电力拖动与自动控制系统学习通超星期末考试答案章节答案2024年

电力拖动与自动控制系统学习通超星期末考试章节答案2024年控制器分为________和________两类，现在越来越多地采用_______。

答案:模拟控制器;数字控制器;全数字控制器电力拖动实现了________与________之间的能量变换。

答案:电能;机械能运动控制系统由________、________、________及相应的________等构成。其中控制对象为________。

答案:电动机;功率放大与变换装置;控制器;传感器;电动机V-M调速系统中，改变控制电压Uc来移动触发脉冲的

，从而改变整流器的输出直流电压，实现调速。PWM-M调速系统中，改变控制电压Uc来改变

宽度，从而改变平均输出电压大小，实现调速。

答案:相位;脉冲电压典型的负载转矩特性有_______、_______、_______。

答案:恒转矩负载特性;恒功率负载特性;风机、泵类负载特性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_________

答案:调速范围/star3/origin/2db79e4081fa09c45b95029a9f730ca8.png

答案:控制电压;触发装置;晶闸管整流器;平波电抗器;直流电动机静差率与机械特性的硬度有关，特性越硬，静差率

。

答案:越小以下不属于运动控制系统的组成部分的是（）

答案:刹车器H桥式可逆PWM变换器控制方式一般多采用(

)方法。

答案:双极式系统的静态速降△ned一定时，静差率S越小，则

。

答案:调速范围D越小

控制器的类型不包括（）

答案:PID型控制器题7中电机处于电动状态，若减小控制电压，则VT1占空比

。电机平均端电压Ud

且

反电动势，此时电机电流方向

，电机状态处于

。

答案:变小；变小；小于；改变；制动电力拖动实现了()

答案:电能与机械能之间的转换V-M可逆运行系统需要(

)组整流装置。

答案:2组同步电动机的机械特性硬，转速与电源频率的关系为(

)

答案:严格同步/star3/origin/7f0b6b2fd8c644eb651f6323a2250493.png

答案:VT2,VD1关于双极式控制的桥式可逆PWM变换器的说法错误的是（）。

答案:电动机不能实现四象限运行

运动控制系统的任务是（）

答案:控制电动机的转速与转角 /star3/origin/b88e84d93c5812a3bea41884db1a2023.png

答案:电流，一般电动V-M可逆运行系统中，有正向组和反向组整流器。正向电动是需要(

)组参与工作，反向制动需要(

)工作。

答案:正向组，正向组在转速负反馈单闭环有静差调速系统中，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较之负载变化前是增加、减少还是不变？在无静差调速系统中，突加负载后进入稳态时转速n和整流装置的输出电压Ud是增加、减少还是不变？

答案:（1）Ud减小。因负载减小，转速上升，反馈电压增加，给定电压一定，偏差电压减小，控制电压减小，故输出电压减小。（2）n不变，Ud增加。转速负反馈调速系统转速仅取决于给定电压，故不变；为什么用积分控制的调速系统是无静差的？在转速单闭环调速系统中，当积分调节器的输入偏差电压△U=0时，调节器的输出电压是多少？它决定于哪些因素？

答案:因为积分调节器能在电压偏差为零时仍有稳定的控制电压输出，从而克服了比例调节器必须要存在电压偏差才有控制电压输出这一比例控制的调速系统存在静差的根本原因。当积分调节器的输入偏差电压为零时，调节器输出电压应为一个恒定的积分终值。它取决于输入偏差量在积分时间内的积累，以及积分调节器的限幅值。积分调节器即可实现无差调节，为什么要用比例积分调节器？

答案:积分调节器虽能实现无差调节，但速度较慢。比例积分调节器可加快初始段的快速性，解决系统动、静态间的矛盾。画出单闭环转速负反馈调速系统静态结构图；标出静态结构图中各个环节的信号；再说明系统在电网电压下降时后如何进行恒压调节(画出反馈调节示意图即可，也可以文字说明)；

