自动控制考试试题

2011 年春季学期 自动控制系统 B 课程试卷 A 一 填空 10 分 1 伯德图与系统性能的关系 中频段代表系统的 低频段代表系统的 高频段代表系统的 截止频率 或称剪切频率 代表系统的 2 同步电动机的转差为 在同样条件下 同步电动机的调速范围比异步电动机 的调速范围要 3 绕线式异步电动机的调速方法有转子 其中 后一种调节方式具有良好的调速性能和效率 4 双闭环直流调速系统按工程设计方法设计调节器典型 I 型系统开环传递函数为 典型 II 型系统开环传递函数为 二 简答 10 分 1 双闭环直流调速系统的转速和电流两个调节器的作用 答 转速调节器的作用 1 转速调节器是调速系统的主导调节器 它使转速 n 很快地跟随给定电压变 化 稳态时可减小转速误差 如果采用 PI 调节器 则可实现无静差 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 电流调节器的作用 1 作为内环的调节器 在外环转速的调节过程中 它的作用是使电流紧紧跟随 其给定电压 即外环调节器的输出量 变化 2 对电网电压的波动起及时抗扰的作用 3 在转速动态过程中 保证获得电机允许的最大电流 从而加快动态过程 2 双闭环调速系统的启动过程分析 要求画出转速和电流波形阐述过程 答 第 I 阶段电流上升的阶段 0 t1 3 调节对象的传递函数为要求用调节器分别将其校正为 1005 0 125 0 18 ss sWobj 典型 I 典型 II 系统 球调节器结构与参数 12 分 四 有一 V M 系统 电动机参数为 2 2KW 220V 12 5A 1500 N P N U N I N nminr 电枢电阻 1 2 整流装置内阻 1 5 触发整流环节的放大倍数 35 要求 a R rec R S K 系统满足 D 20 S 10 试计算 1 开环系统的静态速降 和闭环静态速降 op n cl n 2 采用转速负反馈组成闭环系统 试画出系统的静态结构图 3 当 15V 时 试求转速反馈系数 a N U Nd II N nn 4 求取放大器的放大倍数 16 分 5 如图所示桥式可逆 PWM 变换器 试分析双极式控制的可逆 PWM 变换器的工作原理 画出相应的波形及如何实现可逆运行 16 分 6 已知转矩方程为 试画出基频以下 2 11 2 1 22 2 1 3 rsrs rs pe LLsRsR RsU nT 电压 频率协调控制 时的机械特性加以说明 6 分 1 S U 2008 年秋季学期 自动控制系统 B 课程试卷 A 1 填空 10 分 1 交 交变频器的最高输出频率不超过电网频率的 倍 2 闭环调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性 从而在保证一定静差率 的要求下 能够提高调速范围值 为此所能付出的代价是需增设 以及 3 对于三相桥式整流电路 晶闸管装置的滞后时间常数为 为了 s T 保证最小电流时电流人能连续电枢总电感为 4 可逆直流调速系统两组可逆线路在一定控制角下稳定工作时会出现环流 其中静态 环流有两类 直流平均环流 瞬时脉动环流 消除或抑制办法分别为 5 逻辑控制无环流系统逻辑控环节 DLC 的结构为 电平检测 四部分 2 简答 8 分 1 双闭环直流调速系统的转速和电流两个调节器的作用 2 试比较 P I PI 的控制规律 3 如图所示 配合控制的有环流可逆 V M 系统 1 请在下图中标出在电动机正向平稳运行时各个环节输出电压的实际极性 2 Un Ui 实际值 3 的作用 1c L 2c L 4 VF VR 的工作状态 并加以说明 12 分 4 调节对象的传递函数为要求用调节器分别将其校正为 1002 0 12 0 10 ss sWobj 典型 I 典型 II 系统 球调节器结构与参数 12 分 5 如图所示有制动的不可逆 PWM 变换器电路 试分析其电动和制动工作原理 10 分 6 双闭环直流调速系统的启动过程分析 要求画出转速和电流波形 七 有一 V M 系统 电动机参数为 2 2KW 220V 12 5A 1500 N P N U N I N nminr 电枢电阻 1 2 整流装置内阻 1 5 触发整流环节的放大倍数 35 要求 a R rec R S K 系统满足 D 20 S 10 试计算 1 开环系统的静态速降 和闭环静态