2011年華南農(nóng)業(yè)大學運動控制系統(tǒng)試卷及答案、選擇題（每題2分，總計20分）、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本思想是控制（B）。A、電機的調(diào)速精度B、電機的動態(tài)轉(zhuǎn)矩C、電機的氣隙磁通D、電機的定子電流、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本思想是控制（B）。A、電機的調(diào)速精度B、電機的動態(tài)轉(zhuǎn)矩C電機的定子電流D、電機的氣隙磁通、關于變壓與弱磁配合控制的直流調(diào)速系統(tǒng)中，下面說法正確的是（A）A當電動機轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時，變壓調(diào)速，屬于恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)調(diào)速。B當電動機轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速時，變壓調(diào)速，屬于恒功率性質(zhì)調(diào)速。C當電動機轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速時，弱磁調(diào)速，屬于恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)調(diào)速。D當電動機轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時，弱磁調(diào)速，屬于恒功率性質(zhì)調(diào)速。、在晶閘管反并聯(lián)可逆調(diào)速系統(tǒng)中，：?二［配合控制可以消除（B）。A靜態(tài)環(huán)流B直流平均環(huán)流C瞬時脈動環(huán)流D動態(tài)環(huán)流、在交一直一交變頻裝置中，若采用不控整流，則PWF逆變器的作用是（C）A、調(diào)壓C、調(diào)壓調(diào)頻B調(diào)頻D、調(diào)頻與逆變、下列交流異步電動機的調(diào)速方法中，應用最廣的是（C）。A、降電壓調(diào)速B、變極對數(shù)調(diào)速C、變壓變頻調(diào)速D、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、在三相橋式反并聯(lián)可逆調(diào)速電路和三相零式反并聯(lián)可逆調(diào)速電路中，為了限制環(huán)流，需配置環(huán)流電抗器的數(shù)量分別是（D）。A1個和2個B2個和1個C2個和4個D4個和2個交流異步電動機采用調(diào)壓調(diào)速，從高速變到低速，其轉(zhuǎn)差功率（D）。A不變B減小C增大D為09、異步電動機串級調(diào)速系統(tǒng)中，串級調(diào)速裝置的容量（A）0A隨調(diào)速范圍的增大而增大B隨調(diào)速范圍的增大而減小C與調(diào)速范圍無關與調(diào)速范圍有關，但關系不確定10、在恒壓頻比控制（即Us..「，二常數(shù)）的變頻調(diào)速系統(tǒng)中，在基頻以下變頻調(diào)速時進行定子C）。A維持轉(zhuǎn)速恒定B維持定子全磁通恒定C維持氣隙磁通恒定D維持轉(zhuǎn)子全磁通恒定、帶有比例調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，如果轉(zhuǎn)速的反饋值與給定值相等,則調(diào)節(jié)器的輸出為（A）A、零；B、大于零的定值C小于零的定值；D、保持原先的值不變、無靜差調(diào)速系統(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器中P部份的作用是（D）A、消除穩(wěn)態(tài)誤差；B、不能消除穩(wěn)態(tài)誤差也不能加快動態(tài)響應C、既消除穩(wěn)態(tài)誤差又加快動態(tài)響應；D加快動態(tài)響應、異步電動機變壓變頻調(diào)速時，采用B）控制方式，可獲得一線性機械特性。（、E/f1=常值；A、U/fi=常值；B、E/f1二常值C、Es/f1=常值；DB）作用。、一般的間接變頻器中，逆變器起（、調(diào)頻；A、調(diào)壓；B、調(diào)頻與逆變、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本思想是控制（C）A、電機的調(diào)速精度；B、電機的動態(tài)轉(zhuǎn)矩；C、電機的氣隙磁通；D、電機的定子電流、SPW逆變器是利用正弦波信號與三角波信號相比較后，而獲得一系列（A）的脈沖波形。A、等幅不等寬；B、等寬不等幅；C等幅等寬；D、不等寬不等幅；命題教師院系負責人簽字、靜止式串級調(diào)速系統(tǒng)的附加直流電勢由D）實現(xiàn)。