090702电力拖动控制系统A答案

1、标 准 答 案 及 评 分 标 准 第 1 页课程名称： 电机拖动控制系统 A（ A 卷） 一、选择题（每题 2分，总计 20分）1. V-M 直流调速系统利用改变直流电动机的（ ）实现速度的调节。A 电枢回路电阻； B 电枢电压； C 励磁电流； D 以上情况均可能。2. 晶闸管触发整流装置可以近似成一阶惯性环节，其时间常数为（ ）A 机电时间常数； B 电磁时间常数； C 失控时间常数； D 滤波时间常数。3. 下列说法正确的是（ ）A 积分调节器的输出决定于输入偏差量的历史过程。B 比例控制可以使系统在偏差电压为零时保持恒速运行。C 比例调节器可以实现无静差。D 采用积分调节器动态相应快

2、。4. 双惯性环节校正成典型型系统，引入的调节器是 （）调节器。A P B PI C ID PID5. 在工程设计中，如果将系统校正成典型型系统的过程，当 KT 值取为（ ）时为无 超调？A 0B 0.25 C0.5 D 16. 双闭环直流调速系统中，依靠（ ）调节器来产生抗负载扰动的作用。A转速B电流C转矩D励磁7. 采用工程设计法的双闭环直流调速系统中，电流环设计成典型（）型系统，引入的电 流调节器为（ ）调节器。A PI B PI C P D P8. 基于三相零式整流的反并联连接可逆调速系统中用了（ ）个环流电抗器。A 1 B 2 C 3 D 49. 逻辑控制无环流可逆直流调速系统中，无

3、环流逻辑控制环节依靠（ ）进行判断。 A转速给定和转速值B转速给定和电流给定C电流值和转速值D电流给定和电流值10. 采用V-M 系统反并联可逆线路，当电动机工作在反向回馈制动时，正组桥处于（）状态，反组桥处于（ ）状态。A 逆变 待整流B 待逆变 整流C 整流 待逆变B 待整流 逆变答案： BCABB AABDA第2 页二、分析简答题（每题 8分，总计 40分）1. 假设某转速单闭环调速系统的电源电压突然降低， 则该调速系统将如何进行调节， 请 结合稳态结构图加以说明。答：电源电压突然降低，直流侧电压降低，电流下降低于负载电流，转速下降，转速反 馈电压下降，转速调节器输入增加，控制电压上升，

4、直流侧电压上升，电流上升高于负 载电流，转速上升，最后转速稳定，电流与负载电流平衡。2. 转速、电流双闭环直流调速系统设计后， ASR限幅对应 1.5倍额定电流，但是在空载 额定励磁稳速运行时突加额定转矩负载，转速不能回到给定转速，请分析原因？ 答：直流侧电压过低会导致转速不能回到给定转速，其原因可能在于交流电源电压过低 （4分），或者是电流调节器 ACR输出限幅设置过低（ 4分）。3. 在转速、电流双闭环直流调速系统中， 两个调节器均采用 PI调节器。当系统带额定负 载运行时，转速反馈线突然断线，试分析系统进入稳态后调节器、转速、电枢电流的 情况。答： ASR饱和、 ACR饱和（ 4分）；最

5、大电压给定下的开环直流拖动系统，电枢电流等于负 载电流，转速稳定（ 4分）。4. 为什么说离散化是微机数字控制系统的特点之一？ 答：数字化：数值不能连续导致离散； （4分）采样时间：采样不能连续导致离散。 （4分）5. 逻辑控制的无环流可逆调速系统中， 无环逻辑控制环节 DLC 的作用是什么？其中设置 了什么延时，为什么？答：无环逻辑控制环节 DLC 按照系统的工作状态，指挥系统进行正、反组的自动切换， 其输出信号，确保主电路没有出现环流的可能。 （4 分）封锁延时：关断等待时间，以确认电流已经过零，而非因电流脉动引起的误信号； 开放延时：触发等待时间，以确保被关断的晶闸管已恢复阻断能力，防止

6、其重新导 通。（ 4 分）三、计算题（总计 20分）1.（本题 10分）某龙门刨床工作台拖动采用直流调速电动机，其额定数据如下： 60kW， 220V， 305A ， 1000r/min ，采用 V-M 系统，主电路总电阻 0.18 ，电动机电动势系数 0.2Vmin/r 。如果要求调速范围 D=20，静差率s 5%，采用开环调速能否满足这个要求？ 如果采用有差闭环调速系统，则闭环系统开环放大系数应该有多大？第3 页解： nNIdN RCe305 0.18 275r /min(2分)0.12nNsNnNnN2750.216 21.6% ( 2分) 1000 275sN 5% ，不能满足要求（

7、2分）。若要满足要求：nNnNs1000 0.05 2.63r /min (2分)N D(1 s) 20 (1 0.05)nop275K op 1 275 1 103.6 ( 2分) ncl2.63也可以通过比较其他参数来判断是否满足要求，比如说调速范围、转速降等。1002.（本题10分）某被控对象： Wobj（s） （0.75s 1）（0.02s 1）（0.08s 1），试用PI调节器分别将其校正成典型型，并求调节器参数（取中频宽为 5）。解：选用 PI调节器： Wpi （s） kpi 1s 11s近似处理：（2 分）(0.02s 1)(0.08s 1) 0.01s 10.75s 1 0.7

8、5s确定调节器参数：（4 分）W(s) Wobj (s)Wpi (s) 100kpi1s 1piK( 1s 1)0.75 1 s2(0.1s 1) s2(Ts 1) 取h 5,则 1 hT 5 0.1 0.5s K h 126 2 12s 22(hT)2 2 0.52T 0.1skpi0.75K 1 0.75 12 0.5 0.045100100确定截止频率：（2 分） h 1 1c 6s 12 分）c 2hT选用 PI调节器6s 1113 T2T38.33s 10.5s 1Wpi (s) 0.0450.5s31c4s 1成立T1近似处理校验：第4 页四、作图题（总计 20分）1.（本题10分）画出 H型双极式PWM变换器的电路原理图，指出这种变换器的缺点。并 说明采用双极型 PWM 变换器的调速系统，当电动机停止时，电枢电流是否等于零，为 什么？ 答：作图（ 5 分）双极式控制的桥式可逆 PWM 变换器有下列 的不足之处是（ 2 分）： （1）在工作过程中， 4 个开关器件可能都处于开 关状态，开关损耗大； （ 2）在切换时可能发生上、 下桥臂直通的事故， 为了防止直通，在上、下桥臂的驱动脉冲之间， 应设置逻辑延时。当电机停止时， 电枢电压是正负脉宽相等的 交变脉冲电压，因而电流也是交变的。 这个交变电流的平均值为零，不产生平均转