电力拖动控制系统复习题浅答,供同学们参考

1电力拖动控制系统复习题1、直流电动机的调速方法有几个方案？（a）一个方案，（b）二个方案，（c）三个方案，（d）四个方案2、在直流电动机的改变励磁磁通的调速方案中，是减弱励磁磁通还是增强励磁磁通调速。（a）增强，（b）减弱，（c）保持不变，（d）即可增强也可减弱3、在直流电动机的改变电阻的调速方案中，其工作条件是什么？（a）保持励磁=N，（b）保持电压U=UN，（c）保持电阻R=Ra，（d）保持励磁=N和保持电压U=UN4、常用的可控直流电源有几种？（a）2种，（b）3种，（c）4种，（d）1种5、斩波电路控制方式之一，脉冲宽度调制（PWM）是-。（a）ton不变，（b）变T，（c）ton和T都可调，（d）T不变，变ton6、斩波电路控制方式之一，脉冲频率调制（PFM）是。（a）ton不变，变T，（b）变T，（c）ton和T都可调，（d）T不变，变ton7、斩波电路控制方式之一，改变占空比—混合型是。（a）ton不变，变T，（b）T不变，变ton，（c）ton和T都可调，（d）变ton8、静差率表征负载变化引起调速系统的转速偏离原定转速的程度。系统的调速特性越硬，说明系统的稳速性能越好。（a）△n越小．则S就越小，（b）△n越大．则S就越小，（c）△n越小．则S就越大，9、设计反馈控制的闭环调速系统时，首先应进行，这样就形成了基本的闭环控制系统。（a）基本部件选择、稳态参数计算，（b）总体设计、基本部件选择、稳态参数计算，（c）基本部件选择、总体设计、稳态参数计算，210、由PD调节器构成，可以提高稳定余度并获得足够的快速性，但稳定精度可能受到影响。（a）超前校正，（b）滞后校正,（c）超前——滞后校正11、由PI调节器构成，可以保证稳态精度，但却是以对快速性的限制来换取系统的稳定性（a）超前校正，（b）滞后校正,（c）超前——滞后校正12、带比例放大器的闭环控制系统本质上是一个。（a）无静差的系统，（b）有静差的系统,13、无静差调速系统，在理想情况下，稳态时。（a）Un0，（b）Un0，（c）Un=014、晶闸管——电动机系统的可逆线路有几种形式。（a）一种，（b）二种，（c）三种一、交流调速可分为哪些基本类型？就每种类型举几个例子。三种。转差功率消耗型，转差功率回馈型，转差功率不变型二、常见的交流调速方法有几种？他们属于那种交流调速系统1、转差功率消耗型：降电压调速，电磁转差离合器调速，绕线转子异步电机转子串电阻调速2、转差功率回馈型：绕线转子异步电机串级调速3、转差功率不变型：变极对数调速，变频调速三、环流的分类及环流的危害和。1、分类(1)静态环流当可逆线路在一定的控制角下稳定工作时，所出现的环流叫静态环流。静态环流又可分为两种：直流环流和脉动环流（又称交流环流）。(2)动态环流当晶闸管触发相位突然改变时，系统由一种工作状态变为另一种工作状态的过渡过程中产生的环流。系统稳定运行时不存在动态环流。2、危害加重．晶闸管和变压器的负担，消耗无用的功率，环流太大时甚至导致晶闸管损坏3、利用使晶闸管装置工作在电流连续区，避免了电流断续引起的非线性现象对系统静、动态性能的影响。而且在可逆系统中存在少量环流，可以保证电流的无间断反向，加快反向的过渡过程。四、小惯性环节和大惯性环节的近似处理方法。1、小惯性环节，高频段小惯性环节的近似处理－当系统有一组小惯性群时，在一定的条件下，可以将它们近似地看成是一个小惯性环节，其时间常数等于小惯性群中各时间常数之和2、大惯性环节当系统中存在一个时间常数特别大的惯性环节时，可以近似地将它看成是积分环节，五、已知无静差直流调速系统图如下，说明工作原理、画稳态结构图并说明稳态参数的计算。无静差系统:就是系统的被调量在稳态时完全等于系统的给定量，其偏差为零，这就是说，在无静差系统中，电动机转速在稳态时与负载无关，只取决于给定量。要想使偏差为零，系统又能正常工作3系统的被调量是电动机的转速，这里比例积分调节器在系统中起调节转速的作用，因此也叫做速度调节器。