运动控制300道题

1、一选择题（单选题）1下述调节器能消除被控量稳态误差的为（C）。A比例调节器B微分调节器C PI调节器D PD调节器2、双闭环直流调速系统，ASR、ACR均采用PI调节器，期中ACR所起的作 用为（D）。A实现转速无静差B对负载变化起抗扰作用C输出限幅值决定电动机允许的最大电流D对电网电压波动起及时抗扰作用3、采用PI调节器的转速、电流双闭环调速系统，若要改变电动机的转速，应调 节（B）A调节器放大系数B给定电压C负载D以上说法都不对4、 某闭环调速系统的调速范围是1500150r/min，要求系统的静差率s 2%， 那么系统允许的静态速降是（A）0A 3.06r/min B 4r/min C

2、4.13r/min D以上结果都不对5、在可逆运行系统当中，抑制瞬时脉动环流措施为（A）oA采用均衡电抗器B采用平波电抗器C采用 a=配合控制D以上说法都不对&适用于高速段数字测速的方法为（A）oA M法B T法C M/T法DF法7、在桥式可逆直流脉宽调速系统当中，镇流电阻的作用是（C）oA限流B分压C抑制泵升电压D以上说法都不对8、在伯德图上，截止频率越高，则系统的（B）oA稳定性越好B快速性越好C稳态精度越高D以上说法都不对11、不属于抑制电流脉动的措施的是（D）oA增加整流电路相数B采用多重化技术C设置平波电抗器D以上说法都不对12、 输入为零时输出也为零的调节器是（A）oA P

3、调节器B I调节器C PI调节器D PID调节器13、 在同样的负载扰动下，闭环系统的转速降落V%l与开环下的Vnop之比为(D)。A 114、简单不可逆PW变换器-直流电动机系统原理图如下，其输出平均电压15、采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于（后者18、a = B 配合控制有环流可逆调速系统的主回路采用反并联接线，除平波电抗器外，还需要（C）个环流电抗器。C 1+K（K为开环放大倍数）D 1/（1+K） （K为开环放大倍数）于（C）oUdUdJonUTUsUsUdUd2tonT2tonUUsUsA无静差调速系统B有静差调速系统C双闭环调速系统D交流调速系统16、双闭环调速系统,C)。

4、ASR、ACR采用PI调节器，下列说法正确的是（A电动机电枢电流最大时，转速最高B电动机电枢电流小于负载电流，转速最咼C电动机转速最高时，电枢电流等于负载电流 电流等于负载电流D恒流升速时，电动机电枢17、典型 I 型系统与典型 U 型系统相比（C）。A前者跟随性能和抗扰性能均优于后者B前者跟随性能和抗扰性能均不如C前者跟随性能好，抗扰性能差D前者跟随性能差，抗扰性能好ACA放大器输出电压漂移C电动机励磁变化22、 在调速系统中为了获得挖土机特性，可以引入（D）21、在单闭环反馈控制系统中,不能抑制的干扰是（B） o测速反馈系数变化主电路电阻增大B电压微分负反馈C电流正反馈D电流截止负反A M

5、法B T法C M/T法25、 无静差单闭环调速系统，稳态时，转速的给定值与反馈值相同，此时调节 器的输出（A）。B正向逐渐增大D保持恒定终值不变A IdlC n和Idl27、转速、电流双闭环无静差直流调速系统在起动过程中的转速调节阶段，C电动机停止时有微振电流，能消除静摩擦死区D低速平稳性好，系统的调 速范围大29 三相异步电动机由转向改变可通过下面什么方法获得（D）。A降低电压B定子串电阻C转子串电阻D改变相序30、 交流电动机带恒转矩负载作调压调速时，其转差功率与转差率（A）A、成正比B成反比C相等D没有关系31、 下面_D_不是直流电动机的调速方法。A电压负反馈23、 适用于低速段数字测

6、速的方法为（B）。24、在无静差调速系统中的PI调节器中，P部分的作用是（B）。A消除稳态误差加快动态响应C既加快动态响应又消除稳态误差D没有作用C负向逐渐增大26、双闭环调速系统在稳定运行时，控制电压Uct的大小取决于（C）。两个调节器的工作状态为（A）。A ASRACR均不饱和B ASR、ACF均饱和C ASR饱和，ACF不饱和D ASR不饱和，ACR饱和28、关于双极式控制的桥式可逆pwr变换器的说法错误的是（B）。A电流一定连续电动机不能实现四象限运行A.调节电枢供电电压；B.调节励磁磁通；C.改变电枢回路电阻；D.调节频率。32.在转速、电流双闭环调速系统中，转速调节器采用PI调节器

7、时，转速给定信号U：未改变，若增大转速反馈系数，系统稳定后转速反馈电压Un是_C_。A.增加；B.减少；C.不变；D.任意。33.双闭环直流调速系统的设计原则是A0A.先内环后外环；B.先外环后内环；C.内环外环一起设计；D.以上说法都不对。34._直流电动机电枢的电流由B决定。A.电枢电压；B.负载大小；C.电枢电阻；D.以上都不对35._对于直流电机的控制系统中，典型 U 型系统是一个_A_oA.三阶系统，加速度输入下是有差的；B.三阶系统，阶跃输入下是有差的；C.二阶系统，阶跃输入下是无差的；D.二阶系统，加速度输入下是无差的。36.在数字测速方法中，通常AoA. M法用于高速段，T法用