答案:（1）单闭环转速负反馈调速静态结构图和信号标注：调节过程：下图为带电流截止负反馈比例控制系统静特性图，分为AB和CA段，当电流过大时，电机工作于

段。

答案:AB额定励磁下的直流电动机是一个

环节。设Tm和

Tl两个时间常数分别表示机电惯性和电磁惯性。

若

Tm>4Tl，则

Ud0~n

间的传递函数可以分解成两个

环节,突加给定时,转速呈

变化。若

Tm<4Tl，则直流电动机是一个

环节,机械和电磁能量互相转换，

使电动机的运动过程带有

的性质。

答案:二阶线性;惯性;单调;二阶振荡;振荡稳态时控制电压由

和

共同决定。

答案:系统给定;负载对于转速闭环控制的直流调速系统，转速n是由给

决定的,速度调节器ASR的输出量为

,其大小同时取决于

和

。（本题用文字写出）

答案:给定电压;控制电压;转速；给定电压;负载；负载电流比例调节器的输出只取决于输入偏差量的

，而积分调节的器的输出则包含了输入偏差量的全部

。

答案:现状;历史反馈控制系统的作用是：

，

。

答案:抵抗扰动;服从给定闭环系统的静特性表示闭环系统稳态时

与

间的稳态关系。

答案:电动机转速；转速;负载电流；转矩闭环调速系统可以获得比开环调速系统

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，为此所需付出的代价是，须增设

以及

。

答案:硬得多;电压放大器;检测与反馈装置反馈控制系统的作用;______________、______________。

答案:抵抗扰动;服从给定/star3/origin/8250922282dfdaa6df8fdc5c189742c4.png

答案:比例;积分采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于（

）

答案:无静差调速系统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（

）。

答案:保持恒定终值不变转速单闭环调速系统对下列哪些扰动无克服能力。（

）。

答案:速度反馈电位器在无静差调速系统中，调节对象里含有积分环节，突加给定后PI调节器没有饱和，系统到达稳态前被调量会出现出现超调吗？

答案:不会超调

在转速负反馈直流调速系统中，闭环系统的调速范围为开环系统调速范围的(

)倍。

答案:1+K转速闭环控制系统建立在

(

)

基础上，按偏差进行控制。

答案:转速负反馈在无静差调速系统中，如果突加负载，到稳态时转速会恢复原值，可控硅整流装置的输出电压Ud将：（

）

答案:增加在调速系统中为了获得挖土机特性，可以引入（

）。

答案:电流截止负反馈

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

答案:越小下述调节器能消除被控量稳态误差的为(

)。

答案:

PI调节器/star3/origin/a961091f92f00fbb2de607cbaa99d296.png

答案:给定转速对应的电压值/star3/origin/1453f8e27a9b76f385cc6baf237c106e.png

答案:不变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（

）

答案:比例积分控制无静差调速系统的PI调节器中P部份的作用是(

)

答案:加加快动态响应采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于(

)

答案:无静差调速系统

/star3/origin/f61d2700d61bcb7291f5b48596c3e363.png

答案:H桥VT1和VT4为一组，VT2,VT3为一组，触发信号的关系为Ug1=Ug4=-Ug2=-Ug3双极性控制方式。第1阶段正向电枢电流衰减阶段；

因速度给定为0，与实际速度偏差较大，ASR进入饱和，输出为Uim*，即电流给定为-Idm，此时电流环因电流偏差较大短暂饱和。Uc极性变“-”，即要求该阶段减小VT1、VT4触发信号Ug1、Ug4的脉冲宽度，增加VT2、VT3触发信号Ug2、Ug3的脉冲宽度，Ud0为了使系统对阶跃给定无稳态误差，不能使用

型系统，至少是

型系统。当给定是斜坡输入时，则要求是

型系统才能实现稳态误差。典型I型系统是一个

阶系统，在一般调速系统中，为了获得快速响应性，常把系统设计成

状态。

答案:0;I;1;II;2;二;欠阻尼转速、电流双闭环系统中，转速n由

决定，ASR输出是由

决定，而ACR输出量控制电压的大小同时取决于

和

，或者说取决于

和

。(请填写文字)

答案:给定电压；U*n;负载电流；Idl;转速；n;电枢电流；Idn;速度给定；n*;负载电流/star3/origin/ef21b7d7ecadc5407a6e7e6080a632d5.png

答案:不饱和;不饱和;转速;饱和;不饱和;电流为了获得良好的动、静态性能，转速和电流调节器一般采用

调节器。当速度环为饱和时，相当于该环处于

状态。

答案:PI；比例-积分;开环在转速、电流双闭环控制的直流调速系统中，两者实行

连接，其中

为内环，

为外环。

答案:嵌套；串级;电流环;转速环带有励磁电流闭环的弱磁与调压配合控制直流调速系统中，采用弱磁方式磁通为φ1，采用调压方式磁通为φ2，则两者大小关系为(

)

答案:φ1调压调速为(

),调速过程中电机电枢（

）不变，磁通为(

)。

答案:恒转矩调速方式

;电流；定值转速、电流双闭环直流调速系统稳态工作点上，ASR的输出量是由（

）电流决定的，而控制电压的大小则同时取决于（

）电压和（

）电流。

答案:负载、给定、负载转速、电流双闭环直流调速系统起动过程包括了三个特点，但是不包括(

)

