自動控制系統(tǒng)試題

一、選擇題帶有比例調(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1、無靜差單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)時，轉(zhuǎn)速的給定值與反饋值相同，此時調(diào)節(jié)器的輸出（D）。A、為0 B、正向逐漸增大C、負(fù)向逐漸增大 D、保持恒定終值不變1、下列關(guān)于轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)反饋控制基本規(guī)律的敘述中，錯誤的是A、 只用比例放大器的反饋控制系統(tǒng)，其被調(diào)量仍是有靜差的B、 反饋控制系統(tǒng)可以抑制不被反饋環(huán)節(jié)包圍的前向通道上的擾動C、 反饋控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動、服從給定D、 系統(tǒng)的精度依賴于給定和反饋檢測的精度無靜差調(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(yīng)C、既消除穩(wěn)態(tài)誤差又加快動態(tài)響應(yīng)；D、加快動態(tài)響應(yīng)4．轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的兩個調(diào)速器通常采用的控制方式是（B）A．PIDB．PI C．P D．PD4、 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行時，控制電壓Uct的大小取決于（C）。A、ldlB、nC、n和IdlD、a和B4．雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，在恒流升速階段時，兩個調(diào)節(jié)器的狀態(tài)是（A）A.ASR飽和、ACR不飽和 B.ACR飽和、ASR不飽和C.ASR和ACR都飽和 D.ACR和ASR都不飽和4、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動過程中不包括A、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段B、電流上升階段C、恒流升速階段D、電流下降階段4、下列不屬于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動過程特點(diǎn)的是A、飽和非線性控制B、轉(zhuǎn)速超調(diào)C、準(zhǔn)時間最優(yōu)控制D、飽和線性控制4、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器處于 B。A、調(diào)節(jié)狀態(tài)B、飽和狀態(tài)C、截止?fàn)顟B(tài)4、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，在系統(tǒng)過載或堵轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器處AA、飽和狀態(tài)B、調(diào)節(jié)狀態(tài)C、截止?fàn)顟B(tài)6、 調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍和靜差率這兩個指標(biāo)B。A、互不相關(guān)B、相互制約C、相互補(bǔ)充7．靜差率和機(jī)械特性的硬度有關(guān)，當(dāng)理想空載轉(zhuǎn)速一定時，特性越硬，則靜差率（A）A.越小B.越大C.不變D.不確定7、 采用比例積分調(diào)節(jié)器的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)一定屬于A、無靜差調(diào)速系統(tǒng) B、有靜差調(diào)速系統(tǒng)C、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) D、交流調(diào)速系統(tǒng)8、 無靜差調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)節(jié)原理是B。A、依靠偏差的積累B、依靠偏差對時間的積累C、依靠偏差對時間的記憶D、用偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)9、 在交一直一交變頻裝置中，若采用不控整流IJPWN逆變器的作用是（C）。A、調(diào)壓B、調(diào)頻C、調(diào)壓調(diào)頻 D、調(diào)頻與逆變10、 可逆調(diào)速系統(tǒng)主電路中的環(huán)流是A負(fù)載的。A、不流過B、流過C、反向流過10、 普通邏輯無環(huán)流（既無推B又無準(zhǔn)備）可逆調(diào)速系統(tǒng)中換向時待工作組投入工作時，電動機(jī)處于（B）狀態(tài)。A、回饋制動 B、反接制動 C、能耗制動 D、自由停車異步電動機(jī)變壓變頻調(diào)速時，采用（B）控制方式，可獲得一線性機(jī)械特性。A、U1/fl二常值； B、Eg/f1二常值；C、Es/f1=常值； D、Er/f1=常值轉(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(jī)的調(diào)速精度； B、電機(jī)的動態(tài)轉(zhuǎn)矩；C、電機(jī)的氣隙磁通； D、電機(jī)的定子電流11．下列異步電動機(jī)調(diào)速方法屬于轉(zhuǎn)差功率消耗型的調(diào)速系統(tǒng)是（D）A.降電壓調(diào)速 B.串級調(diào)速C.變極調(diào)速 D.變壓變頻調(diào)速11、下列交流異步電動機(jī)的調(diào)速方法中，應(yīng)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11、下列交流異步電動機(jī)的調(diào)速方法中，應(yīng)用最廣的是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11、在變頻調(diào)速時，若保持恒壓頻比（U1/f1二常數(shù)），可實(shí)現(xiàn)近彳— 。