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电力拖动自动控制系统试卷带答案.doc
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电力拖动自动控制系统试卷带答案.doc
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一、填空题
1. 直流调速系统用的可控直流电源有: 旋转变流机组〔 G-M
系统〕 、静止可控整流器
〔 V-M
统〕 、 直流斩波器和脉宽调制变换器〔 PWM 〕 。
2. 转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是 饱和非线性控制 、 准时间最优控制 和
转速超调 。
3. 交流异步电动机变频调速系统的控制方式有 恒磁通控制 、 恒功率控制 和 恒电流控制
三种。
4. 变频器从构造上看,可分为 交交变频 、交直交变频 两类,从变频电源性质看,可分为
电流型 、 电压型 两类。
5. 相异步电动机的数学模型包括: 电压方程 、 磁链方程 、 转矩方程 和 运动方程 。
6. 异步电动机动态数学模型是一个 高阶 、非线性 、强耦合 的多变量系统 。
7. 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。
8. 调速系统的稳态性能指标包括 调速围 和 静差率 。
9. 反应控制系统的作用是:抵抗扰动 , 服从给定 。
10. VVVF 控制是指逆变器输出 电压 和 频率 可变的控制
11、转速、电流双闭环调速系统当中,两个调节器采用 串级 联接,其中转速反应极性为
负反应 、电流反应极性为 负反应 。
12、直流斩波器的几种常用的控制方法:① T 不变,变 ton—— 脉冲宽度调制
〔 PWM 〕 ;② ton 不变,变 T—— 脉冲频率调制〔 PFM 〕 ;③ ton 和 T 都可调,改变
占空比—— 混合型 。
13、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 给定电压 、
ASR 的输出量取决于 负载电流 。
14. 各种电力拖动自动控制系统都是通过控制 电动机转速 来工作的。
15. V-M 系统中,采用三相整流电路,为抑制电流脉动,可采用的主要措施是 设置平波
电抗器 。
16、在单闭环调速系统中,为了限制全压启动和堵转电流过大,通常采用 电流截止负反
应 。
17、在 α=β 配合控制的直流可逆调速系统中,存在的是 直流平均 环流,可用 串接环流
电抗器 抑制。
18、采用 PI 调节器的转速、电流双闭环系统启动时,转速调节器经历 不饱和、 饱和、退
饱和 三种状态。
二、选择题
1. 带有比例调节器的单闭环直流调速系统,如果转速的反应值与给定值相等,那么调节器
的输出为〔 A 〕
A、零; B、大于零的定值
C、小于零的定值; D、保持原先的值不变
2. 无静差调速系统的 PI 调节器中 P 部份的作用是〔 D 〕
A、消除稳态误差; B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应
C、既消除稳态误差又加快动态响应;D、加快动态响应
3. 异步电动机变压变频调速时,采用〔 B 〕控制方式,可获得一线性机械特性。
A、U1/f1=常值; B、Eg/f1=常值;
C、Es/f1=常值; D、Er/f1=常值
4. 一般的间接变频器中,逆变器起〔 B 〕作用。
A、调压; B、调频;
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C、调压与逆变; D、调频与逆变
5. 转差频率控制变频调速系统的根本思想是控制〔 C 〕。
A、电机的调速精度; B、电机的动态转矩;
C、电机的气隙磁通; D、电机的定子电流
6.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.PID B.PI C.P D.PD
7.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,那么静差率( A )
A.越小 B.越大 C.不变 D.不确定
8.以下异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是 ( D )
A.降电压调速 B.串级调速 C.变极调速 D.变压变频调速
9.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
10.在微机数字控制系统的故障保护中断效劳子程序中,工作程序正确的选项是( 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
11、SPWM 技术中,调制波是频率和期望波一样的〔 A 〕。
A、正弦波 B、方波 C、等腰三角波 D、锯齿波
12、无静差单闭环调速系统,稳态时,转速的给定值与反应值一样,此时调节器的输出〔
D 〕。
A、为 0 B、正向逐渐增大
C、负向逐渐增大 D、保持恒定终值不变
13、以下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
14、在交—直—交变频装置中,假设采用不控整流,那么 PWN 逆变器的作用是〔 C
〕。
A、调压 B、调频 C、调压调频 D、调频与逆变
15、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
16、常用的数字滤波方法不包括〔 D 〕。
A、算术平均值滤波 B、中值滤波 C、中值平均滤波 D、几何平均值滤波
17、在电机调速控制系统中,系统无法抑制〔 B 〕的扰动。
A、电网电压 B、电机励磁电压变化 C、给定电源变化 D、运算放大器参数变化
18、双闭环调速系统在稳定运行时,控制电压 Uct 的大小取决于〔 C 〕。
A、Idl B、n C、n 和 Idl D、α 和 β
三、判断题
1、反应控制系统所能抑制的只是被反应环包围的前向通道上的扰动。 〔 √ 〕
2、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。 〔 √ 〕
3、当闭环系统开环放大系数大于系统的临界放大系数时,系统将稳定。 〔 × 〕
4、调速系统的静差率指标应以最低速时所能到达的数值为准。 〔 √ 〕
5、在电机调速控制系统中,系统无法抑制电机励磁电压变化的扰动。 〔 √ 〕
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6、控制系统能够正常运行的首要条件是准确性。 〔 × 〕
7、开环系统的静特性可以比闭环系统硬得多。 〔 × 〕
8、微机数字调速系统中,采样频率应不小于信号最高频率的 2 倍。 〔 √ 〕
9、一般的间接变频器中,逆变器起调频与逆变作用。 〔 × 〕
10、无静差调速系统中,调节器一般采用 PI 调节器调节器。 〔 √ 〕
四、问答题
1、调速围和静差率的定义是什么?