8、于低速段；B. M法用于低速段，T法用于高速段；C. M法和T法都用于高速段；D. M法和T法都用于低速段。37.电流截止负反馈环节的作用，是为了解决反馈闭环调速系统起动和堵转时_B_的问题。A.电压过大；B.电流过大；C.电压过小；D.电流过小。38._当给定电压不变时，静差率和理想空载转速_B_oA.成正比；B.成反比；C.成三次方关系；D.无关。41.在DC电动机V M系统中，平波电抗器的电感量一般按_D_寸保证电流连续的条件来选择。A.高速轻载；B.低速重载；C.高速重载；D.低速轻载。42.PI控制的无静差调速系统，稳态运行时TLTLI,n厲，现负载转矩突减至TL2，U；不变，动态过

9、程结束后，DC电动机的转速AnoA.等于；B.小于等于；C.大于；D.小于。43.下面的说法中，不正确的是_D_。A.只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的；B.反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定；C.系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度；D.以上说法都不对。44.双闭环直流调速系统的A0A电流环是内环，转速环是外环；B.电流环是外环，转速环是内环；C.电流环和转速环都可以作为外环；D.电流环和转速环都可以作为内环。45.对于直流电动机的控制系统，电流环采用的典型 I 型系统是一个_C_0B.一阶系统，加速度输入下是无差的；B.一阶系统，阶跃输入下是无差的；C.二阶系统，阶跃

10、输入下是无差的；D.二阶系统，加速度输入下是无差的。46.下面_D_是双闭环直流调速系统的起动过程的特点。A.饱和非线性控制；B.转速超调；C.准时间最优控制；D.转速非超调。48.在交直交变压变频器中，按照中间直流环节直流电源性质的不同，逆变器可分成两类，直流环节采用大电容滤波的是A逆变器。A.电压源型；B.电流源型；C.电阻型；D.以上都不对。49.想使电磁转矩Te与s成线性关系，则需要保持A恒定。A.气隙磁通m；B.转子磁通rm；C.定子磁通sm；D.漏磁通i。50.在转速负反馈调速系统中，对A的变化而引起的转速变化无调节能力。A.测速发电机励磁；B.电网电压；C.负载转矩；D.电枢电阻

11、。51.直流电机的调速的G-M系统可用于_象限运行。A.单象限；B.二象限；C.三象限；D.四象限。52.对于转速无差调速系统，ASR必须选_C_调节器A. P或I;B. PD或I;C. PI或I或PID;D.以上都不对53.两组晶闸管装置反并联供电可实现D象限运行A.单象限；B.二象限；C.三象限；D.四象限54.当异步电动机等效电路的参数不变时， 在相同的转速下，电磁转矩与定子电压的平方成AQA.正比；B.反比；C.没关系；D.以上说法都不对55.异步电动机变频调速运行，基频以下属于_B_速。A.恒功率；B.恒转矩；C.恒磁通；D.以上都不对。56带二极管整流器的SPW变频器是以正弦波为逆

12、变器输出波形，是一系列A _的矩形波 QA幅值不变，宽度可变B幅值可变，宽度不变C幅值不变，宽度不变D幅值可变，宽度可变58.转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是B_A. PIDB. PIC. PD. PD59.静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速一定时，特性越硬，则静差率A_A.越小B.越大C.不变D.不确定61.可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速的是_B_A.比例控制B.积分控制C微分控制D.比例微分控制62.控制系统能够正常运行的首要条件是_BQA.抗扰性B.稳定性C.快速性D.准确性63.在定性的分析闭环系统性能时，截止频率3c越低,则系统

13、的稳定精度_D_A.越高B.越低C.不变D.不确定64.转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是AA.ACRB.AVRC.ASR65.双闭环直流调速系统的起动过程中不包括DA.转速调节阶段B.电流上升阶段C.恒流升速阶段66._由全控整流电路组成的VM系统，可以实现_D_行D.ATRD.电流下降阶段A.单象限；B.二象限；C.三象限；D.四象限。67.下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是DA.饱和非线性控制B.转速超调C.准时间最优控制D.饱和线性控制70.在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是A_A.故障保护B.PWM生成C.电流调节D.转速调节71.比例微分的英

14、文缩写是_BA.PIB.PDC.VRD.PID72.调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准_CA.平均速度B.最高速C.最低速D.任意速度74.采用旋转编码器的数字测速方法不包括_DA.M法B.T法C.M/T法D.F法75.转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是_C_A.ACRB.AVRC.ASR D.ATR77.下列不属于交流异步电动机动态数学模型特点的是B_A.高阶B.线性C.非线性D.强耦合79.异步电动机数学模型的组成不包括D_A.电压方程B.磁链方程C.转矩方程D.外部扰动80.直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时，A_A ACR抑制电网电压波动，AS

15、R抑制转矩波动B ACF抑制转矩波动，ASR抑制电压波动C ACR放大转矩波动，ASF抑制电压波动D ACR放大电网电压波动，ASR抑制转矩波动81桥式可逆PWM换器给直流电动机供电时采用双极性控制方式，其输出平均 电压Ud等于B_。1 UsBUdUd2tonTtonT答Da82系统的静态速降厶ned定时，静差率S越小，则A83当理想空载转速no 相同时，闭环系统的静差率sb与开环下的sk之比为_D_A 1B 0(K为开环放大倍数)C 1+KD 1/(1+K)84转速一电流双闭环不可逆系统正常稳定运转后，发现原定正向与机械要求的 正方向相反，需改变电机运行方向。此时不应。A调换磁场接线B调换电

