冲击，在单闭环调速系统中须加　　　　　环节，在转速、电流双闭环系统中，通过调节速度调节器的限幅值可限制最大电流。

4.调速系统的动态性能就是控制　　　　　的能力。

5.在电机调速控制系统中，对于转速反馈参数的变化的扰动，系统是抑制的。

6.采用比例积分调节器的闭环调速系统是静差调速系统。

7.双闭环调速系统的静特性在负载电流小于Idm时表现为转速无静差，这时

负反馈起主要作用。

8.双闭环调速系统在稳定时，控制电压ＵＣ的大小取决于转速和。

9.在转速、电流双闭环调速系统中，由于电流检测信号中常含有交流分量，为了不使它影响到调节器的输入，需加。

10.开环调速系统的转速降落正是由负载引起的转速偏差，显然，引入　　　　　将使调速系统应该能够大大减少转速降落。

11.调速系统中采用　　　　　调节器可以使系统保持恒速运行，实现无静差调速。

12.采用工程设计方法设计调节器时，如果系统主要要求有良好的跟随性能，可按典型

　　　　　型系统设计。

13.比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状，而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的　　　　　。

14.电流截止负反馈环节的作用是　　　　　。

15.调节器工程设计方法最基本思路是把设计过程分成两步，在确定了调节器结构之后，再选择调节器的参数，把系统校正成典型系统，并满足　　　　　。

16.闭环调速系统的　　　　　表示闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）间的

稳态关系。

17.无静差调速系统的ＰＩ调节器中Ｐ部份的作用是　　　　　。

18.在转速、电流双闭环调速系统中，有测速发电机得到的转速反馈电压含有换向纹波，因此需要加　　　　　。

19.无静差调速系统是靠给定量和反馈量的偏差　　　　　来进行控制的。

20.双闭环调速系统在稳定时，控制电压Ｕct的大小取决于　　　　　和负载电流Idl。

21.比例积分控制综合了比例控制和积分控制的优点，比例部分能迅速响应控制作用，积分部分则最终消除　　　　　。

22.在采用PI调节器的电流、转速双闭环调速系统中，如果电流调节器处于不饱和状态，那么稳态时，电流调节器的输入电压△Ui为　　　　　。

23.双闭环调速系统在稳定时，控制电压的大小取决于　　　　　和负载电流。

24.一般来说，调速系统的动态指标以　　　　　性能为主。

25.如果所要求的静差率一定，则闭环系统可以大大提高　　　　　。

26.反馈控制系统能抑制被反馈包围的　　　　　通道上的扰动。

27.带比例调节器的单闭环调速系统的开环放大系数临界放大系数时，系统将不稳定。

28.双闭环调速系统的静特性当负载电流达到Idm时，对应于转速调节器的输出U*im，这时，

　　　　　调节器起主要调节作用，系统表现为电流无静差。

29.调节器工程设计方法最基本思路是把设计过程分成两步，首先要选择调节器的结构，确保系统的　　　　　，并满足所要求的稳定精度。

30.一般来说，随动系统的动态指标以　　　　　性能为主。

31.在单闭环调速系统中，为了实施限流保护，可以引进___环节。

32.在自动控制系统中，调节器的输出包含了输入偏差量的全部历史。

33.在转速动态过程中，调节器保证了系统能够获得电动机允许的最大电流，从而加快了系统的动态过程。

34.典型Ⅱ型系统的超调量一般都比典型I型系统。

35.在电流、转速双闭环调速系统中，电流环应以跟随性能为主，即应选用典型型系统。

36.系统的精度依赖于　　　　的精度。

37.输出量能立即响应输出量的变化的调节器为　　　　调节器。

38.为防止起动时产生电流冲击，在单闭环调速系统中须加电流截止负反馈环节，在转速、

电流双闭环系统中，通过调节速度调节器的可限制最大电流。

39.转速电流双闭环调速系统在起动的恒流升速阶段中，两个调节器的关系为ASR　　　　

，ACR不饱和。

40.采用工程设计方法设计调节器时，如果系统主要要求有良好的抗扰性能，可按典型　型系统设计。

三、名词解释

1.恢复时间

2.上升时间

3.超调量

四、简答题

1.带电流截止负反馈的单闭环直流调速系统的静特性具有哪些特点？

2.单闭环调速控制系统中的电流截止负反馈是如何工作的？

3.在转速、电流双闭环直流调速系统中，电流调节器的作用是什么？

4.在电流、转速双闭环调速系统中，转速环为什么校正成典型II型系统？

5.在转速电流双闭环调速系统中，根据转速调节器可把起动过程分成哪几个阶段？

6.为什么要将转速电流双闭环调速系统中的电流环校正成I型系统？

7.转速电流双闭环直流调速系统的起动过程有什么特点？

8.在转速、电流双闭环直流调速系统中，转速调节器的作用是什么？

五、计算题

1.调节对象的传递函数为，要求用PI调节器将其校正为典型I型系统，在阶跃输入下系统超调量，典型I型系统跟随性能指标和频域指标与参数的关系如下表所示。

写出PI调节器的结构形式并确定参数。

表典型I型系统跟随性能指标和频域指标与参数的关系

4.一个闭环系统，其控制对象的传递函数为

要求校正为典型Ⅱ型系统，在阶跃输入下系统超调量（按线性系统考虑）。

试决定调节器结构，并选择其参数。

（要求采用PI调节器对其进行校正）

典型II型系统阶跃输入跟随性能指标表（按Mrmin准则确定关系时）

3.在题10图所示的双闭环直流调速系统中，已知电动机参数为：

PN=3kW，UN=220V，IN=17.5A，nN=1500r/min；电枢绕组电阻

Ra=1.25Ω；晶闸管装置放大系数Ks＝37.84；采用三相桥式整流电路，整流装置内阻Rrec=1.3Ω，整流回路总电感L=200mH，整流装置滞后时间常数Ts=0.0017s；平波电抗器电阻RL=0.3Ω；电流反馈滤波时间常数Toi=0.002s；电流反馈系数β=0.218V/A。

试设计电流调节器，要求电流超调量σi≤5%。

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