、蓄電池；（D、工作在逆變狀態(tài)的可控整流器A、直流發(fā)電機；B、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)能保證以最大加速度起動的原因取決于CASR飽和DACR飽和19、3?適合于高速的數(shù)字測速方法為（AAM法BT法CM/T法DC法20、10.PW順器中，（D）控制方式可在異步電動機內(nèi)部空間形成圓形旋轉(zhuǎn)磁場ASPWMBSHEPWMCCFPWMDSVPWM二、填空題（每題2分，總計20分）11、各種電力拖動自動控制系統(tǒng)都是通過控制電動機轉(zhuǎn)速來工作的。2、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動過程特點是飽和非線性控制、準時間最優(yōu)控制9和轉(zhuǎn)速超調(diào)。3、反饋控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動,服從給定04、V-M系統(tǒng)中，采用三相整流電路，為抑制電流脈動，可采用的主要措施是設置平波電抗器05、自動控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標包括對給定輸入信號的跟隨性能指標和對擾動輸入信號的抗擾性能指標6、SPW控制技術包括單極性和雙極性兩種方式。7、調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標包括調(diào)速范圍和O8、交流異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制方式有恒磁通控制、恒功率控制和恒電流控制三種°9、三相異步電動機動態(tài)數(shù)學模型是一個高階、非線性、強耦合、的多變量系統(tǒng)。10、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，采用PI調(diào)節(jié)器，穩(wěn)態(tài)運行時，轉(zhuǎn)速n取決于、ASR的輸出量取決于負載內(nèi)流Ido11、直流調(diào)速系統(tǒng)用的可控直流電源有：旋轉(zhuǎn)變流機組（G-M系統(tǒng)）、靜止可控整流器>直流斬波器或詠寬調(diào)制變換衡量直流調(diào)速系統(tǒng)常見的指標為調(diào)速范闈,靜差率,額定速降。三者的關系為：P220直流調(diào)速系統(tǒng)若采用V-M調(diào)速，一般應用在一大功率場合；若采用PW碉速，一般應用在中小容量場合。轉(zhuǎn)速、電流反饋控制系統(tǒng)起動過程中的三個特點為：飽和非線性控制、—轉(zhuǎn)速超調(diào)、準時間最優(yōu)。15?數(shù)字測速的精度指標有：分辨率>測速誤差率o.數(shù)字PI調(diào)節(jié)器的位置式算法為P46。.V-M可逆系統(tǒng)中會存在瞬時脈動環(huán)流，消除直流平均環(huán)流可采用a=B配合控制控制，抑制瞬時脈動環(huán)流可采用環(huán)流電抗器。.異步電機采用恒壓頻比控制時，隨著頻率的降低，no會隆低，△n會—不變,Temax會。.基于穩(wěn)態(tài)模型的變頻調(diào)速系統(tǒng)有轉(zhuǎn)速開環(huán)調(diào)壓系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差系統(tǒng)兩類。20、異步電動機三相模型的非線性強耦合性質(zhì)主要體現(xiàn)在磁鏈方程和（電壓）轉(zhuǎn)矩方程。三、分析簡答題（每題10分，總計30分）1、調(diào)速范圍和靜差率的定義是什么？P212、什么叫環(huán)流?并說明有環(huán)流可逆系統(tǒng)的適用場合。答：只限于兩組晶閘管之間流通的短路電流稱為環(huán)流。適應于中小容量系統(tǒng)，有較高快速性能要求的系統(tǒng)。3、單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的基本特征。P56\2.12答：（1）具有比例放大器的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是有靜差的。（2）閉環(huán)系統(tǒng)具有較強的抗干擾性能，反饋閉環(huán)系統(tǒng)具有很好的抗擾性能，對于作用在被負反饋所包圍的前向通道上的一切擾動都能有效的抑制。（3）閉環(huán)系統(tǒng)對給定信號和檢測裝置中的擾動無能為力。4、什么是SPWM,它有何特點？請簡述其工作原理。P153\5.5答：特點：（1）主回路結(jié)構(gòu)簡單，只有一個功率控制級，輸入級為不控整流器，功率因素和功率都高。（2）采用SPWM控制，輸出電壓和頻率的協(xié)調(diào)控制同時在逆變器中完成，避免了大慣性直流濾波環(huán)節(jié)對調(diào)壓響應的影響?？焖夙憫圆粌H有利于實時控制，還有利于開環(huán)應用。