直流调速控制系统2010-2011试卷

1、编号：重科院（学信息2010-2011-2）考字第（ ）号 第 9 页专业班级： 姓 名： 学 号： 密 封 线 装 订 线重 庆 科 技 学 院2010/2011学年第2学期考试试卷(A)卷课程名称：直流调速控制系统 适用专业年级：自应本2008级本卷共 6 页，考试方式： 闭卷 ，考试时间： 120 分钟题 号一二三四五六七八九十总 分得 分阅卷人一、选择题：（本题共5小题，每小题2分，共10分）1、转速、电流双闭环系统在启动时，若电流调节器饱和，则启动过程将（A ）。A、增长 B、减短C、不变D、视其它条件不同而不同2、若双闭环系统在正常运行中,电流负反馈开路,系统将（B ）。A、转速迅

2、速上升，最终导致“飞车”。B、转速迅速上升，最终稳定在某值，此时=0 C、速迅速上升，最终稳定在某值，此时=·ILD、转速迅速上升，最终稳定在某值，此时=3、采用PI调节器的双闭环调速系统稳态精度受（A）影响。A、转速反馈系数B、电流反馈系数C、电源电压UD、负载电流IL4、下在无静差的转速负反馈系统中，下面哪个量（A）发生变化在系统稳定后，既能引起转速改变，又能引起整流装置的输出电压Udo也改变。A、给定电压B、电网电压C、负载转矩 D、电动机励磁电流5、采用PI调节器的双闭环调速系统，要改变其堵转电流，可改变（C）A、给定电压 B、转速反馈系数C、电流反馈系数 D、负载电流IL二

3、、填空题：（本题共13小题，每空1分，共35分）1、常用的可控直流电源有以下三种：旋转变流机组；静止可控整流器；直流斩波器和脉宽调制变换器、。1、 2、一个合格的控制系统，必须满足三项基本要求：稳定且有一定的稳定裕量、快速性好、抗干扰能力强、。3、自然环流可逆调速系统的制动过程包括本组（桥）逆变和它组（桥）制动两个阶段，其本质分别是电流下降 和转速下降 。4、控制系统的精度依赖于给定稳压电源和反馈量检测元件的精度。5、转速、电流双闭环调速系统的启动过程主要有那三个阶段电流上升阶段；恒流升速阶段；转速调节阶段、 。2、 6、自动控制系统的动态性能指标包括跟随性能指标；抗扰性能指标和两类。7、设计

4、多环控制系统的一般原则是：从内环开始，一环一环地逐步向外扩展。8、无环流逻辑控制器DLC由电平检测、逻辑判断、延时电路、联锁保护、和四个基本环节组成。3、 9、PWM变换器有不可逆和可逆两类，可逆变换器又有单极式、双极式、受限单极式、 、等多种形式。10、转速、电流双闭环调速系统在额定状态稳定运行时，两个调节器的输出分别为：ASR-Inom、ACR。11、在采用两组晶闸管反并联或交叉连接的可逆系统中，实行配合控制；逻辑装置，保证任何情况下都只有一组导通；错位控制措施可消除直流平均环流，采用措施可消除瞬时脉动环流，采用措施可消除动态环流。12、数字滤波中常用的方法有（ 算术平均滤波 ）、（ 中值

5、滤波 ）、（ 中值平均滤波 ）。13、如果能够做到随着负载增加转速有所下降时及时调整晶闸管的控制角，（提高）整流电源的输出电压，电动机的转速就会有一定的（ 回升 ）。三、判断题：（本题共10小题，每小题1分，共10分）1、（ ）转速单闭环负反馈系统中，电动机励磁电流、转速反馈系数发生变化时，系统对它们无调节作用。2、（ ）要提高带电流截止负反馈环节的转速单闭环负反馈系统的下垂段陡度可将电流反馈信号放大。3、（ ）一般闭环调速系统的稳态精度和动态稳定性都是矛盾的。4、（ ）一般闭环调速系统要求以稳和准为主，对快速性要求不高，所以常用PI调节器。5、（ ）随动系统以快速性为主，所以常用PD和PID

6、调节器。6、（ X ）输出电压限幅电路是为了保证运算放大器的线性特性并保护调速系统的各个部件。7、（ ）脉动电流的大小和方向都是变化的，而直流环流的大小和方向是不变的。8、（ ）自动控制系统的伯德图低频段的斜率陡、增益高，说明系统的稳态精度差。9、（ ）=*Idm，则当=时，Id一定等于Idm。10、（ ）转速、电流双闭环直流调速系统在稳定工作时，要想让电动机反转，只要改变电动机励磁电源的极性就可以了。四、计算题：（本题共1小题，共15分）有一V-M调速系统，电动机参数为Pnom=2.5kW、Unom=220V、Inom=15A、nnom=1500r/min、Ra=2，整流装置内内阻Rrec=

7、1，触发整流环节的放大系数Ks=30，要求调速范围D=20，静差率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。5如果改用电压负反馈，能否达到所提出的调速要求？若放大器的放大系数不变，最大给定电压为30V，在静差率为s=30%时采用电压负反馈最多能够得到多大的调速范围？ 1先计算电动机的Ce开环系统的稳态速降为：满足调速要求所允许的稳态速降为：2采用转速负反馈系统的稳态结构图如下图所示：KpKsa 1/CeU*

8、nUctUnEnUd0Un+- IdR-3当时n=1000r/min，则转速反馈系数为：4闭环系统的开环放大系数为：则所需的放大器放大系数为：5改用电压负反馈后，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的调速要求。采用电压负反馈调速系统的稳态特性方程式为：式中，其中电压反馈系数为：所以K=8.79×30×0.1364=35.97因此，采用电压负反馈后调速系统的稳态速降为：故：即电压负反馈调速系统最多能够达到的调速范围是2.7。五、分析论述题：（本题共1小题，共15分）某转速、电流双闭环V-M系统。ASR和ACR均采用PI调节器。已知电动机额定参数为U

9、nom、Inom、nnom，允许最大电流过载倍数=1.5，采用三相桥式整流电路，并限制最小角为min=30°。设系统在额定情况（I=Inom，n=nnom）下正常运行，若转速反馈线突然断线，系统的运行情况如何？五、若转速反馈断线，则在ASR输入端有Un=0，于是ASR饱和，输出为限幅值，故，Uct上升到Uctm，ACR也饱和，Ud=Udm，Id上升，使Te>TL，电动机加速，n上升，E上升，最后使Id回降到Inom，系统稳定下来，稳态时，Uct=Uctm，Id=Inom，且六、设计题（本题共1小题，共15分）某转速、电流双闭环V-M系统，设电流环已按(c)max准则，h=4，校正成典型II型系统，电动机：额定数据为：100A，1000rpm，Ce=0.2V/rpm，触发整流环节的放大系数Ks =40，V-M系统主电路总电阻R=0.5，晶闸管整流装置的滞后时间常数Ts =3.3ms，电流环反馈通道滞后时间Toi =1.7ms，转速环反馈通道滞后时间Ton =10ms，Tm=0.5s，=10V，电流过载倍数=1.5，=7.5V。系统要求：无静差，启动到额定转速时n10%，按Mrmin准则设计转速环，h=5，求出ASR的传递函数，并画出电路图，标注其R、