Un=Un*-Un作为速度调节器的输入。电动机的转速实际值n通过测速发电机得到的反馈电压Un反映出来，把Un反馈到系统的输入端与速度给定信号Un*相比较，把差值电动机起动时系统的工作过程：Un=0。Un=Un*是很大的。此时，若无限流环节，则电动机电枢电流会在很短的时间内升高到一个很大的值上，为避免起动电流的冲击，系统仍需加电流负反馈来做限流保护。在电流负反馈环节的作用下，电枢电流达到某一最大值后不再升高。随着起动过程的延续，转速迅速上升，当电动机转速上升到给定转速n1时，速度反馈电压Un正好与给定Un*相等。也就是此时速度调节器的输入信号当电动机起动时，接通速度给定电压Un*（相对电动机转速n1），开始时电动机转速为零，即Un=0,速度调节器输入电压0。Un=(Un*-Un)n，如图5-24所示，这时速度反馈电压Un相应减少，因给定量未变，从而使调节器的输入偏差电压负载突变时系统的调节过程：假定系统已在稳定运行，对应的负载电流为I1，在某一时刻突然将负载加大到I2，由于电动机轴上转矩突然失去平衡，电动机转速开始下降产生一个转速偏差六、两种形式的电流截止负反馈环节电路，及工作原理。为了实现截流反馈须在系统中引入电流截止负反馈环节如图所示，电流反馈信号取自串人电动机电枢回路的小阻值电阻ＲＳ，ＩｄＲＳ正比于电流。设Ｉｄｃｒ为临界的截止电流，当电流大于Ｉｄｃｒ时将电流负反馈信号加到放大器的输入端，当电流小于Ｉｄｃｒ时将电流反馈切断。为了实现这一作用，须引入比较电压Ｕｃｏｍ。图２—１ａ中利用独立的直流电源作比较电压，其大小可用电位器调节，相当于调节截止电流。在ＩｄＲＳ与Ｕｃｏｍ之间串接一个二极管ＶＤ，当ＩｄＲＳ＞Ｕｃｏｍ时，二极管导通，电流负反馈信号Ｕｉ即可加到放大器上去；当ＩｄＲＳ≤Ｕｃｏｍ时，二极管截止，Ｕｉ即消失。显然，在这一线路中，截止电流Ｉｄｃｒ＝Ｕｃｏｍ／ＲＳ。图２－１ｂ中利用稳压管ＶＳＴ的击穿电压Ｕｂｒ作为比较电压，线路要简单得多，但不能平滑调节截止电流值。首先给出下列物理量的定义：电动机的额定电流Ｉｎｏｍ整流电压Ｕｄ电流负反馈信号电压Ｕｉ比较电压Ｕｃｏｍ堵转电流Ｉｄｂｌ给定电压Ｕｎ临界的截止电流Ｉｄｃｒ偏差电压△Ｕｎ转速负反馈信号电压Ｕｎ电枢回路的小阻值电阻Ｒ4七、双闭环调速系统的启动过程，启动时转速和电流的波形。起动过程分为三个阶段：第I阶段是电流上升阶段。突加给定电压*nU后,通过两个调节器的控制作用,使ctU、0dU、dI都上升，当dI≥dlI后，电动机开始转动。由于机械惯性作用，转速的增长不会很快，因而转速调节器ASR的输入偏差电压△nU=*nU-nU数值较大，其输出很快达到限幅值*imU，强迫电流dI迅速上升。当dI≈dmI时，iU≈*imU，电流调节器的作用使I不再迅猛增长，标志着这一阶段的结束。在这一阶段中，ASR由不饱和很快达到饱和，而ACR一般应该不饱和，以保证电流环的调节作用。第II阶段是恒流升速阶段。从电流升到最大值dmI开始，到转速升到给定值*n为止，属于恒流升速阶段，是启动过程中的主要阶段。在这个阶段中ASR始终是饱和的，转速环相当于开环状态，系统表现为在恒值电流给定*imU作用下的电流调节系统，基本上保持电流dI恒定，因而拖动系统的加速度恒定，转速成线性增长。第III阶段是转速调节阶段。在这阶段开始时，转速已经达到给定值，转速调节器的给定与反馈电压平衡，输入偏差为零，但其输出却由于积分作用还维持在限幅值*imU，所以电动机仍在最大电流下加速，必然使转速超调。转速超调以后，ASR的输入端出现负的偏差电压，使它退出饱和状态，其输出电压及ACR的给定电压*iU立即从限幅值下来，主电流dI也因此下降。但是，由于dI仍大于负载电流dlI，在一段时间内，转速仍继续上升。到dI=dlI时，转距eT=lT，则dtdn=0，转速n达到峰值。此后，电动机才开始在负载的阻力下减速，与此相应，电流dI也出现一小段小与dlI的过程，直到稳定。5八、有静差调速系统突加负载动态过程和无静差调速系统突加负载动态过程。