电力拖动自动控制系统试题及答案文档格式.docx
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B、电动机到电网
C、平波电抗器到电网
6、逻辑控制无环流可逆系统中，下面不能作为逻辑控制环节输入信号的是（）。
A、“零电流检测”信号Ui0
B、“转矩极性鉴别”信号Ui*
C、转速给定信号Un*
7、α=β配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程，正组VF由整流状态进入本组逆变阶段时，反组VR
的工作状态变化为（）。
A、待逆变状态变为待整流
B、待逆变状态变为整流
C、待逆变状态变为逆变
8、采用准PI调节器的目的是（）。
A、提高系统增益
B、减小高频干扰
C、抑制运算放大器零点漂移
9、在转速、电流双闭环调速系统带额定负载启动过程中，转速n达到峰值时，电枢电流值为（）
A、Id=0
B、Id=IdL
C、Id=Idm
10、在转速、电流双闭环调速系统中，以下哪一项影响最大电流Idm的设计（）。
A、运算放大器
B、稳压电源
C、电动机允许的过载能力
二、填空题（每小题2分，2×
5=10分）
1、转速、电流双闭环直流调速系统中，电流调节器输出限幅的作用是。
2、直流调速系统的稳态性能指标有、。
3、转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，转速n取决于,ASR的输出量取决于。
4、异步电动机的动态模型由电压方程、磁链方程、______和______组成。
5、异步电动机动态数学模型的性质是一个______、______、强耦合的多变量系统。
三、判断题（每小题2分，2×
1、异步电动机基频以上变频调速属于恒转矩调速。
2、异步电动机恒压恒频正弦波供电时，其机械特性在s很小时，是一段直线。
3、当三相ABC坐标系中的电压和电流是交流正弦波时，变换到的dq坐标系上就成为直流。
4、从两相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换简称为2s/2r变换。
5、通过坐标系变换，可以找到与交流三相绕组等效的直流电动机模型。
四、问答题（每小题10分，10×
3=30分）
1、在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器都采用PI调节器。
系统稳定运行时，转速给定信号Un*未改变，若增大转速反馈系数α，系统稳定后转速反馈电压Un是增加还是减少？
为什么？
2、在转速负反馈调速系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机励磁各
量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对上述各量有无调节能力？
3、异步电动机基频以下变压变频调速采用电压频率协调控制，其常用配合方式有哪几种？
它们的机械特
性各有何特点？
五、综合题（每小题15分，15×
2=30分）
1、有一V-M调速系统，电动机参数为PN=
2.5Kw、UN=220V、IN=15A、nN=1500r/
min、Ra=2Ω，整流装置内阻Rrec=1Ω，触发整流环节的的放大系数Ks=30，要求调速范围D=20，静差率s=10%。
试：
（1）计算开环系统的稳态速降和要求所允许的稳态速降；
（6分）
（2）采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的稳态结构图；
（4分）
（3）调整该系统，使Un*=20V时转速n=1000r/min，此时转速反馈系数应为多少？
（可以认为Un≈Un*）
（5分）
2、有一闭环系统，其控制对象传递函数为：
其中，T1>
T2，K2
Wobj
为控制对象的放大系数。
（s）
（T1s
K21）
（T2s
1）
设计任务为校正成典型Ⅰ型系统。
（1）写出典型Ⅰ型系统开环传递函数；
（2）选择调节器结构并写出校正后系统的开环传递函数；
（3）选择合理的参数配合形式。
一、选择题（每小题2分，2×
1、B
2、A
3、C
4、C
5、C
6、C
7、A
8、C
9、B
10、C
1、限制电力电子变换器的最大输出电压
4、转矩方程、运动方程
2、静差率、调速范围
5、高阶、非线性
3、给定电压Un*、负载电流IdL
1、×
2、√
3、√
4、√
5、√
1、答：
转速反馈电压Un不变。
……………………（5分）
由比例积分控制规律，积分部分最终消除稳态偏差，即Un=Un*。
2、答：
（1）电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻发生变化时系统对其有调节能力。
……………………（4分）
（2）测速发电机励磁发生变化时系统对其没调节能力。
……………………（1分）
原因：
反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。
……………………（5分）
3、答：
三种：
恒Us/w1控制、恒Eg/w1控制和恒Er/w1控制。
…………………（3分）
（1）恒Us/w1控制：
特性基本是上下平移，硬度也较好，当转矩增大到最大值以后，转速再降低，特
性就折回来了。
而且频率越低时最大转矩值越小，能够满足一般的调速要求，但低速带载能力有些差
强人意，须对定子压降实行补偿。
（2）恒Eg/w1控制：
是通常对恒压频比控制实行电压补偿的标准，可以在稳态时达到Φrm=Constant，从而改善了低速性能，但机械特性还是非线性的，产生转矩的能力仍受到限制。
…………（2分）
（3）恒Er/w1控制：
可以得到和直流他励电机一样的线性机械特性，按照转子全磁通Φrm恒定进行控制，而且，在动态中也尽可能保持Φrm恒定是矢量控制系统的目标。
1、解：
（1）先计算电动机的Ce：
Ce
UN
INRanN
220152vmin/r1500
0.127vmin/r
开环系统稳态速降为：
nop
INRCe
IN（RaRrec）15（21）r/min
354.33r/min
0.127
系统要求所允许的稳态速降：
（2）采用转
ncl
nNsD（1s）
1500
0.120（1
0.1）
r
/
min
8.33r
速负反馈系统的稳态结构
图：
…………………（4分）
U
*n
Kp
Un
IRKs
1
n
（3）当Un*=20V时转速n=1000r/min，此时转速反馈系数为：
…………………（5分）
Un
U*n
20
vmin/r
0.02vmin/r
nn1000
2、解：
（1）典型Ⅰ型系统开环传递函数：
…………………（4分）
W（s）Ks（Ts1）
（2）对于双惯性环节控制对象，若要校正成典型Ⅰ型系统，调节器必须具有一个积分环节，并含有一个比例微分环节。
因此，选择PI调节器，其传递函数为：
Wpi
Kpi（1s1s
1）
校正后系统的开环传递函数为：
W
（s）Wobj
KpiK21s（T1s
（1s1）1）
（T2s1）
（3）参数配合：
取1T1，并令KpiK2/1K，则有W（s）Ks（T2s1）
这就是典型Ⅰ型系统。
…………………（5分）
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