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电力拖动自动控制系统综合复习资料一、 填空题1、直流调速系统的主要形式是晶闸管电动机调速系统，简称为系统。2、对调速系统的转速控制的要求主要集中在以下三个方面：、和。3、在闭环调速系统中，常优先考虑串联校正方案。用运算放大器实现的串联校正装置可有、和三类调节器。4、常用的H型PWM变换器按控制方式分为、型和等。5、 常用的可逆PWM变换器的主电路的结构的结构型式有、型和等。6、 在随动系统动态校正中，常用的有、和。7、位置随动系统一般由五个部分组成，这五个部分分别是：位置传感器、电压比较放大器、 、 和减速器与负载。8、可逆VM系统存在环流的问题，环流可以分为静态环流和动态环流两种，静态环流由可分为 和 两种。9、对于可逆调速系统来说，要实现有源逆变必须满足以下两项条件：和。10、调速系统实际的转矩和功率究竟有多少，要由具体的负载决定。不同性质的负载要求也不一样，对矿井卷扬机和载客电梯，当最大载重量相同时，无论速度大小，负载转矩都一样，属于“ ”的负载；机床主轴传动，调速时允许的最大切削功率一般不变，属于“ ”的负载。11、转速、电流双闭环直流调速系统的起动过程有三个特点，具体如下： 、 和 。12、对调速系统转速控制的要求主要集中在三个方面，具体为 、 和 。其中和稳态性能指标相对应的是： 和 。二、 选择题1、在直流电动机调速方法中，调速性能最好的是（）A、减弱励磁磁通B、调节电枢供电电压C、改变电枢回路电阻D、改变负载2、在直流电动机变压调速中，最常用的得到可变电压的方法为（）A、旋转变流机组B、直流斩波器C、脉宽调制变换器D、静止可控整流器3、与开环系统相比，闭环系统增加了反馈电路，反馈电路对干扰（）不起作用。A、电压扰动B、负载扰动C、 反馈电路元件的本身影响D、负载冲击4、调速系统和随动系统在控制中十分常用，两者的主要性能不同。对随动系统来说，主要是要求输出量准确地跟随给定量的变化，因此它的（）成了主要指标。A、快速性B、灵活性C、跟随性能D、准确性三、 简答题1、直流调速方法有哪几种?2、双闭环调速系统中转速环的作用？3、某双闭环调速系统，ASR、ACR均采用近似PI调节器，试问调试中怎么才能做到Uim*=6V时，Idm=20A；如欲使Unm*=10V时，n=1000r/min，应调什么参数？如发现下垂特性不够陡或工作段特性不够硬，应调什么参数？4、 试比较闭环控制系统中串联校正方案中PD、PI、PID三种方法。5、 直流脉宽调速系统的优点。6、 闭环系统可以减少速降的实质是什么？结合负载增加的情况加以说明。7、 试比较开环系统机械特性和闭环系统机械特性的静特性。8、 试说明双极式H型PWM变换器的优点。9、与开环系统相比，闭环系统可以减少速降的实质是什么？10、在他励直流电动机调速系统中，何为“恒转矩调速方式”和“恒功率调速方式”？11、调速系统常用的稳态性能指标分为那几类？并写出相应的性能指标。12、试比较串联校正中常用的三种方法的优缺点。13、位置随动系统和调速系统的区别。四、绘图题1、试画出双闭环调速系统的原理图和稳态结构图。五、计算题1、有一VM调速系统，电动机参数为Pnom=2.5kw、Unom220V、Inom15A、nnom=1500rmin、Ra=2，整流装置内阻Rrec=1，触发整流环节的放大系数Ku=30，要求调速范围D=20，转差率s=10%。试：（1）计算开环系统的稳态速降和调速要求所允许的稳态速降。（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。（3）调整该系统，使时转速n=1000r/min，此时转速反馈系数应为多少？（可认为）（4）计算所需的放大器放大系数。2、设控制对象的传递函数为式中，K12；T10.4s；T20.08s；T30.015s；T40.005s。要求阶跃输入时系统的超调量%5%。试分别用I、PI和PID调节器校正成典型系统，并设计各调节器参数并计算调节时间ts。