（3）采用雙極性，分段同步正弦脈寬調(diào)制技術，輸出具有完善對稱性的SPWM電壓波形，基波分量大，提高了逆變器的利用率并有效地消除或抑制低次有害諧波，降低了噪聲，能在很寬的調(diào)頻范圍內(nèi)使電動機穩(wěn)定工作，低速運行性能好。在采樣控制理論中有一個重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。沖量即指窄脈沖的面積。這里所說的效果基本相同，是指環(huán)節(jié)的輸出響應波形基本相同。即當它們分別加在具有慣性的同一個環(huán)節(jié)上時，其輸出響應基本相同。如果把各輸出波形用傅立葉變換分析，則其低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。上述原理可以稱之為面積等效原理，它是PWM控制技術的重要理論基礎。把圖2-1a的正弦半波分成N等份，就可以把正弦半波看成是由N個彼此相連的脈沖序列所組成的波形。這些脈沖寬度相等，都等于/N，但幅值不等，且脈沖頂部不是水平直線，而是曲線，各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖序列利用相同數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖代替，使矩形脈沖和相應正弦波部分的中點重合，且使矩形脈沖和相應的正弦波部分面積（沖量）相等，就得到圖2-1b所示的脈沖序列,這就是PWM波形?？梢钥闯龈髅}沖的幅值相等，而寬度是按正弦波規(guī)律變化的。根據(jù)面積等效原理，PW波形和正弦半波是等效的。對于正弦波的負半周，也可以用同樣的方法得到PWM波形。像這種脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形，也稱SPWMSinusoidalPWM）波形。要改變等效輸出的正弦波的幅值時，只要按照同一比例系數(shù)改變上述各脈沖的寬度即可。、請簡述交流異步電動機定子調(diào)壓調(diào)速的工作原理，并對三種常用的調(diào)壓方法進行說明。答：當改變電動機的定子電壓時，可以得到一組不同的機械特性曲線，從而獲得不同的轉(zhuǎn)速。調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個能提供電壓變化的電源。目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種晶。閘管調(diào)壓方式為最佳。調(diào)壓調(diào)速的特點：調(diào)壓調(diào)速線路簡單，易實現(xiàn)自動控制。調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中，效率較低。調(diào)壓調(diào)速一般適用于100KW以下的生產(chǎn)機械。（1）通過改變自耦變壓器變化，來改變電機電壓，從而進行調(diào)速。（2）通過改變直流勵磁電流來控制鐵心的飽和程度，改變交流電抗值，改變電機電壓，實現(xiàn)降壓調(diào)速。飽和交流電抗小，電機定子電壓高。（3）通過控制晶閘管的導通角，來調(diào)節(jié)電動機的端電壓，從而進行調(diào)速。、什么是雙饋調(diào)速？它與串級調(diào)速由什么不同？P204四、計算題（每題15分，總計30分）、有一個晶闡管一電動機調(diào)速系統(tǒng)，已知：電動機：PN=2.8kw,UN=220V,lN=15.6A,nN=1500r/min,Ra=1.5"，整流裝置內(nèi)阻RrecRL=08」，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=35.系統(tǒng)開環(huán)工作時，試計算調(diào)速范圍D=30時的靜差率s值。當D=30，s=10%，計算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降。如組成轉(zhuǎn)速負反饋有靜差調(diào)速系統(tǒng)，要求D=30，S=10%，在U；=10V時，*=1"小=：%算轉(zhuǎn)速負反饋系數(shù)a和放大器放大系數(shù)心.P58\2.122、有一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，其控制對象的傳遞函數(shù)為Wobj(s)10，要求校正為s(Ts+1)s(0.02s+1)典型U型系統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng)的超調(diào)量C<30%(按線性系統(tǒng)考慮)。試決定調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，并選擇其參數(shù)。P94\3.73、某一調(diào)速系統(tǒng)，測得的最高轉(zhuǎn)速特性為n0max=1500r/min，最低轉(zhuǎn)速特性為n0max=150r/min,帶額定負載時的速度降落n0=15r/min，且在不