九、试述转速调节器和电流调节器在双闭环调速系统中的作用，双闭环调速系统的动态结构图。61、转速调节器的作用(1)使转速n很快地跟随给定电压Un变化(2)对负载变化起抗扰作用。(3)其输出限幅值决定电机允许的最大电流。2.电流调节器的作用(1)对电网电压的波动起及时抗扰的作用。(2)起动时保证获得最大电流（3）在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压Ui变化(4)当电机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。一旦故障消失，系统立即自动恢复正常。十、已知=配合控制的有环流可逆V-M系统的组成图如下，试标出系统反接制动过程及它组回馈制动过程时系统状态。反接制动过程回馈制动过程十一、已知逻辑控制无环流可逆调速系统原理框图，说明系统结构的特点，标出正向运行反相运行时系统状态。这种逻辑无环流系统有一个转速调节器ASR，一个反号器AR，采用双电流调节器1ACR和2ACR，双触发7装置GTF和GTR结构。主电路采用两组晶闸管装置反并联线路，由于没有环流，不用再设置环流电抗器，但是为了保证稳定运行时的电流波形的连续，仍应保留平波电抗器，控制线路采用典型的转速﹑电流双闭环系统，1ACR用来调节正组桥电流，其输出控制正组触发装置GTF；2ACR调节反组桥电流，其输出控制反组触发装置GTR，1ACR的给定信号经反号器AR作为2ACR的给定信号这样可使电流反馈信号iU的极性在正﹑反转时都不必改变，从而可采用不反映极性的电流检测器，在逻辑无环流系统中设置的无环流逻辑控制器DLC，这是系统中关键部件。它按照系统的工作状态，指挥系统进行自动切换，或者允许正组触发装置发出触发脉冲而封锁反组，或者允许反组触发装置发出触发脉冲而封锁正组。在任何情况下，决不允许两组晶闸管同时开放，确保主电路没有产生环流的可能。十二、已知有制动电流通路的不可逆PWM变换器电路图如下，说明电动运行时系统的工作情况，画出电动状态的电压、电流波形。十三、已知有制动电流通路的不可逆PWM变换器电路图，说明制动运行时系统的工作情况，画出制动状态的电压、电流波形。十四、实现转速和电流两种反馈分别起作用，在系统中应设置什么？可在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者之间实行串级联接，即以转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出晶闸管触发装置的控制电压，8这样两种调节作用就互相配合，相辅相成了，十五、设置双闭环调速系统一个重要的目的是什么？实现在最大电流允许条件下的最快起动十六、双闭环调速系统起动过程的三个特点是什么？1、饱和非线性控制2、准时间最优控制3、转速超调控制十七、工程设计方法的基本思路是什么？先内环后外环十八、采用工程方法怎样选择调节器？先设计好内环调节器，然后把整个内环当作外环的一个环节，再设计外环的调节器，如此一环一环地逐步向外扩展，把所有调节器都设计出来。在设计每个调节器时，都应先求出该闭环的原始系统开环对数频率特性和根据性能指标确定的预期特性，经反复试凑，决定校正环节的特性，从而选定调节器的结构并计算其参数。十九、把双惯型控制对象校正成典型Ⅰ系统，应怎样选择调节器？调节器中必须具有一个积分环节，并带有一个比例微分环节，以便消掉控制对象中的一个惯性惯性，使系统响应更快，所以，应选择PI调节器二十、把双惯型控制对象校正成典型Ⅱ系统，应怎样选择调节器？应选择PID调节器虽然超调量大一些，但抗扰性能却很好二十一、带转速微分负反馈的双闭环调速系统和普通的双闭环调速系统的区别是什么？区别在转速调节器上，和普通转速调节器相比，增加了电容C和电阻R，即叠加一个转速微分负反馈信号。这样，普通双闭环调速系统必然超调，抗扰性能的提高也受到一定限制，带转速微分负反馈的双闭环调速系统能抑制超调二十二、晶闸管——电动机系统的可逆线路有几种？每种可逆线路的形式基本上有几种？可逆线路有两种，