16、枢接线C同时调换磁埸和电枢接线D同时调换磁埸和测速发电机接线88.a = B 配合控制有环流可逆调速系统的主回路中A既有直流环流又有脉动环流B有直流环流但无脉动环流C既无直流环流又无脉动环流D无直流环流但有脉动环流89.转速PID调节器的双闭环系统与转速PI调节器的双闭环系统相比，C_A抗负载干扰能力弱B动态速降增大C恢复时间延长D抗电网电压扰动能力增强90.下列电动机哪个环节是比例惯性环节AUA)BUds) C ld(s) D E(s)n(s) I(s) Ud(s) E(s) Id(s) Ifz(s) 91针对三相异步电动机变频调速，下面说法正确的是_CA属于恒转矩调速B属于恒功率调速C频率

17、低时需电压补偿D转速正比于频率92.对于调速系统，最重要的动态性能是(C)性能。A稳定B快速C抗扰93既没有直流平均环流，又没有瞬时脉动环流_B_A调速范围D越小BC调速范围D越大D额定转速ned越大额定转速ned越大D跟踪A采用 a配合控制的可逆系统B.逻辑控制无环流可逆系统统94双闭环直流调速系统，ASR、ACR均采用PI调节器，其中ACR所起的作用 为卫A、 实现转速无静差B、对负载变化起抗扰作用C、输出限幅值决定电动机允许的最大电流D、对电网电压波动起及时抗扰作用95下述调节器能消除被控量稳态误差的为_CA、 比例调节器B、微分调节器、c、PI调节器D、PD调节器96、 异步电动机变压

18、变频调速系统属于如下哪种类型？C_A、电磁功率回馈型B、转差功率回馈型C、转差功率不变型D、转差功率 消耗型97、三相异步电动机在三相轴系上数学模型的性质是_CA、单输入、单输出系统；B、线性定常系统C、多变量、高阶、非线性、强耦合系统；D、单输入、双输出系统98在定性的分析闭环系统性能时，截止频率讥越低，贝U系统的动态性能_B_A.越好B.越差C.不变D.不确定99.在交-直-交变频装置中，若采用不控整流，则PWM逆变器的作用是_C_。A调压B调频C调压调频D调频与逆变二、填空题1. PWM空制技术包括单极性控制和 双极性控制两种方式。2.反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。3.静态环

19、流可以分为直流平均环流和瞬时脉动环流。4 .PWM逆变器根据电源类型不同可以分为电压型和电流型。5.直流电动机电枢的电流由负载 决定。6.转速电流双闭环调速系统在启动过程中，转速调节器ASR将经历快速进入C.两组晶闸管反并联的可逆V-M系统D采用 o=B 配合控制的可逆系饱和、饱和、 退饱和三种情况7.无静差直流调速系统的实质是调节器包含积分_环节。8调速系统的稳态性能指标包括调速范围_和静差率。9.电流截止负反馈环节的作用，是为了解决反馈闭环调速系统起动和堵转时_电流过大_的问题。10._直流电机的调速的G-M系统可用于_象限运行。12.P、PI、PID、PD调节器的中文全称为：比例，比例积

20、分，比例积分微分_, 比例微分_。13.对于转速阶跃响应无静差的双环调速系统，ASR和ACR中的ASR必须 选P、PI、PID三类调节器中的PI或PID调节器,调节系统为 U 型系统。14.调节直流电动机的转速的方法有：调节电枢电压; 调节电枢回路电阻_; 减弱励磁磁通_。15.直流电机的调速的G-M，V-M，PWM系统中文全名是：旋转变流机组电 动机调速系统; 静止式晶闸管整流器;脉冲宽度调制 。17.SPWM控制技术包括 单极性控制和双极性控制两种方式。18.通常电机的数字测速方法有三种，分别是M法、T法和M/T法 。19.调速系统转速控制的三个基本要求是 调速、稳速和加减速 。20. V

21、-M系统中，采用三相整流电路，为抑制电流脉动，可采用的主要措施是 设 置平波电抗器21.在单闭环调速系统中，为了限制全压启动和堵转电流过大，通常采用电流截止负反馈。22._在无静差的直流调速系统中，I部分的作用是 消除稳态误差_。23.在 a=配合控制的直流可逆调速系统中，存在的是瞬时脉动环流，可用串接 环流电抗器抑制。24.调速系统的稳态性能指标有 调速范围 、静差率 。25._某直流调速系统电动机的额定转速为nN=1430r/min，额定速降为115 r/min， 要求静差率s30%则系统允许的最大调速范围为_。26.转速、电流双闭环调速系统当中，两个调节器采用串联 联接，其中转速反馈极性

22、为 负、电流反馈极性为负 。27.转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，转速n取决于 给定电压 、ASM输出量取决于 负载电流。28.下图为单闭环转速控制系统。(2)图中Ld是平波电抗器，它的作用是 抑制电流脉动和保证最小续流电流；(3)图中采用的是PI即比例积分调节器，它的主要作用是保证动静态性能满足系统要求；(4)此系统主电路由 三 相交流电供电;(5)此系统具有转速(速度) 负反馈环节；(6)改变转速，应调节_RP1_电位器；(7)整定额定转速1500转/分，对应8V，应调节_RP2_t 位器；(8)系统的输出量(或被控制量)是转速_。29.异步电动机的转差功率是电磁 功率与