答:生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速围,用字母 D 表示,即:
max
min
n
D
n
=
当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落 ΔnN
与理想空载转速 n0 之比,称作静差率 s,即
2、简述恒压频比控制方式
答:绕组中的感应电动势是难以直接控制的,当电动势值较高时,可以忽略定子绕组的漏
磁 阻抗压降,而认为定子相电压 Us ≈ Eg,那么得
1
Us
f
=常值
这是恒压频比的控制方式。但是,在低频时 Us 和 Eg 都较小,定子阻抗压降所占的份
量就 比拟显著,不再能忽略。这时,需要人为地把电压 Us 抬高一些,以便近似地补偿定
子压降。
3、转速、电流双闭环调速系统稳态运行时,两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是
多少?为什么?
答:当两个调节器都不饱和时,它们的输入偏差电压和输出电压都是零,转速调节器 ASR
的输出限幅电压 Uim 决定了电流给定电压的最大值;电流调节器 ACR 的输出限幅电压限
制了电力电子变换器的最大输出电压 Udm.
4、单闭环调速系统的根本特征
答:〔1)具有比例放大器的单闭环调速系统是有静差的;
〔2〕闭环系统具有较强的抗干扰性能反应闭环系统具有很好的抗扰性能,对于作用在
被负反应所包围的前向通道上的一切扰动都能有效地抑制;
〔3〕闭环系统对给定信号和检测装置中的扰动无能为力。
5、在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精
度的影响?并说明理由。
答:系统的精度依赖于给定和反应检测的精度。因此转速的稳态精度还受给定电源和测
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速发电机精度的影响。
6、晶闸管-电动机系统需要快速回馈制动时,为什么必须采用可逆线路?
答:当电动机需要回馈制动时,由于反电动势的极性未变,要回馈电能必须产生反向电
流,而反向电流是不可能通过 VF 流通的,这时,可以通过控制电路切换到反组晶闸管装
置 VR,并使它工作在逆变状态,产生逆变电压,电机输出电能实现回馈制动。
7、解释待正组逆变和反组逆变,并说明这两种状态各出现在何种场合下。
答:正组逆变电枢端电压为负,电枢电流为正,电动机逆向运转,回馈发电,机械特性
在第四象限。
反组逆变电枢端电压为正,电枢电流为负,电动机正向运转,回馈发电,机械特性在
第二象限。
8、有静差系统与无差系统的区别。
答:根本区别在于构造上(控制器中)有无积分控制作用,PI 控制器可消除阶跃输入和阶
跃扰动作用下的静差,称为无静差系统,P 控制器只能降低静差,却不能消除静差,故称
有静差系统。
9、简述泵升电压产生的原因及其抑制措施。
答:泵升电压产生的原因:采用二极管整流获得直流电源时,电机制动时不能回馈电能,
只好对滤波电容充电,使电容两端电压升高,产生泵升电压。
泵升电压抑制措施:电容器吸收动能;镇流电阻消耗动能;并接逆变器。
10、什么叫环流? 并说明有环流可逆系统的适用场合。
答:只限于两组晶闸管之间流通的短路电流称为环流。 适用于中小容量系统, 有较高快
速性能要求的系统。
11、在转速、电流双闭环调速系统中,出现电网电压波动与负载扰动时,哪个调节器起主
要调节作用?
答:电网电压波动时,ACR 起主要调节作用;负载扰动时,ASR 起主要抗扰调节作用。
五、计算题
1、 某直流调速系统的电动机额定转速为 nN=1430r/min ,额定速降 △nN
=115r/min,当要求静差率 s≤30%时,允许多大的调速围?如果要求静差率 s≤20%,
试求最低运行速度及调速围。
解:要求 s≤30%时,调速围为
假设要求 s≤20%时,最低空载转速为
最低运行转速为
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gjmm89
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