《自动控制系统》习题库

1、.：.；第一章 闭环控制的直流调速系统11为什么PWM电动机系统比晶闸管电动机系统可以获得更好的动态性能？答：PWM电动机系统在很多方面有较大的优越性：1主电道路路简单，需用的功率器件少。2开关频率高，电流容易延续，谐波少，电机损耗及发热都较小。3低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1：10000左右。4假设与快速呼应的电动机配合，那么系统频带宽，动态呼应快，动态抗扰才干强。5功率开关器件任务在开关形状，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因此安装效率较高。6直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。12试分析有制动通路的不可逆PWM变换器进展制动时，两个VT是如何任务

2、的。调速范围和静差率的定义是什么？调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关系？为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了？18转速单闭环调速系统有那些特点？改动给定电压能否改动电动机的转速？为什么？假设给定电压不变，调理测速反响电压的分压比能否可以改动转速？为什么？假设测速发电机的励磁发生了变化，系统有无抑制这种干扰的才干？答：1转速单闭环调速系统有以下三个根本特征只用比例放大器的反响控制系统，其被被调量仍是有静差的。反响控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。扰动性能是反响控制系统最突出的特征之一。系统的精度依赖于给定和反响检测的精度。2改动给定电压会改动电动机的转速，由于反

3、响控制系统完全服从给定作用。3假设给定电压不变，调理测速反响电压的分压比或测速发电机的励磁发生了变化，它不能得到反响控制系统的抑制，反而会增大被调量的误差。反响控制系统所能抑制的只是被反响环包围的前向通道上的扰动。19在转速负反响调速系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机励磁各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对上述各量有无调理才干？为什么？答：当电网电压发生变化时，系统对其有调理才干。由于电网电压是系统的给定反响控制系统完全服从给定。负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻变化时系统对其有调理才干。由于他们的变化最终会影响到转速，都会被测速安装检测出来。再经过反响

4、控制造用，减小它们对稳态转速的影响。测速发电机励磁各量发生变化时，它不能得到反响控制系统的抑制，反而会增大被调量的误差。反响控制系统所能抑制的只是被反响环包围的前向通道上的扰动。 1-14 1-17在无静差转速单闭环调速系统中，转速的稳态精度能否还受给定电源和测速发电机精度的影响？并阐明理由。答：系统的精度依赖于给定和反响检测的精度。因此转速的稳态精度还受给定电源和测速发电机精度的影响。1-18采用比例积分调理器控制的电压负反响调速系统，稳态运转时的速度能否有静差？为什么？试阐明理由。答：采用比例积分调理器控制的电压负反响调速系统，稳态运转时的速度是无静差的。电压负反响实践是一个自动调压系统，

5、只需被包围的电力电子安装内阻引起的稳态速降被减小到1/1+K，它的稳态性能比带同样放大器的转速负反响系统要差。但根本控制原理与转速负反响类似。它与转速负反响一样可以实现无静差调理。第二章 转速、电流双闭环直流调速系统和调理器的工程设计方法第4章 可逆直流调速系统和位置随动系统4-1晶闸管-电动机系统需求快速回馈制动时，为什么必需采用可逆线路？答：当电动机需求回馈制动时，由于反电动势的极性未变，要回馈电能必需产生反向电流，而反向电流是不能够经过VF流通的，这时，可以经过控制电路切换到反组晶闸管安装VR，并使它任务在逆变形状，产生逆变电压，电机输出电能实现回馈制动。4-2试画出采用单组晶闸管安装供

6、电的V-M系统在整流和逆变形状下的机械特性，并分析这种机械特性适宜于何种性质的负载。解；机械特性图如下： 4-6试分析位置随动系统和调速系统在哪些方面是不同的。答：位置随动系统与调速系统的主要区别在于，调速系统的给定量一经设定，即坚持恒值，系统的主要作用是保证稳定和抵抗扰动；而位置随动系统的给定量是随机变化的，要求输出量准确跟随给定量的变化，系统在保证稳定的根底上，更突出需求快速呼应。位置随动系统的反响是位置环，调速系统的反响是速度环。第5章闭环控制的异步电动机变压调速系统一种转差功率耗费型调速系统 概念题：直流电动机的转速可经过三种方法来调理即：调理电枢供电电压、减弱励磁磁通、改动电枢回路电

7、阻。晶闸管具有单导游电性。电动机的机械特性越越好。调速系统的两项稳态性能目的是调速范围和静差率。 满足给定稳态精度要求的闭环调速系统经常不能稳定，因此还须加动态校正环节。伯德图是调速系统校正环节设计中最常用的工具。电动机调速系统的伯德图中频段须有足够宽的-20DB/DEC的斜率段，表示稳定性好；截止频率高表示快速性好；低频特性陡，增益高，表示稳态精度好；高频衰减快阐明抗高频干扰才干强。PI调理器的传送函数有PI调理器的可以消除调速系统的静差。双闭环调速系统中两个调理器都采用PI调理器。带PI调理器的双闭环调速系统在启动过程中转速一定会有超调。双闭环调速系统中转速调理器的作用：1使转速n跟随给定

8、电压U*m变化，稳态无静差。2对负载变化起抗扰作用。3其输出限幅值决议允许的最大电流。或1对转速的抗扰调理2.使转速无静差3. 其输出限幅值决议允许的最大电流双闭环调速系统中电流调理器的作用：1对电网电压动摇起及时抗扰作用。2起动时保证电机获得允许的最大电流。3在转速调理过程中，使电流跟随其给定电压U*i变化。4当电机过载甚至于堵转时，限制电枢电流的最大值，从而起到快速的平安维护作用。假设缺点消逝，系统可以自动恢复正常。或1.电流跟随2.过流自动维护3.及时抑制电压动摇调理器的普通设计方法是：先内环后外环。调理器的构造和参数取决于稳态精度和动态校正的要求。晶闸管产生逆变的两个必要条件：P105环流是影响晶闸管可逆调速系统平安任务并决议可逆系统性质的最大、主要问题。P105逆变颠覆：环流对晶闸管调速系统有益处也有害处，害处更大。晶闸管电动机调速系统存在电流的谐波分量，因此在深调速时转矩脉动大，限制了调速范围。深调速时功率因数低。要抑制上述困难，须加大平波电抗器的电感，但电感大又限制了系统的快速性。PWM的优点：P127位置随动系统中常用的位移检测安装有自整角机、旋转变压器、感应同步机、光电编码盘等。自整角机的角差输入输出电压的关系是正弦函数，只需在角差很小的范围内才干看成是一个线性环节。位置随动系统的稳态误差包括检测元件的检测误差、由系统构造和特征参数决议的原理误差