23、 总机械功率之间的差值。30个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所需_静差率的转速可调范围。31系统的精度依赖于_给定和反馈检测_的精度。32.为防止起动时产生电流冲击， 在单闭环调速系统中须加电流截止负反馈环节33.在转速、电流双闭环系统中，通过调节_可限制最大电流。34.转速电流双闭环调速系统在起动的恒流升速阶段中，两个调节器的关系为ASR_，ACR不饱和。35采用工程设计方法设计调节器时，如果系统主要要求有良好的抗扰性能，可 按典型 U 型系统设计。36当脉宽调速系统减速时，电能通过PWM变换器回送给 直流侧 ，而 使电源电压升高。37、在两组晶闸管反并联的可逆调速系统中，反转用

24、 正组晶闸管实现回馈 制动的。38、 交流异步电动机调压调速工作时，其最大转矩随电机电压的降低而_降低_。39、 恒压频比控制方式是指给异步电动机供电的电压和之频率 比为常数。40、异步电动机变压变频调速控制特性曲线中，基频以下调速称为恒 转矩调 速，基频以上调速称为恒功率调速。42、转速、电流双闭环直流调速系统中，对负载变化起抗扰作用的是转速调节器。43、 对于调速系统，最主要的抗扰性能是抗负载扰动_和 抗电网电压的性能。44、 在调速系统中常用的抗扰性能指标为动态降落和恢复时间。46比例积分控制综合了比例控制和积分控制两种规律的优点，_比例部分能迅速响应控制作用，积分部分能最终消除静差。4

25、7、运动控制系统的组成包括电动机，功率放大逾变换装置，控制器，相应的传感器 等。48、在直流电机调压调速系统中，电动机的最高转速为nN，调速范围D静差率S和额定速降nN之间所应满足的关系是nNSnN（1 s）49、闭环系统可以获得比开环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，为此所付出的代价是，须增设转速检测_装置和电压放大器。50比例积分控制综合了比例控制和积分控制两种规律的优点。比例部分能迅速响应，积分部分则最终消除稳态误差_。51、 平波电抗器的电感量一般按低速轻载_保证电流连续的条件来选择。52、 转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是ASR。5

26、3、 双闭环直流调速系统的起动过程包括电流上升阶段_、恒流升速阶段_、 转速调节阶段_三个阶段。54、双闭环直流调速系统启动过程的三个特点为 饱和非线性控制_、转速超调_、准时间最优控制9_。55、 异步电机转速的表达式为n60f(1 s)，其常见的三种调速方法为改变P频率_、变极对数_、改变转差率_。56、 在调速系统中，常见的几种典型的生产机械的负载转矩特性为恒转矩负载_, 恒功率负载_,风机、泵类负载。57、 当理想空载转速ng相同时，闭环系统的静差率sci与开环下的sp之比为bK。58、 数字测速方法的精度指标有 分辨率，测速误差率_等。59、 在调速系统中，常用的跟随性能指标为上升时

27、间，超调量，峰值时间_，调节时间_。60在电机的三种数字测速方法中，M法适用于高速段,T法适用于低速段。61系统的精度依赖于给定与反馈检测的精度。62、 在两组晶闸管反并联的可逆调速系统中，反转用正组晶闸管实现回馈制动的。63、 在异步电动机的6种调速技术中，属于转差功率消耗型的有定子降电压调速 ， 绕线转子电动机转子串电阻调速，转差离合器调速_。64、 基频以下调速经常采用的控制方式有4种，分别为恒气隙磁通、恒定子磁通、恒压频比、恒转子磁通控制65、 转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是PI控制 。66.反馈控制系统的作用是： 抵抗扰动 ，服从给定。67.转速电流双闭环调

28、速系统中电流调节器的英文缩写是ACR。68 .比例微分的英文缩写是PD。70.直流调速系统常用的可控直流电源有_旋转变流机组_，静止式可控整流器_，_脉宽调制_；72.电动机额定负载运行时，生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围_；73.采用两组晶闸管反并联的可逆V-M系统，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管间流通的短路电流，称作_环流;75.用独立的变压变频装置给同步电动机供电的调速系统称作_自控变频调速系统_O76.直流电动机调节转速的方法有：_调节电枢供电电压； 改变电枢回路电阻_; 减弱励磁磁通_，一般采用 调节电枢供电电压方法来调

29、速。79自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的跟随性能指标和对扰动 输入信号的抗扰性能指标80、PWM变换器可以通过调节驱动脉冲宽度_来调节输出电压。81、 转速单闭环直流控制系统可以通过引入电流环控制以提高系统动态性能。82、 当电流连续时，改变控制角，VM系统可以得到一组平行的机械特性 曲线。83、 脉宽调速系统中，开关频率越高，电流脉动越小，转速波动越小，动 态开关损耗越大。84典型I型系统的超调量比典型II型系统 小，抗扰动性能比典型II型系统 差。86为了避免或减轻电流脉动的影响，需采用抑制电流脉动的措施，主要有 增加 整流电路相数，采用多重化技术，设置平波电抗器。87.恒转

30、矩负载特性包括位能性和反抗性两种88.直流PWM调速系统的机械特性定义中，所谓的稳态是指电动机的平均电磁转矩和负载转矩相平衡的状态,机械特性是平均转速与平均转矩(电流)的关系89.调速范围是指生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比。90.当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落nN与理想空载转速之比，称为静差率。91.闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载电流(或转矩)间的稳态关系。92.闭环系统静特性可以比开环系统机械特性 .硬得多。93.比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状，而积分调节的器的输出则包 含了输入偏差量的全部历史。94.在数字测

