西安理工自动控制系统B题库

1、练习题：一、填空:1、在转速、电流双闭环调速系统中，速度给定Un未变，转速反馈系统a减小，系统稳定后速度n会。2、按对转差功率的处理方式可以把异步电机交流调速系统分为三类，它们 是 , , 。VVVFM速属于 调速系统。3、典型I型系统的开环传递函数是 ,其截止频率 Wc与放大倍数K的关 系是。4、直流调速系统中静差率的表达式为,对一个系统所提的静差率的要求 主要是。调速范围、静差率和静态速降三者的关系是。5、采取带电流变化率调节器的三环调速系统，其主要目的是使电流 确 保系统,电流变化率反馈的作用是。6 、某调速系统的额定转速ned=1430r/min,额定速降 ned=115r/min。当

2、要求静差率s<30%口 s<20%寸，允许的调速范围分别是 和。7、在转速、电流双闭环调速系统中，速度给定Un未变，转速反馈系统a增加，系统稳定后速度反馈电压Un。8、在给定电压不变时，当无静差转速反馈调速系统的测速发电机的励磁减小，其稳 定转速 09、双闭环调速系统，在启动过程的大部分时间内，转速调节器处于 状态，此 时它起着 作用；当转速超调后，转速调节器 ,它才真正发挥 作10、典型II型直流调速控制系统，其扰动量 N=,开环稳态速降 An=, "n/Tm=0当 系统启动并达到额定转速 ned时，退饱和超调量为 ;系统启动到低速运行，n（国）= 时的退饱和超调量为。

3、11、在三相异步电机的 VVVF调速系统中，基频之下采用 方法调速；基 频之上采用 方法调速。12、SPW迸变器的调制方式有 、和 三种。13、异步电动机的动态数学模型是一个 ,的 系统。14、在工程方法设计双闭环调速系统时，应该遵循先 环，后 环的原则。而且一般比 响应要快。15、转速、电流双闭环调速系统（两个环均是有限幅的PI）在稳定运行中，电流反馈线突然断掉后又进入稳定运行，此时速度调节器的输出U=。16、直流电机和交流电机模型彼此等效的原则是在不同的坐标下产生 。17、当发现因电网电压波动过大而引起转速降落An过大时应增大 ,而当负载波动过大引起转速降落A n过大时，应增加反馈系数 。

4、18、在转速电流双闭环系统中，电网波动时 调节器起作用；负载变化时 调节器起作用。19、典型I型系统在跟随性能上可以做到 小，但 稍差，典型H型系统的 相对较大，抗扰性能却比较好。20、在工程方法设计双闭环调速系统时，应该遵循先 环，后 环的原则。 而且一般 比 响应要快。这样做，虽然不利于 性，但每个控制环本身都是,对系统的组成和调试工作非常有利。21、在转速电流双闭环直流调速系统中，当电机过载甚至堵转时， 调节 器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。这个作用对系统的可靠运行来说是十分重要的。22、与模拟控制系统相比，微机数字控制系统的主要特点是 和。23、

5、在系统设计时，为防止参数变化和一些未计入因素的影响，一般最小相位系统稳 定裕度的指标中，相角裕度？设计为 ,以分贝表示的增益裕度GM设计为。24、反馈控制系统具有良好的抗扰性能， 它能有效地抑制一切 所包围的 上的扰动作用，但对给定作用的变化则唯命是从。二、问答题1、在做双闭环调速系统实验时，遇到以下情况会出现什么现象(1)电流极性接反：(2)转速极性接反：(3)启动时速度调节器没有饱和：(4)启动时电流调节器没有饱和：2、分别说明SPW逆变器的各种调制方式的原理和优缺点3、在无静差单闭环调速系统中，调节对象里含有积分环节，突加给定后PI调节器没有饱和、系统到达稳态前会出现转速超调吗，为什么4

6、、简述具有比例调节器的单闭环调速系统的控制规律。5、简述双闭环系统中(转速、电流环均采用PI调节器)，在启动和稳态运行时两个调节器各起什么作用6、图示并说明生成SPW帔的自然采样法和两种规则采样法的原理和优缺点。7、如果要改变双闭环系统的转速，可以调节什么参数改变转速调节器的放大倍数Kp行不行改变整流装置放大倍数 K行不行改变转速反馈系数a行不行如果要改变堵转电流应该调节什么参数说明为什么。8、双闭环直流调速系统稳态运行时，两个 PI调节器的偏差输入（给定与反馈之差）是多 少它们的输出电压时多少为什么9、图示突加扰动时的典型动态过程曲线，说明抗扰性能指标的定义。10、数字测速有哪些方法，根据误

7、差率表达式说明各有什么优缺点11、从开环和转速单闭环调速系统的机械特性表达式说明，闭环调速系统性能得到哪些改善12、在考察典型II型系统性能指标和参数的关系时，为了分析更简单，引入参数 h为新 变量，这是在工程上经常采用的方法。试简述 h的定义，根据h的含义，说明选择h值与 系统的动态品质有什么关系13、画出基于坐标变换的矢量控制系统（Vector Control System ）的原理结构，为什么 根据这个原理图实现的“矢量控制交流变压变频调速系统在静、动态性能上完全能够与直 流调速系统相媲美”。14、画出两相静止坐标系和两相旋转坐标系之间的关系，写出坐标互相变换之间的表达式， 试设计电路实