A、恒功率調(diào)速B、恒效率調(diào)速C、恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速11、當(dāng)電動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速以下變頻調(diào)速時■要求 C ■屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。A、 定子電源的頻率fl可任意改變B、 定子電壓U1不變C、 維持U1/f1=常數(shù)11、 當(dāng)電動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速以上變頻調(diào)速時■要求 B ■屬于恒功率調(diào)速。A、 定子電源的頻率f1可任意改變B、 定子電壓U,為額定值C、 維持U1/f1=常數(shù)12、 下列不屬于異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型特點(diǎn)的是A、高階 B、低階 C、非線性 D、強(qiáng)耦合12、下列不屬于交流異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型特點(diǎn)的是A、高階B、線性C、非線性D、強(qiáng)耦合12、異步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型的組成不包括A、電壓方程B、磁鏈方程C、轉(zhuǎn)矩方程D、外部擾動二、判斷題1、在自動調(diào)速系統(tǒng)中，電壓負(fù)反饋主要補(bǔ)償電源內(nèi)阻上電壓的損耗（V）。1、調(diào)速系統(tǒng)中，電壓微分負(fù)反饋和電流微分負(fù)反饋環(huán)節(jié)在系統(tǒng)動態(tài)及靜態(tài)中都參與調(diào)節(jié)。(X).1、調(diào)速系統(tǒng)中采用電流正反饋和電壓負(fù)反饋都是為提高直流電動機(jī)硬度特性，擴(kuò)大調(diào)速范圍。3)1、 電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)靜特性優(yōu)于同等放大倍數(shù)的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)。(X)1、電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)對直流電動機(jī)電樞電阻、勵磁電流變化帶來的轉(zhuǎn)速變化無法進(jìn)行調(diào)節(jié)。(V)2、 比例積分調(diào)節(jié)器，其比例調(diào)節(jié)作用，可以使得系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度較快；而其積分調(diào)節(jié)作用，又使得系統(tǒng)基本上無靜差。(V)2、 調(diào)速系統(tǒng)中采用比例積分調(diào)節(jié)器，兼顧了實(shí)現(xiàn)無靜差和快速性的要求，解決了靜態(tài)和動態(tài)對放大倍數(shù)要求的矛盾。(V)3、 比例控制直流調(diào)速系統(tǒng)能夠減小穩(wěn)態(tài)速降的實(shí)質(zhì)是自動調(diào)節(jié)作用。(V)4、 在變頻調(diào)速時，為了得到恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速特性，應(yīng)盡可能地使電動機(jī)的磁通①m保持額定值不變。(V)4、變頻調(diào)速時，若保持電動機(jī)定子供電電壓不變，僅改變其頻率進(jìn)行變頻調(diào)速，將引起磁通的變化，出現(xiàn)勵磁不足或勵磁過強(qiáng)的現(xiàn)象。(V)4、 變頻調(diào)速的基本控制方式是在額定頻率以下的恒磁通變頻調(diào)速，而額定頻率以上的弱磁調(diào)速。(V)5、 當(dāng)積分調(diào)節(jié)器的輸入電壓△Ui=o時，其輸出電壓也為0。 (X)三、簡答題1、簡述泵升電壓產(chǎn)生的原因及其抑制措施。答：泵升電壓產(chǎn)生的原因：采用二極管整流獲得直流電源時，電機(jī)制動時不能回饋電能，只好對濾波電容充電，使電容兩端電壓升高，產(chǎn)生泵升電壓。泵升電壓抑制措施：電容器吸收動能；鎮(zhèn)流電阻消耗動能；并接逆變器。1、有靜差系統(tǒng)與無差系統(tǒng)的區(qū)別。答：根本區(qū)別在于結(jié)構(gòu)上(控制器中)有無積分控制作用，PI控制器可消除階躍輸入和階躍擾動作用下的靜差，稱為無靜差系統(tǒng)，P控制器只能降低靜差，卻不能消除靜差，故稱有靜差系統(tǒng)。2、在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，出現(xiàn)電網(wǎng)電壓波動與負(fù)載擾動時，哪個調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用答：電網(wǎng)電壓波動時，ACR起主要調(diào)節(jié)作用;負(fù)載擾動時，ASR起主要抗擾調(diào)節(jié)作用。2、 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程的特點(diǎn)和動態(tài)抗擾性能是什么答：a）飽和非線性控制，b）轉(zhuǎn)速超調(diào)，c）準(zhǔn)時間最優(yōu)控制抗擾性能：a）抗負(fù)載擾動，b）抗電網(wǎng)電壓擾動3、 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程各個階段的特點(diǎn)。答：P633、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)。