31、速方法的精度指标中，分辨率是用来衡量测速方法对 被测转速变化 的分辨能力。95.在工程设计方法中，ACR般选用PI调节器，电流环按典型型系统设计。96.在双闭环系统中，由电网电压波动引起的转速变化会比单闭环小 得多。97.改变直流电动机的旋转方向的方法是改变电枢电压的极性，或者改变励磁磁通的方向。98根据转差功率是否增大，能量是被消耗掉还是得到利用，从这点出发，异步 电动机调速系统可分为转差功率消耗型调速系统，转差功率馈送型调速系统和 转差功率不变型调速系统。99.在异步电动机调压调速系统中，带恒转矩负载的降压调速就是靠增大转差_率、减小输出功率来换取转速的降低。100.双闭环直流调速系统中，

32、给定电压U；不变，增加转速负反馈系数 ，系统稳 定后，实际转速 减小。四简答题1.在转速负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数变化时系统是否有调节作 用？为什么？(1)放大器的放大系数Kp;(2)供电电网电压；(3)电枢电阻Ra；4)转速反馈系数答：在转速负反馈单闭环有静差调速系统中， 当下列参数变化时系统有调节作用(1) 放大器的放大系数Kp；(2)供电电网电压；(3)电枢电阻Ra；但当(4) 转速反馈系数 变化时，系统没有调节作用。因为，反馈控制系统具有良好的抗扰性能， 它能有效地抑制一切被负反馈环 所包围的前向通道上的扰动作用，但如果在反馈通道上的测速反馈系数受到某种 影响而发生变化，

33、它非但不能得到反馈控制系统的抑制， 反而会增大被调量的误 差。2什么是无静差调速系统？采用P调节器能否实现无静差调速？为什么？ 答：(1)采用积分调节器，当转速在稳态时达到与给定转速一致，系统仍有控制 信号，保持系统稳定运行，实现无静差调速。 这样的调速系统即为无静差调速系 统。(2)采用比例(P)放大器控制的直流调速系统，可使系统稳定，并有一定的稳 定裕度，同时还能满足一定的稳态精度指标。 但是，在采用比例调节器控制的自 动系统中， 输入偏差是维系系统运行的基础， 必然要产生静差， 是有静差的调速 系统。(3)比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状；而积分调节器的输出则包 含了输入偏差量的

34、全部历史。3请分别简述比例、 积分控制的特点。 在调速系统中为什么常采用比例积分(PI)调节器控制？答：(1)比例控制利用放大装置直接把偏差放大，只取决于偏差的当前状态，属 于有静差调速，其优点是能够迅速地对控制给出反应。(2)积分控制通过对偏差的积分，输出包含了偏差的全部历史，可以实现无静 差调速，但快速性不够。(3)一般的调速系统要求以动态稳定和稳态精度为主，对快速性的要求可以差 一些，所以主要采用PI调节器。4、在调速系统中：(1)对调速系统转速控制有哪些要求？什么是调速系统的调 速范围和静差率？(2)转速反馈闭环调速系统是一种基本的反馈控制系统，它 有哪些基本特征？答：1.答：调速系统

35、转速控制的要求有(1)a调速b稳速c加、减速(4)调速范围为生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速 范围，用字母D表示。(5)静差率：当系统在某一给定转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值 时所对应的转速降落nN，与理想空载转速n0之比，称作静差率s。 基本特征：(1)只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的；(2) 反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定；(3)系统的精度依赖于给定和反 馈检测的精度。5、 下图是数字控制通用变频器-异步电动机调速系统硬件原理图，请根据下图 回答： (1)在下图中驱动电路的作用是什么？ (2分)(2) 在下图中K2的作用是什么？(

36、2分)(3) 在下图中Rb的作用是什么？(2分)(4)图中泵升限制电路是为了限制泵升电压，何为泵升电压？ (5分)实际有 何危害？如何预防？故 障 保 护答:（1）驱动电路的作用是：将单片机输出的脉冲进行功率放大，以驱动IGBT， 保证IGBT的可靠工作（2）K2的作用：在图中，为了限制充电电流，在整流器和滤波电容之间串入限流电阻R，K2实际上是一个延时开关，当合上电源以后，延时开关K2将Ro短路，以免在运行中造成附加损耗。（3）Rb:实际上是镇流电阻，当PWM控制器检测到泵生电压高于规定值时，开关器件VTb导通，使制动过程中多余的动能以铜耗的形式消耗在电阻Rb中。（4） 泵生电压：当可逆系统

37、进入制动状态时，直流PWM功率变换器把机械能 变为电能回馈到直流侧，但由于二极管整理器的单向导电性， 电能不可能通过整 流器送回电流电流检测故障综合其他外设!WMJT生驱动电路成泵升限制% Ci丄IRiLRbHVT电压检测温度检测单片微机|键+VII/O中央 处理器显示AI /D上位机通信接口C2P网，只能向滤波电容充电，使电容两端电压升高，称做泵生电压。危害：过高的泵生电压将超过电力电子器件的耐压限制值，损坏电力电子器件。预防：a.增大电容储量；b.接通一个能耗电阻，将能量释放；c.对于更大容量 的系统，可以在二极管整理器输出端并接逆变器，把多余的能量逆变后回馈电网。6.试从下述五个方面来比