3、有一个VM调速系统，电机参数为：Pn=2.8kW，Un=220V，In=15.6A，nn=1500r/min，电枢电阻Ra=1.5，电源内阻Rn=1，Ks=37。（1）开环工作时，试计算D=30时s的值。（2）当D=30、s=10%时，计算系统允许的稳态速降。（3）如为转速负反馈有静差调速系统，要求D=30、s=10%，在Un*=10V时，使电动机在额定点工作，计算放大器放大系数Kp和转速反馈系数。六、分析题试分析双极性H型变换器是如何实现系统可逆的？并画出相应的电压、电流波形。电力拖动自动控制系统综合复习资料参考答案一、填空题1、VM系统。2、稳速、调速和加减速。3、PD、PI、PID。4、双极式、单极式和受限单极式。5、M、T、H 6、串联校正、并联校正和复合控制 7、电力电子变换器、伺服电机。8、直流平均环流、瞬时脉动环流。9、控制角大于90度和外电路必须有一直流电源且极性与原直流电压反向。10、恒转矩、恒功率。11、饱和非线性控制、转速超调、准时间最优控制。12、调速、稳速、加减速、调速、稳速。二、选择题1、B2、D3、C4、C三、简答题1、有三种方法调节电动机的转速。（1） 调节电枢供电电压U。（2） 减弱励磁磁通。（3） 改变电枢回路电阻R。2、(1)使转速n跟随给定电压Um*变化，稳态无静差。 (2)对负载变化起抗扰作用。 (3)其输出限幅值决定允许的最大电流。3、当Uim*固定时，只需调节电流反馈系数即可实现；当Unm*已知时，调节转速反馈系数可实现。发现下垂特性不够陡时，可增大ACR的稳态放大系数；如工作特性不够硬时，可增大ASR的稳态放大系数。4、由PD调节器可构成的超前校正，提高稳定裕度和改善快速性能；由PI调节器构成的滞后校正，可以保证系统的稳态精度；用PID调节器构成滞后超前校正，兼具两者的优点。5、（1）主电路线路简单，需用的功率元件少；（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗和发热都较小；（3）低速性能好，稳速精度高，因而调速范围宽；（4）系统频带宽，快速响应性能好，动态抗扰能力强；（5）主电路元件工作在开关状态，导通损耗小，装置效率较高；（6）直流电源采用不控三相整流时，电网功率因数高。6、闭环调速系统的稳定转速的实质：通过反馈调节电枢电压。7、 （1）闭环系统静特性比开环系统机械特性硬得多。（2）如果比较同一no的开环和闭环系统，则闭环系统的静差率要小得多。（3）当要求的静差率一定时，闭环系统可以大大提高调速范围。8、 （1）电流一定连续；（2）可使电动机在四象限中运行；（3）电机停止时有微振电流，能消除静摩擦死区；（4）低速时，每个晶体管的驱动脉冲仍较宽，有利于保证晶体管可靠导通；（5）低速平稳性好，调速范围可达20000左右。9、 转速反馈减小引起控制器输入偏差变化，输出电压发生变化，调节输出电压使转速跟随给定。10、 按照电力拖动原理，在不同转速下长期运行时，为了充分利用电机，都应使电枢电流达到其额定值恒转矩调速方式：由于电磁转矩，在调压调速范围内，因为励磁磁通不变，容许的转矩也不变。恒功率调速方式：在弱磁调速范围内，转速越高，磁通越弱，容许的转矩不得不减少，转矩与转速的乘积则不变，即容许功率不变。11、 稳速和调速调速范围和静差率12、 PD，超前校正，提高稳定裕度，快速性好，稳态精度差；PI，滞后校正，保证稳态精度，限制快速性；PID，滞后-超前校正，集中PI和PD优点，但实现与调试复杂。13、 位置随动系统要求输出跟随给定变化，强调快速跟随性能；调速系统保证稳定和抵抗扰动，强调抗扰性。四、绘图题1、试画出双闭环调速系统的原理图和稳态结构图。五、计算题1、计算电动机的Ce由可得开环系统的稳态压降为满足调速要求所允许的稳态压降为采用转速负反馈系统的稳态结构如图所示。当时n=1000r/min，则转速反馈系数为闭环系统的开环放大系数为则所需的放大器放大系数为改用电压反馈后，电动机电枢电阻Ra造成的稳态速降已经是可见，不可能达到题中提出