运动控制系统-浙江工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

运动控制系统_浙江工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年关于增量式PI调节器算法与位置式PI调节器算法，下面表述正确的是：

参考答案:

位置式PI调节器算法若需要限幅时，必须同时设积分限幅和输出限幅，缺一不可，而且难以同时设置。

关于数字化的转速检测，下面表述错误的是：

参考答案:

T法测速更适用于高速段。

关于M法测速，下面表述错误的是：

参考答案:

M法测速中，采样周期一定时，转速计算值与采样周期内的脉冲个数M1成反比。

关于微机数字控制的系统，下面表述错误的是：

参考答案:

对于微机数字控制调速系统，转速环的采样角频率一般要大于2倍的电动机旋转角频率。

T法测速无论是在高速还是在低速都有较强的分辨能力。

参考答案:

错误

转速检测的数字化时，测速误差率δ反映了测速方法的准确性，δ越小，准确度越高。

参考答案:

正确

一般来说，转速、电流双闭环直流调速系统比转速单闭环直流调速系统动态性能更好。

参考答案:

正确

转速、电流双闭环直流调速系统，下面描述正确的是：

参考答案:

转速调节器的输出作为电流的给定，由于电流的最大值需要限定，所以转速调节器的输出需要限幅。

比较电流闭环控制与电流截止负反馈，可以得到两者的区别在于：

参考答案:

在调速系统工作过程中，电流闭环控制一直在起作用，而电流截止负反馈只有在电流大于某个临界值时起作用。

转速检测的数字化时，分辨率Q越小，说明测速装置对转速变化的检测越敏感，从而测速的精度也越低。

参考答案:

错误

如果模拟信号的最高频率为fmax，根据香农采样定理，采样频率f要大于2fmax，取出的样品序列才可以代表模拟信号。

参考答案:

正确

对于某个调压调速的开环直流调速系统，为了同时满足调速范围D与静差率S两个性能指标，对它们的要求为：

参考答案:

若要求调速范围D越大，则应要求静差率S越大。

相同理想空载转速下，比例控制直流调速闭环系统中的静差率S比开环系统的静差率S更小。

参考答案:

正确

与模拟控制相比，数字控制受温度影响引起的控制误差更大。

参考答案:

错误

比例控制直流调速闭环系统中的调速范围D比开环系统的调速范围D更小。

参考答案:

错误

比例控制的直流调速系统，调节器的比例系数可以取无穷大，静差率s可以等于0。

参考答案:

错误

比例控制的直流调速系统，若使直流调速系统稳定，调节器的比例系数必须大于某个临界值。

参考答案:

错误

比例积分控制的无静差直流调速系统，当转速反馈线断开时，转速和电流都将无限上升，引起电机的铜耗急剧增加而烧毁。

参考答案:

错误

在无静差转速单闭环调速系统中，突减负载后又进入稳定运行状态，此时晶闸管整流装置的输出电压Ud较之负载变化前减小了。

参考答案:

正确

异步电动机变频调速时，在基频以下，由于磁通恒定，长期最大允许输出转矩也恒定，属于“恒速度控制”方式。

参考答案:

错误

当交流电动机由三相平衡正弦电压供电时，磁链矢量顶端的运动轨迹呈圆形。

参考答案:

正确

在异步电动机变压变频调速中，通常所说的有三种恒磁通控制，指的是恒定子磁通控制、恒气隙磁通控制和恒转子磁通控制。

参考答案:

正确

采用PWM变频器的异步电动机变频调速时，当异步机回馈能量时，在直流母线上产生泵升电压。

参考答案:

正确

异步机加正弦电压时的空间矢量幅值与线电压有效值相等。

参考答案:

正确

典型I型系统与典型II型系统相比，

参考答案:

前者跟随性能好，抗扰性能差。

下述调节器能消除被控制量稳态误差的为

参考答案:

PI调节器。

转速单闭环调速系统对下列哪些扰动无抑制能力：

参考答案:

速度给定电压。

双闭环调速系统，ASR、ACR均采用PI调节器，在突加速度给定到稳定运行的过渡过程中，下列说法正确的是：

参考答案:

电动机转速最高时，电枢电流等于负载电流。

典型的负载转矩特性有哪几类？

参考答案:

有3类：第1类是恒转矩负载，第2类是恒功率负载,第3类是风机、泵类负载。

下面哪一句是正确的？

参考答案:

根据运动控制系统的转矩控制规律，当电机的电磁转矩大于负载转矩时，转速上升。

现代运动控制技术是与下面哪种技术或哪个学科关联最不紧密？

参考答案:

建筑学。

恒功率负载是负载转矩与转速成正比，功率为常数。

参考答案:

错误

异步电动机变频调速长期最大允许输出的情况下，转差功率基本不变，转子铜耗基本不变，所以它是一种耗能的调速方法。

参考答案:

错误

对异步电动机直接转矩控制系统与矢量控制系统比较后，得到：

参考答案:

直接转矩控制系统转矩响应更快。

交流电动机动态数学模型具有非线性多变量强耦合的性质，比直流电动机复杂得多，所以，交流电动机组成的系统控制复杂。

参考答案:

正确

在异步电动机变压变频调速中，通常所说的恒磁通控制，指的是恒转子磁通控制。

参考答案:

错误

电动机在较高速度稳定运行时，速度大小主要与什么因素有关？

参考答案:

速度大小主要与电枢电压平均值的大小有关。

异步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统，转速必须闭环控制。

参考答案:

正确

从大类来分，电机可以分为直流电动机和交流电动机，相对来说，直流电动机控制复杂，控制性能差。

参考答案:

错误

通常运动控制系统是由电动机及负载、功率放大与变換装置、控制器、传感器以及相应的信号处理这几个部分构成。

参考答案:

正确

如下几种变频调速方法中，哪种方法的异步机机械特性是一条直线？

参考答案:

恒转子磁通控制。

下面表述正确的是：

参考答案:

异步电动机采用SVPWM工作时，期望电压空间矢量是由两个相邻的非零电压矢量和零电压矢量（若需要时）合成的。

以下哪种情况下，异步电动机定子不能产生旋转磁场？

参考答案:

静止两相对称绕组，通入两相直流电流。

异步电动机采用SVPWM工作时，如果仅由6个非零电压矢量按顺序用相等的时间依次工作，就产生正六边形定子磁链轨迹。每个非零电压矢量产生的磁链增量幅值等于最大磁链幅值。

参考答案:

正确

如下各项中，哪项是三相异步电动机数学模型非线性的根源之一？

参考答案:

定子绕组和转子绕组之间的互感。

三相异步电动机在三相轴系上数学模型的性质是：

参考答案:

多变量、高阶、非线性、强耦合系统。

异步电动机采用SVPWM工作而且不使用零矢量时，如果直流电压大小不变，那么，就能解决定子磁链矢量幅值与旋转速度的矛盾。

参考答案:

错误

异步电动机采用SVPWM工作时，直流电压利用率是1.732/2（=87.5%）。

参考答案:

错误

(再次说明：计算题中的填空只填写整数或小数，至少保留2位有效数字，不能写成指数或百分比等形式，注意小数点符号必须正确、规范，数字后面不能加写物理单位。)PWM变换器近似传递函数可以表示为Ks/(1+TsS)，其中Ks为PWM变换器放大系数，Ts为惯性时间常数，若开关管的开关频率为10kHz，则一般取Ts等于多少毫秒：

参考答案:

[0.09,0.11]

直流电动机有3种调速方法，分别是提高电枢电压、减弱磁通、电枢回路串电阻3种调速方法。

参考答案:

错误

异步电动机采用SVPWM工作时，SVPWM合成期望电压空间矢量时，可以任意选取两个基本电压矢量作为基础矢量。

参考答案:

错误

异步电动机采用SVPWM工作时，期望电压空间矢量是由两个相邻的有效工作电压矢量和零电压矢量（若需要时）合成的。

参考答案:

正确

异步电动机采用SVPWM工作、合成的期望电压矢量时，可以选择两个非零电压矢量中任意一个作为第一矢量，但是，一般从第一矢量到第二矢量的60度变化方向，与磁链轨迹的运行方向相同。

参考答案:

正确

变压变频调速系统中，泵升电压的产生必然会引起变频器的损坏。

参考答案:

错误

在异步电动机转差频率控制系统中，系统允许的最大转差频率一定要小于临界转差频率。

参考答案:

正确

在异步电动机转差频率控制系统中，必须采用定子电压补偿控制，抵消定子电阻和漏抗的压降，才能保持气隙磁通恒定。

参考答案:

正确

假设异步电动机实际转子角频率为ω，定子电压角频率为ω1，转差角频率ωs，极对数为np，它们之间的关系为：ω1=ω+ωs。

参考答案:

错误

异步电动机调压调速时，带风机类负载的调速范围大于恒转矩负载原因在于：

参考答案:

风机类负载特性与机械特性非线性段和线性段的交点处都能稳定工作,所以调速范围大。

异步电动机恒压频比控制的变频调速需要低频电压补偿以补偿定子阻抗压降，可以增强带载能力。

参考答案:

正确

异步电动机增加转子电阻值，下面叙述正确的是：

参考答案:

异步电动机增加转子电阻值，可以扩大恒转矩负载下的调压调速范围。

关于异步电动机调压调速，下面叙述正确的是：

参考答案:

异步电动调压调速时，临界转差率不变。

异步电动机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合、多变量的系统。

参考答案:

正确

异步电动机三相原始模型是独立的，所以它并不是物理对象最简洁的描述。

参考答案:

错误

将交流电动机的物理模型等效地变换成类似直流电动机的模型，其分析和控制就可以大大简化，坐标变换正是按照这条思路产生的。

参考答案:

正确

三相绕组可用相互独立的两相正交对称绕组等效代替，等效的原则是产生的电动势相等。

参考答案:

错误

与定子绕组和转子绕组的3/2变换相比，异步电动机定子和转子绕组变换到静止两相正交坐标系中，“磁链方程复杂了，电压方程简单了”。

参考答案:

错误

异步电动机的最大转矩与外加电源电压平方成正比。

参考答案:

正确

异步电动机的临界转差率与外加电源电压大小与频率无关，与电机参数有关。

参考答案:

错误

控制系统的动态性能指标包括跟随性能和抗扰性能。

参考答案:

正确

异步电动机，变频调速时，转差功率代表了转子铜耗。

参考答案:

正确

对于异步电动机定子绕组变换到d-q坐标系的旋转变换矩阵和转子绕组变换到d-q坐标系的旋转变换矩阵：由于两种绕组与d-q坐标系的夹角不同，所以旋转变换矩阵不同。

参考答案:

正确

d-q坐标系中的磁链方程和转矩方程与在静止αβ坐标系中的磁链方程和转矩方程相比，形式上相同，但参数不同。

参考答案:

正确

关于转速、电流双闭环直流调速系统的动态过程，描述正确的是：

参考答案:

电流环对电网电压的扰动有抑制作用。

关于典型Ⅰ型系统，下面描述正确的是：

参考答案:

在波特图中，截止频率ωc与开环增益K相等。

关于典型Ⅱ型系统的中频宽h取值，下面描述正确的是：

参考答案:

中频宽h=5时，阶跃输入跟随性能指标中的调节时间ts是最小的，抗扰性能指标中的恢复时间tv是最小的，一般情况下，取中频宽h=5是比较合理的。

比较典型1型系统和典型2型系统，可以得到：

参考答案:

一般来说，典型1型系统跟随性能更好，但抗扰性能较差。

转速、电流双闭环直流调速系统中，关于电流环，下面描述正确是：

参考答案:

如果电流环采用PI调节器，那么设计调节器参数时，取微分超前时间常数τi等于电磁时间常数TL。

转速、电流双闭环直流调速系统中，关于转速环，下面描述正确是：

参考答案:

转速环可以设计成典型2型系统。

调压调速的开环直流调速系统，不同电压时的机械特性是平行的直线。

参考答案:

正确

比例积分控制的单闭环直流调速系统，当转速反馈线断开时，直流电机上承受电压将一直上升，电动机转速无限增大而损坏。

参考答案:

错误

在dq坐标系中，异步电动机ω-is-ψr为状态变量的状态方程，将角频率ω1=0代入方程，并用αβ坐标系中相应参数替换，就可以得到αβ坐标系ω-is-ψr的状态方程。

参考答案:

正确

异步电动机按转子磁链定向的矢量控制时，定子电流大小反应了转子磁链大小。

参考答案:

错误

比较异步电动机不同控制方式时的机械特性（线性段）硬度，叙述正确的是：

参考答案:

恒转子磁通控制的机械特性（线性段）最硬。

比较异步电动机三种恒磁通控制和恒压频比控制时的最大转矩，叙述正确的是：

参考答案:

恒转子磁通控制的最大转矩最大。

异步电动机采用SVPWM工作时，有8个基本电压空间矢量，叙述正确的是：

参考答案:

包含2个零电压矢量和6个非零电压矢量。

异步电动机采用SVPWM工作、合成的期望电压矢量时，安排非零电压矢量和零电压矢量的基本原则是：

参考答案:

通常以开关损耗和谐波分量都较小为原则。

给定积分器环节在异步电动机转速开环变压变频调速系统中的作用在于：

参考答案:

通过给定积分，产生平缓的升速或降速信号或维持不变。

异步电动机转差频率控制的基本思想是什么？

参考答案:

在保持气隙磁通不变的前提下，可以通过控制转差角频率来控制转矩，这就是转差频率控制的基本思想。

转速、电流双闭环直流调速系统，空载时突加转速给定：

参考答案:

一般来说，转速调节器饱和时，转速超调量更小。

关于转速、电流双闭环直流调速系统中的调节器，下面正确的是：

参考答案:

如果将电流调节器和转速调节器都设计成比例积分调节器，是为了获得更好的转速动态性能和静态性能。

异步电动机按转子磁链定向的矢量控制时，当控制转子磁链大小恒定时，电磁转矩与定子电流成正比关系。

参考答案:

错误

转子磁链的电流模型与电动机参数有关，但温升和频率变化都会影响转子电阻，磁饱和程度影响电感。这些影响都将导致磁链幅值与磁链位置信号失真。

参考答案:

正确

异步电动机转差频率控制系统，最大转差频率的设定可以不要考虑下面的哪个因素：

参考答案:

根据异步电动机的动态模型，控制电压与电流的相位差。

异步机加正弦电压时，产生的空间电压矢量幅值与线电压有效值相等。

参考答案:

正确

异步电动机采用SVPWM工作而且不使用零矢量时，一般采用增大直流电压大小的方法，使磁通保持基本恒定。

参考答案:

错误

异步电动机转差频率控制系统，在恒转矩加速过程中，由于转速调节器输出饱和，所以定子电流保持不变，转差角频率保持不变。

参考答案:

正确

直流双闭环系统中，退饱和时的转速超调量不能用线性调节时的超调量代替，原因在于处于饱和状态的转速调节器不是线性调节，退饱和时实际的转速超调量与线性调节所得到的超调量不同。

参考答案:

正确

关于异步电动机电流跟踪系统，叙述正确的是：

参考答案:

异步电动机电流跟踪系统中的功率开关器件的开关频率不是固定的。

旋转编码器光栅数为1024，高频时时钟脉冲频率f0=1MHz，旋转编码器输出的脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用16位计算器，用M法测速，测速采样时间为0.01s，当转速n=200r/min时，测速误差率最大值为多少？

参考答案:

[0.0273,0.0313]

晶闸管整流器近似传递函数可以表示为Ks/(1+TsS)，其中Ks为晶闸管整流器放大系数，Ts为惯性时间常数，若晶闸管整流器采用三相桥式整流电路，则一般取Ts等于多少毫秒：

参考答案:

[1.57,1.77]

接着上题以及前2题相关数据，根据异步电动机简化电路，调压调速在UN/2时，临界转矩Tem为多少牛.米：

参考答案:

[21.4,23.6]

根据上题的描述与相关数据，根据异步电动机简化电路，定子电压和频率均为额定值时，临界转差率Sm为多少？

参考答案:

[0.106,0.126]

直流调速系统引入电流截止负反馈环节，在转速突加给定时，可以有效地缩短转速上升时间。

参考答案:

错误

比例控制的直流调速闭环系统，静差率S与调速范围D的关系为：

参考答案:

比例控制的直流调速闭环系统，所要求的静差率S越大，能够得到调速范围D也越大。

直流电机调压调速时，低速时和高速时的静差率的关系为：

参考答案:

调压调速时，低速时的静差率比高速时的静差率大。

直流电机闭环系统静特性的含义是什么？

参考答案:

闭环调速系统的静特性表示闭环系统中电动机的转速与负载电流（或转矩）间的稳态关系。

比例控制的直流调速系统，稳定时的最大开环增益k值与时间常数关系为：

参考答案:

电力电子装置的滞后时间常数Ts越小，稳定时的最大开环增益k值越大。

比例积分控制的无静差直流调速系统，“无静差”指的是：

参考答案:

稳态时实际转速与给定转速相等。

带电流截止负反馈环节的直流调速系统，下面哪句话是正确的？

参考答案:

当电枢电流小于某个临界电流时，电流截止负反馈环节不起作用，当电枢电流大于某个临界电流时，电流截止负反馈环节起作用。

一台三相鼠笼异步电动机的铭牌数据为：额定电压UN=380V，额定转速nN=1440r/min，额定频率fN=50Hz，极对数np=2，定子绕组为Y联接。由实验测得定子电阻RN=0.41Ω，定子漏感Lls=0.007H，定子绕组产生气隙主磁通的等效电感Lm=0.28H，转子电阻Rr’=0.55Ω，转子漏感Lls’=0.008H，转子参数已折算到定子侧，忽略铁芯损耗。额定运行时的转差率SN为多少？

参考答案:

[0.035,0.045]

接着上题以及前2题相关数据，若采用比例调节器构成转速单闭环控制系统，在额定条件下工作时的转速给定电压Un*=10V，则满足调速要求时的比例放大器的放大系数KP为多少：