38、较转速、 电流双闭环直流调速系统和带电流截止环节 的转速单闭环直流调速系统：（1） 调速系统的静态特性；（2）动态限流性能；（3）起动的快速性；（4）抗 负载扰动的性能（5）抗电源电压波动的性能答：（1）静态特性相同（2） 动态限流性能优于带电流截止负反馈的单闭环调速系统， 在单闭环直流 调速系统中，电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的， 但它只能在超过临界 电流以后，靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击， 并不能很理想地控制电流的动 态特性。（3） 起动的快速性优于带电流截止负反馈的单闭环调速系统，因为在单闭环 调速系统中，起动电流突破临界电流后，受电流负反馈的作用，电流只能再升高 一点，经过

39、某一最大值后，就降低下来，电机的电磁转矩也随之减小，因而加速 过程必然拖长。而双闭环调速系统，能保持最大电流一段时间，缩短起动过程。（4）抗负载扰动的性能相差不大（5）由于电流双闭环调速系统，存在快速调节的电流反馈内环，抗电源电压波 动的性能好于带电流截止负反馈的单闭环调速系统。7、图1是V-M系统的原理图，（1）图中Uc,GT,VT，L，M分别代表什么内容？（2）简述V-M系统的工作原理（3）画出该系统的稳态结构图答：1）Uc:控制电压；GT:触发装置；VT:晶闸管整流器；L:平波电抗器;M:直流电动机（2）通过调节触发装置GT的控制电压Uc来移动触发脉冲的相位，改变 可控整流器平均输出直流

40、电压Ud，从而实现直流电动机的平滑调速。8、泵生电压是如何产生的？对系统有何影响？如何抑制？答：当可逆系统进入制动状态时，直流PWM功率变换器把机械能变为电能回 馈到直流侧，但由于二极管整流器导电的单向性， 电能不可能通过整流器送回交 流电网，只能向滤波电容充电，使电容两端电压升高，称做泵升电压。过高的泵升电压将超过电力电子器件的耐压限制值，损坏电力电子器件。措施：增大电容器；加泵升限制电路，使多余的动能消耗在放电电阻中；在二极 管整流器输出端并接逆变器，把多余的电能逆变后回馈电网。9、1）简述什么是调速系统的四象限运行？2）结合下图分析采用两组晶闸管装置反并联的V-M系统四象限运行的工作状

41、态。（要求有分析过程）V-M 系统的工作状态正向制动电枢端电压极性+电枢电流极性+电机旋转方向一电机运行状态回馈发电回馈发电晶闸管工作的组别和状态正组整流反组整流(3)机械特性所在象限-一-二二三四答：答1）调速系统的四象限运行指电动机可以运行在正向电动、正向制动、反向电动和反向制动四个状态。2）在可逆调速系统中，采用两组晶闸管装置的反并联，就可实现电动机的四象限运行。分析过程如下a）正组整流电动运行Id两组晶闸管反并联可逆 V-M 系统的正组整流和反组逆变状态正组晶闸管装置VF给电动机供电，VF处于整流状态，输出理想空载整流 电压UdOf，极性如图所示，电机从电网输入能量做电动运行，V-M系

42、统工作在第一象限。b）反组逆变制动运行可能通过VF流通的。这时，可以利用控制电路切换到反组晶闸管装置VR如图R+_+VR-Id-两组晶闸管反并联可逆 V-M 系统的反组逆变状态当电动机需要回馈制动时，由于反电动势的极性未变，要回馈电能必须产生 反向电流，而反向电流是不可能通过VF流通的。这时，可以利用控制电路切换 到反组晶闸管装置VR，如图，并使它工作在逆变状态，产生图中所示极性的逆 变电压UdOr，当E Udorl时，反向电流Id便通过VR流通，电机电能实现回馈制动，V-M系统工作在第二象限。在可逆调速系统中，正转运行时可利用反组晶闸管实现回馈制动，反转运行时同样可以利用正组晶闸管实现回馈制

43、动，归纳起来，可将可逆线路正反转时晶闸管装置和电机的工作状态列于下表V-M 系统的工作状态正向运行正向制动反向运行反向制动电枢端电压极性+一一电枢电流极性+一一+电机旋转方向+一一电机运行状态电动回馈发电电动回馈发电晶闸管工作的组别和状态正组整流反组逆变反组整流正组逆变机械特性所在象限-一-二二三四10下图是闭环调速系统的结构原理图，试写出各环节的稳态关系，并画出闭环 调速系统的稳态结构图和动态结构图答：电压比较环节比例调节器测速反馈环节UcKpUnUnn电力电子变换器UdoKsUc11、试分析提升机构在提升重物和重物下降时，晶闸管、电动机工作状态及角的控制范围。答：提升重物时，晶闸管工作在整

44、流状态，90，平均整流电压为正，UdE（电动机反电动势），n 0，电动机产生电磁转矩做电动运行，电能从交流电网传送给电动机；重物下降时，晶闸管工作在逆变状态，90。，平均整流电压为负，晶闸管装置本身不能输出电流，电机不能产生转矩提升重物，靠重物本身的重量下降，直流电动机Ud0IdRcea电机反转，|Ud0 | E |,n 0,这时电动机处于反转制动状态，成为受重物 拖动的发电机，将重物的位能转化成电能，通过晶闸管装置回馈电网。12、在晶闸管可逆系统中，何谓环流？有什么危害？有哪些分类？有哪些抑制的 方法？答：采用两组晶闸管整流装置反并联的可逆V-M系统，当两组装置同时工作时， 便会产生不流过负