8、现逻辑原理图。15、画出按转子磁链定向的适量控制系统原理结构图，说明对磁链子系统和转子子系统是 如何解耦的n*16、分析直流调速系统双闭环控制方式（转速、n电流环均采用PI调节器）的启动过程，说明各阶段的电流特性。（4分）17、说明伯德图各频段特性与系统性能的关系。18、三相静止绕组与两相静止绕组之间的变换关系是什么样的，试设计电路实现的逻辑原理图。19、微机数字控制系统的离散化和数字化的负面效应是什么20、图示说明单极式脉宽调制方法的原理。21、什么是电压型逆变器，什么是电流型逆变器22、画出全桥（H型）双极性直流调速系统工作的原理接线图，四个开关管的驱动波形，输出电流电压波形，描述电流的通

9、路，电动机所处的状态。23、图示静差率和机械硬度的区别是什么为什么说调速范围和静差率两个指标要同时提才 有意义三、计算、设计题：1、调速系统的转速范围是150A150转/分，要求静差率小于2%那么系统允许的静态 速降最大是多少如果开环系统的静态速降是 100转/分，则闭环系统的开环放大倍数应该 多大2、有一 V-M调速系统，电动机铭牌为：P=,U=22OV,I=15A,n=1500rpm,Rs=2Q ,整流装置内阻Rn=1Q ,Ks=30,要求调速系统D=20,静差率s=10% (12分)(1)计算开环系统的静态速降和调速系统要求的静态速降；(2)采用转速负反馈闭环系统，画出静态结构图；(3)

10、调整系统，使当Un=20V时，转速n=1000rpm,则转速反馈系数应为多少计算放大器的放大倍数。3、调节对象的传递函数为W(s)K(T1S 1)(T2s 1)(T3s 1)其中，K=300, T产，T2=, T3=o要求用PI调节器分别将其校正成典型I、II型系统，说明 调节器的形式，并求调节器的参数。4、写出异步电动机矢量控制中坐标 3/2变换和2/3变换的表达式，并写出电路实现原理 图。5、有一品闸管稳压电源，具结构如图所示，已知给定电压U"=10M K=KK2=30 (K1为放大器放大倍数，区为晶闸管装置的放大系数)反馈系数 a=0求:1、输出电压U;2、若把反馈线断开，Ud

11、为何值3、若反馈系数减小一倍(a=),当 保持同样的输出电压时，给定电 压U：应为多少6、有一个 V-M系统，已知：电动机 ：P n=, U=220V, In=15.6A, nN=1500r/min ,电枢电阻Ra=Q,整流装置内阻Rrec=1Q,触发整流环节的放大倍数 Ks=3S(1)当系统开环工作时，试计算调速范围D=30时的静差率s值。(2)当D=3Q s=10%寸，计算系统允许的稳态速降。(3)如组成转速负反馈有静差调速系统，要求D=30, s=10%在Un*=10V时，I d=IN,n=nN,计算转速负反馈系数a和放大器放大系数Kpb7、两相静止坐标到两相旋转坐标变 换及其逆变换(2

12、s/2r和2rl2s )的 原理图如下。根据图写出两种变换的 表达式。画出实现这种变换的逻辑原 理图。8、如图为转速单闭环直流调速系统静态结构图，电机参数：R=1欧姆，Ce=r, Idn°n=55A-IdR系统中Kp=20, Ks=40, ?=r。假设总是在额定负载下运行。试计算：(1)、(2)、(3)、当给定Un=10V寸应的转速n；给定不变，系统由理想空载到额定负载产生的速降是多少，静差率多大如果转速反馈系数？变为原来的2/3,要得到(1)计算的转速，Un要多大9、调节对象的传递函数为:18Wobj j (0.25s 1)(0.005s 1)要求用调节器分别将其校正为典型I型和n

13、型系统，求调节器的结构与参数。10、已知积分调节器的输入信号A Un如图。试大致画出其相应的输出特性。(不考虑限幅)(6) . Un11、在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器均采用PI 调节器，当转速调节器输出* . 、 - . . ._. . . . . . . 、U =8V时，主电路电流达到最大电流 80A。当负载电流由40A增力口至1J 70A时，问：( 1) Ui * 应该如何变化；( 2) Uc 应该如何变化；( 3) Uc 由哪些因素决定12、某闭环调速系统的开环放大倍数为15 时，额定负载下电动机的速降为 8r/min ，如果将开环放大倍数提高到30，它的速降为多少在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍13 、某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机，其额定数据如下：60kW、 220V、 305A、1000r/min ,采用V-M系统，主电路总电阻欧姆，电动机电动势系数3=如果要求调速范围 D = 20 ，静差率5%，采用开环调速能否满足若要满足这个要求，系统的额定速降最多能有多少14、某双闭环调速系统，ASRffi ACR匀采用PI调解器：(1)、调试中怎样才能做到 Um*=6V时Idm=20A;如欲使 Um=10V时n=1000r/min,应该 调节什么参数(2)