参考答案:

[32,37]

根据上题的描述与相关数据，若采用比例调节器构成转速单闭环控制系统，则要求所允许的闭环静态速降Δncl为多少r/min：

参考答案:

[5.2,5.9]

有一V-M调速系统，电动机参数为：PN=2.2kW，UN=220V，IN=12.5A，nN=1500r/min，电枢电阻Ra=1.5Ω，电枢回路电抗器电阻RL=0.8Ω,整流装置内阻Rrec=1.0Ω，放大倍数Ks=30。要求系统满足调速范围D=30，静差率s≤10%。则开环系统的静态速降Δnop为多少r/min：

参考答案:

[292,322]

异步电动机变频调速时，由于转速上升，长期最大允许输出功率基本恒定，属于“恒速度控制”方式。

参考答案:

错误

如果模拟信号的最高频率为fmax，根据香农采样定理，采样频率f要大于5⁓10倍的fmax，取出的样品序列才可以代表模拟信号。

参考答案:

错误

转子磁链的电压模型包含纯积分项，积分的初始值和累积误差都影响计算结果。

参考答案:

正确

异步机加正弦电压时，磁链矢量超前电压矢量90度。

参考答案:

错误

转速、电流双闭环直流调速系统，转速反馈系数可以用转速最大给定电压除以最大转速来计算，电流反馈系数可以用电流最大给定电压除以额定电流来计算。

参考答案:

错误

双闭环直流调速系统中，给定转速不变，增加转速负反馈系数，系统稳定后实际转速会增加。

参考答案:

错误

转子磁链的电压模型更适合于低速，而转子磁链的电流模型更适合于中、高速范围。

参考答案:

错误

转速、电流双闭环直流调速系统突加转速给定，转速上升后，一定会有产生转速超调。

参考答案:

正确

转速、电流双闭环直流调速系统中的转速调节器对负载扰动有抑制作用。

参考答案:

正确

异步电动机直接转矩控制系统d-q坐标系中，定子电压矢量在d轴上分量Usd决定了转矩的增减。

参考答案:

错误

控制系统的开环传递函数含有r个积分环节，称作r型系统，但是r只能大于等于2。

参考答案:

错误

典型1型系统，如果要求系统输出超调量小于5%，可以取KT=0.5。

参考答案:

正确

在满足检验条件的情况下，两个小时间常数的惯性环节可以用一个惯性环节来等效。

参考答案:

正确

在满足检验条件的情况下，高阶系统可以降阶近似处理，简化成典型1型系统。

参考答案:

错误

异步电动机直接转矩控制系统d-q坐标系中，定子电压矢量在q轴上分量Usq决定定子磁链矢量的旋转角速度，从而决定转差频率和电磁转矩。

参考答案:

正确

退饱和时转速超调量的计算，可以由最大电流Idm降到负载电流IdL所引起的转速变化量来计算。

参考答案:

正确

从响应快速性角度来讲，电流环比转速环响应速度更慢。

参考答案:

错误

双闭环直流调速系统设计调节器时，先设计内环，再设计外环，内环是电流环。

参考答案:

正确

直流电动机有3种调速方法，分别是降低电枢电压、减弱磁通、电枢回路串电阻3种调速方法。

参考答案:

正确

异步电动机直接转矩控制系统相比于矢量控制系统更加简单，需要对定子磁链和转矩进行计算。

参考答案:

正确

不同坐标系中电动机模型等效的原则是在不同坐标下绕组所产生的合成磁动势相等。

参考答案:

正确

在直接转矩控制系统中，将旋转坐标系dq按定子磁链定向，电压矢量沿dq轴分解，其中q轴分量决定了定子磁链幅值的增减。

参考答案:

错误

按转子磁链定向仅仅实现了定子电流两个分量的解耦，电流的微分方程中仍存在非线性和交叉耦合。

参考答案:

正确

异步电动机运行时，在定子绕组中的感应电动势：

参考答案:

包括定子电流变化产生的变压器电动势，以及定、转子相对位置变化产生的旋转电动势。

关于异步电动机的动态数学模型，正确的是：

参考答案:

动态数学模型从转子的α’β’旋转坐标系变换到静止坐标系的旋转变换，改变了定、转子绕组间的耦合关系，消除了定、转子绕组间夹角对磁链和转矩的影响。

关于异步电动机ω-is-ψs为状态变量的状态方程，下面正确的是：

参考答案:

dq坐标系的状态方程中，将同步角频率ω1=0代入，并用αβ坐标系中相应参数替换，就可以得到αβ坐标系的状态方程。

下面不属于异步电动机矢量控制的基本思想范畴