45、载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称做环流。一般来说，这样的环流对系统无益，徒然加重晶闸管和变压器的负担， 消耗功 率，环流太大时会导致晶闸管损坏，因此必须予以抑制或消除。分为静态环流和动态环流，静态环流又包括静态平均环流和瞬时脉动环流抑制方法：采用配合控制的策略，使一组晶闸管装置工作在整流状态，另一组则 工作在逆变状态；采用封锁触发脉冲的方法，在任何时候，只允许一组晶闸管装置工作13、 结合下图回答：(1)系统是开环的还是闭环的？(2)指出系统a、b、c、d、，e、f、g、h各部分的名称(3)画出系统的静态结构图。(4)画出系统的动态结构图。答：（1）闭环（2）a：给定电压装置；b:A

46、SR或转速调节器；c:移相脉冲装置；d:晶 闸管装置；e：平波电抗器；f:直流电机；g：测速发电机；h：测速反馈系数2）由PI调节器构成的滞后校正，可以保证稳态精度，却是以对快速性的限 制来换取系统稳定的；3）用PID调节器实现的滞后一超前校正则兼有二者的优点，可以全面提高系 统的控制性能，但具体实现与调试要复杂一些。4） 一般的调速系统要求以动态稳定和稳态精度为主，对快速性的要求可以差 一些，所以主要采用PI调节器；在随动系统中，快速性是主要要求，须用PD或PID调节器。15、简述开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系。答：1）闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多2） 闭环系统的静差率

47、要比开环系统小的多3） 如果所要求的静差率一定，则闭环系统可以大大提高调速范围4） 要取得上述三项优势，闭环系统必须设置放大器。16、为什么用含积分控制的调速系统是无静差的？积分调节器的输入偏差电压U= 0时输出电压是多少？决定于哪些因素？如果只采用P调节器能否实现无 静差调速？为什么？为什么常用比例加积分控制？答：积分控制的调速系统中，只有当偏差（给定值与输出反馈值之差）为零 时积分控制才停止积分， 使输出为固定值， 系统进入稳态。 即调速系统是无静差 的。积分调节器的输入偏差电压 U= 0时,输出电压为维持系统为无差状态时 所需的电压。决定于负载的大小和其它各种干扰。由于比例调节器的输出只

48、取决于输入偏差量的现状， 在采用比例调节器控制 的调速系统中， 输入偏差是维系系统运行的基础， 必然要产生静差， 是有静差的 调速系统。主要作用： 比例加积分控制， 动态过程开始时比例起主要作用， 迅速减小偏 差，后期积分起主要作用，消除静差。可提高系统动态品质，并实现无静差。17、 简述=配合控制的含义。答：在采用两组相同晶闸管装置反并联的可逆V-M系统中，为防止产生产生直 流平均环流， 在正组处于整流状态时， 强迫让反组处于逆变状态， 且使整流电压 等于逆变电压，这时有正组的控制角 a 等于反组的逆变组 Br,这种消除直流平均 环流的方法被称作=配合控制。18、 在转速、电流双闭环直流调速

49、系统中，转速调节器的作用是什么？答：（1转速调节器是调速系统的主导调节器，转速跟踪给定电压变化，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动机允许的最大电流。19、 在转速、电流双闭环直流调速系统中，电流调节器的作用是什么？ 答：（1）作为内环的调节器，在转速外环的调节过程中，它的作用是使电流紧紧 跟随其给定电压U*（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， 保证获得电动机允许的最大电流， 从而加快动态过 程；（4）当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动

50、保护 作用。一旦故障消失，系统立即自动恢复正常。五计算题1、某直流调速系统电动机额定转速为：nN=1230 r/min,额定速降厶nN=105 r/min,(1)当要求静差率s30%时，允许多大的调速范围？(2)如果要求静差率s20%时，则调速范围是多少？(3)如果希望调速范围达到10,所能满足的静差率是多少？U：m5； 30V,nN1500r/min,g 15A，电流过载倍数为2,电枢回路总电阻R 2 , Ks40,Ce0.127V.min/r，求:(1)当系统稳定运行在U；5V，IdL5A时，系统的n、Un、Ui*、5 和Uc各为多少？(2)当电动机负载过大而堵转时，Ui*和Uc各为多少?

51、(1)UnU*5(V)解：(1)DngnN1 s1230 0.31051 0.35.02(2)DnNSnN1 s1230 0.21051 0.22.93(3)sD nNnND nN10 1051230 10 1050.4646%2.双闭环直流调速系统的ASR和ACR均为PI调节器，设系统最大给定电压解：转速反馈系数:UnmnN3015000.02(V.min/ r)电流反馈系数:*Uim1dm302 151(V/A)UiIdL1 5 5(V)50.02250(r / min)|JmRUcKs3、有一个晶闸管-电动机调速系统，已知：电动机PN2.8kW，IN15A，nN1500r /min，Ra

52、1.5，整流装置内阻Rrec1，器电阻RL0.8，触发整流环节的放大系数Ks30。(2)当D=30,s=10%时，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%，IN，n nN，计算转速负反馈系数和放大器放大系数65.45O.13236.84UcUd0Cen %R 0.127 250 5 21 04(V)KsKs40(2)UiIdm1 15 230V解:UNl“Ra220 15 1.5CenN15000.132 (V/r/mi n)计算开环系统的稳态速降:nop|N(RaRr卍1口375 r/min0.132Ce(1)sD nN3037588.2 88.