答：P663、 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時，兩個調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓和輸出電壓各是多少為什么答：當(dāng)兩個調(diào)節(jié)器都不飽和時，它們的輸入偏差電壓和輸出電壓都是零，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅電壓Uim決定了電流給定電壓的最大值；電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm.4、 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的基本特征答：（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(qiáng)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(fù)反饋所包圍的前向通道上的一切擾動都能有效地抑制；（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。5、 簡述恒壓頻比控制方式答：繞組中的感應(yīng)電動勢是難以直接控制的，當(dāng)電動勢值較高時，可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，而認(rèn)為定子相電壓Us?Eg，則得UsUU1=常值這是恒壓頻比的控制方式。但是，在低頻時Us和Eg都較小，定子阻抗壓降所占的份量就比較顯著，不再能忽略。這時，需要人為地把電壓Us抬高一些，以便近似地補(bǔ)償定子壓降。5、轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。答：P1526、三相坐標(biāo)變換的實(shí)質(zhì)與原則。答：P162五、計(jì)算題例子3-1、3-2、習(xí)題3-10習(xí)題2-5、2-91、某直流調(diào)速系統(tǒng)的電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速為nN=1430r/min,額定速降△nN=115r/min,當(dāng)要求靜差率sW30%時，允許多大的調(diào)速范圍如果要求靜差率sW20%，試求最低運(yùn)行速度及調(diào)速范圍。解：要求sW30%時，調(diào)速范圍為njVs 14-50X0.3廠"==115X(1-0.3)=5,3若要求sW20%時，最低空載轉(zhuǎn)速為山陽115ri.Drn；n=—^―=石二r/mm=575r/mm最低運(yùn)行轉(zhuǎn)速為力泓—銃叭訊—AnjV=(575—115)r/mi?i=460r/mi??.調(diào)速范圍為2、某一調(diào)速系統(tǒng)，測得的最高轉(zhuǎn)速特性為n°max=1500r/min，最低轉(zhuǎn)速特性為n°min二150r/min，帶額定負(fù)載時的速度降落An二15r/min，且在不同轉(zhuǎn)速下額定速降NAnN不變，試問系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速范圍有多大系統(tǒng)允許的靜差率是多少N解：思路一：系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速范圍為：

D二亙二 二1汕°二1]隘%*嘰 ^0-1511x15D%系統(tǒng)允許的靜差率:11x15D%x10^q=——xlQQ%=10%樂*% 1500^11x15思路二：系統(tǒng)允許的靜差率:二魚加—0%Af?.. 二魚加—0%_^LxlOO%=^^xlO&%%1500x0.1卄1500x0.1卄= =11p_嘶A?2y(l-—R15x(1-0.y在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)中，兩個調(diào)節(jié)器ASR、ACR均采用PI調(diào)節(jié)器。已知參數(shù)：電動機(jī)：Pnom二，Unom=220V，lnom=20A,nnom=1000r/min,電樞回路總電阻R=Q，設(shè)Unm*二Uim*二Ucm=8V，電樞回路最大電流ldm=40A,電力電子變換器的放大系數(shù)Ks=40?試求：電流反饋系數(shù)B和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a；當(dāng)電動機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時的Ud0、Ui、Uc值。解：(1)B二Uim*/Idm=8/40=a=Unm*/nnom=8/1000=(2)Ud0=ldmR=40X=60VUi=Uim*=8V(極性相反)Uc=Ud0/Ks=60/40=已知某調(diào)速系統(tǒng)電動機(jī)數(shù)據(jù)為：PN=18KW,UN=220V,IN=94A,nN=1000r/min，Ra=O整流裝置內(nèi)阻Rrec二O觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=40.最大給定電壓Unm*=15V,當(dāng)主電路電流達(dá)到最大值時，整定電流反饋電壓Uim=10V (p29)計(jì)算：(1)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a。 (2)調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kp。

B=⑴轉(zhuǎn)速員反潰系數(shù)。慮該是—一丄皿旳叫-1000先計(jì)算電動機(jī)的電動勢系數(shù)10001000則開環(huán)系勒額定速降対坐』0坐』0込。%述舊強(qiáng)0.2059閉環(huán)系統(tǒng)的幵環(huán)放大系數(shù)應(yīng)為運(yùn)童放大器所需的放大倍數(shù)35.9F35.9疋- - 二］23F曲JQ0.015x40/0.2059波器。校正成典型II型系統(tǒng)時，若取h=5，則T1二，hT1=5X二，T1>hT2。因此可以把大慣性環(huán)節(jié)1/（+1）近似處理為積分環(huán)節(jié)1/（），故系統(tǒng)控制對象的傳遞函數(shù)為%Qs）沌 八」0.15（0.015+1）采用PI調(diào)節(jié)器校正，則開環(huán)傳遞函數(shù)為

W（￡W（￡）=0.1^:(0,01s+1}按M