答案:最大允许电流起动转速、电流反馈控制直流调速系统在实际的设计和运行中，转速调节器是（

）饱和；电流调节器（

）饱和。

答案:容易、不易转速、电流双闭环直流调速系统起动过程中，（

）阶段ASR迅速饱和，ASR的输出量对应了（

）。

答案:电流上升、最大电流转速、电流双闭环调速系统之所以能实现“时间最优控制”的基本思想，其原因是在启动过程的大部分时间里两个调节器基本关系为：（

）

答案:ASR饱和，ACR不饱和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，

答案:ACR抑制电网电压波动，ASR抑制转矩波动异步电动机变频调速运行，基频以下属于____调速。

答案:恒转矩；

双闭环直流调速系统的_____。

答案:电流环是内环，转速环是外环；对于直流电机的控制系统中，典型Ⅱ型系统是一个(

)

答案:三阶系统，加速度输入下是有差的；/star3/origin/4e8b04744b9705b9566d3f1178a50fe6.png

答案:不变采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于（）

答案:无静差调速系统在伯德图上，截止频率越高，则系统的(

)

答案:快速性越好双闭环调速系统在稳定运行时，控制电压Uct的大小取决于（

）。

答案:n和Idl

控制系统能够正常运行的首要条件是（）

答案:稳定性双闭环调速系统中，在恒流升速阶段时，两个调节器的状态是(

)

答案:ASR饱和、ACR不饱和

转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是(

)

答案:ACR

双闭环调速系统，ASR、ACR采用PI调节器，下列说法正确的是（

）。

答案:电动机转速最高时，电枢电流等于负载电流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（

）。

答案:对电网电压波动起及时抗扰作用画出转差频率控制系统结构图，简单说明内外环主要功能及启动过程工作原理。

答案:两个转速反馈:转速外环为负反馈，ASR为转速调节器，一般选用PI调节器，转速调节器ASR的输出转差频率给定相当于电磁转矩给定。内环为正反馈，将转速调节器ASR的输出信号转差频率给定与实际转速相加，得到定子频率给定信号。启动过程分为起动过程可分为转矩上升、恒转矩升速与转速调节三个阶段。(1)在t=0时，突加给定，转速调节器ASR很快进入饱和，输出为限幅值，转速和电流尚未建立，给定定子频率,在定子电压作用下，产生定子电流；(2)当t=t1时，电流达到最大值，起动电流等于最大的允许电流，起动转矩等于系统最大的允许输出转矩。起动电流和起动转矩也不变，电动机在允许的最大输出转矩下加速运行，转差频率控制变压变频调速系统通过最大转差频率间接限制了最大的允许电流。（3）当t=t2时，转速达到给定值，ASR开始退饱和，转速略有超调后，到达稳态。转子角频率等于给定角频率；定子电压频率为转子角频率与转差频率之和。转差频率与负载有关转差频率控制的基本概念？转差频率控制的规律为什么?

答案:由表达式，转差频率控制的基本概念，控制转差频率就代表控制转矩。基本规律：(1)转矩基本上与转差频率成正比，条件是气隙磁通不变，且；(2）在不同的定子电流值时，按定子电压补偿控制的电压–频率特性关系控制定子电压和频率，就能保持气隙磁通恒定。在基频以下变频调速系统中，是否保持为常数？在低速空载（低频）时采用何种办法解决了什么问题？

答案:是。适当抬高电机定子电压以补偿电机定子电阻压降。按基频以下和基频以上，分析电压频率协调的控制方式，（1）简述基频以上、下电压-频率协调控制时异步电动机的机械特性各有什么特点；（2）画出电压频率特性曲线。

答案:基频以下:(1)变频调速属于恒转矩调速;（2）转差功率不变型;(3)在恒压频比的条件下改变频率时，机械特性基本上是平行下移;（4）临界转矩随定子频率减小而减小；基频以上：(1)变频调速为弱磁恒功率调速；(2)当角频率提高而电压不变时，同步转速随之提高，临界转矩减小；（3）转差功率随频率变化基本不变。现代变频器中用得最多的控制技术是脉冲宽度调制(PulseWidthModulation,PWM),基本思想是什么？

答案:控制逆变器中电力电子器件的开通或关断,输出电压为幅值相等、宽度按一定规律变化的脉冲序列，用这样的高频脉冲序列代替期望的输出电压。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

，基频以上调速称为

。

答案:恒转矩调速;恒功率调速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

调速系统，

调速系统和

调速系统。

答案:转差功率消耗型;转差功率馈送型;转差功率不变型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

、减小

来换取转速的降低。

答案:增大转差功率;输出功率T法测速是测出旋转编码器两个输出脉冲之间的

来计算转速，又被称为

。

答案:间隔时间;周期法测速记取一个采样周期内旋转编码器发出的脉冲个数来算出转速的方法称为

，又称

。

答案:M法测速;频率法测速转速

和

之差与实际值之比定义为测速误差率。

答案:实际值;测量值数字测速方法的性能指标中，分辨率Q越小，说明测速装置对转速变化的检测越

，从而测速的

也