53、2%nND nN1500 30 375(2)nND(1(3)Knop1ncl笑5165.455.56510nN15000.0067V.min/ r2 1540-1.5(V)UN220V，电枢回路电抗(1)系统开环工作时，试计算调速范围时的静差率s。在Un10V时IdKp4.某一调速系统，在额定负载下，最高转速为nomax1450r/min,最低转速为Ks35 0.0067nomin150r / min，带额定负载时的速度降落n”15r / min，且在不同转速下额定速降nN不变，试问(1)系统调速范围有多大？(2)系统的静差率是多少？nmax1450155.有一V-M调速系统，电动机参数为：2

54、.5kW，220V，15A，1500r/min,电枢电阻Ra=2Q，整流装置内阻Rr=1Q 触发整流环节的放大倍数为Ks=30,要 求调速范围D=20,静差率s=10%。(1)计算开环系统的稳态速降和调速要求所允许的静态速降(4分)；(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；(2分)(3)调整该系统，使U；20V时，转速n=1000r/min,此时转速反馈系数应为多少？(4分)(4)计算所需的放大器放大倍数(2分)；解(1).CeUNIRa220 15 20.1267 V/r/minnN1500计算开环系统的稳态速降：nopIN(Ra Rr)355.26 r/min调速要求所允

55、许的静态速降:Q D认20,nnin150075 r/min0.1267解：D150 154.某一调速系统，在额定负载下，最高转速为nomax1450r/min,最低转速为nmin20ndnd0.1, nd 8.33r /minnndUcKs1/Ce解：(1)电流反馈系数:Um1dm0.2(V / A)40转速反馈系数:nN1000n=0,Ud0Cen*UjUjUcUd060Ks400.008(V.min/ r)3.)Q1 K355.261 K 42.65ncl8.33Q Un-un-200.469V1 K 42.6硕o.。1953/6.在转速、 电流双闭环直流调速系统中，两个调节器ASR,A

56、CR均采用PI调节器。已知电动机参数：3.7kW，220V，10A，1000r/min，电枢回路总电阻R=1.5Q ;设U；mUmU；m8V，电枢回路最大电流Idm40A，电力电子变换器的放大倍数 为Ks=40,试求：(1)电流反馈系数和转速反馈系数；(2)当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、U*、Uj、Uc值。UnUnUn20 0.46919.53V4).KpKs41.65 0.126730 0.01953Ce8(2)电动机堵转时,IdmR 0 40 1.560V1.5(V)UnmIdm0.2 40 8V7、某反馈控制系统已校正成典型 I 型系统。已知时间常数T二0.1秒，要求阶跃响应超调

57、量（T%=9.5%，试求系统的开环放大倍数；计算过渡过程时间ts（5时 E=0.6)答:10A,1000r/min，电枢电阻Ra=1Q，整流装置内阻Rr=1Q,触发整流环节分）和上升时间tr;并绘出开环对数幅频特性。（提示:100%, ts6T,tr12J2 cos1);当(7%=9.5%C(s)R(s)Ts2s2K /Ts/TKTT与W(s)s222nnStse12e12100%, ts100%9.5%6T,2 T tr1cos0.6.11、10.6KT=0.692 . KT6T 0.6(s)K=6.9tr2T2(1cos )0.334(s)8.有一V-M调速系统（采用比例调节器Kp）， 电

58、动机参数为：220V，12的放大倍数为Ks=40,要求调速范围D=20,静差率s=10%。1）计算开环系统的稳态速降和调速要求所允许的静态速降;b）调速要求所允许的静态速降: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u；10V时转速n=1000r/min，此时转速反馈系数a应为多少?计算所需比例调节器Kp的值;答：）CeUN1NRa220-12.5 1.20.1367V.mi n/rnN1500a）计算开环系统的稳态速降:nop1(RaRr) 125(25)246.89r/minCe0.1367nminncino20,nninncinminnci2）3)Q1Un

59、型0 75r/min200.1, nci8.33r / minKUnUnUnUnUn4)Kp8.331529.641 K 29.640.506;15 0.50614.494V14.49415000.00966V/r/min泌空671235 0.00966Ce9、有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压U；8.8V，比例调节器放大系数Kp=2，晶闸管装置放大系数Ks15,反馈系数0.7。求：为多少?开环时的输出电压是闭环时的至3 422倍U；1a U1 2 153512 4.6VKpKs2 1510、某机床的主轴控制系统采用直流调速系统，直流电动机为Z271型，主要技术数据为PN=

60、10kW，UN=220V，IN=55A，nN=1000r/min，Ra=0.5Q, 整流装置内阻Rrec=0.5Qo 若采用开环控制系统，试求：(1)要求静差率s10%时，其调速范围D为多少？(2) 若调速范围D=10,静差率S5%，则其允许闭环调速系统的转速降落 为多少？(3)要求调速范围D=2时，其允许的静差率s为多少？解：(1)求开环控制系统调速范围D，先计算电动机的电动势系数U I R(1)输出电压Ud(2)若把反馈线断开,(3)若把反馈系数减至Ud为何值？开环时的输出电压是闭环时的多少倍?0.35，当保持同样的输出电压时，给定电压U；应答:(1)输出电压UdKpKs1 KpKsUn8.8