20111031电力拖动自动控制系统(陈伯时)知识点复习

电力传动控制系统复习课一、选择填空题（20分,每空2分）,要求选一具体答案填空1．下列说法不正确的是双闭环调速系统完成起动时，能够实现最大电流起动过程。调速范围和静差率两个指标必须同时提出才有意义；截流反馈可以抑制V-M直流调速系统的电流冲击；积分调节器控制可使系统无静差；双闭环调速系统完成起动时，能够实现最大电流起动过程。2．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，正确的答案是：ACR抑制电网电压波动，ASR抑制转矩波动。ACR抑制电网电压波动，ASR抑制转矩波动ACR抑制转矩波动，ASR抑制电压波动ACR放大转矩波动，ASR抑制电压波动ACR放大电网电压波动，ASR抑制转矩波动3．桥式可逆PWM变换器给直流电动机供电时采用双极性控制方式，其输出平均电压等于。4．系统的静态速降△nN一定时，静差率s越小，则额定转速越大。调速范围D不变额定转速越小调速范围D越大额定转速越大5．当理想空载转速n0相同时，闭环系统的静差率与开环下的之比为1/（1+K），其中K为系统开环放大倍数。101+K1/（1+K）6．速度单闭环系统中，不能抑制测速机励磁电流的扰动。调节器放大倍数电网电压波动负载测速机励磁电流sondUTtUsondUTtU2sondUTtU1sondUTtU12sondUTtU127．一个设计较好的双闭环调速系统在稳态工作时ST饱和，LT不饱和。两个调节器都饱和两个调节器都不饱和ST饱和，LT不饱和ST不饱和，LT饱和8．转速电流双闭环调速系统中速度调节器的英文缩写是ASR。ACRAVRASRATR9．输入为零时输出也为零的调节器是P调节器。P调节器I调节器PI调节器PID调节器10．下列电动机是比例惯性环节。二、判断题（10分,每小题1分）,对的打“√”，错的打“×”1．静差率和机械特性硬度是一回事。（×）2．闭环系统的静特性与开环系统硬度相同。（×）3．带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。（×）4．转速电流双闭环调速系统在启动过程中，转速调节器ASR将经历不饱和、饱和、退饱和三种情况。（√）5．反馈控制系统所能抑制的是被反馈环包围的前向通道和反馈通道的扰动。（×）6．闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）的稳态关系，即静特性，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大的不同。（√）7．对电网电压波动来说，速度环比电流环更快。（×）8．电流调节器不可以对电网电压的波动起拟制的作用。（×）9．可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向（正或反）由驱动脉冲的宽窄决定。（√）10．采用光电式旋转编码器的数字测速方法中，M法适用于测高速，T法适用于测低速。（√）三、填空题（20分,每空2分）1．常用的可控直流电源有旋转变流机组、静止式可控整流器、直流斩波器或脉宽调制变换器。2．调速系统的稳态性能指标包括调速范围和静差率。3．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，积分部分则最终消除稳态误差。4．反馈闭环控制系统的精度依赖于系统中给定精度和检测精度。5．常见的转速检测装置有测速发电机、旋转编码器、电磁脉冲测速器等。6．PWM变换器可以通过调节占空比来调节输出电压。7．多个小惯性环节是进行近似处理是将它们近似地看成是一个惯性环节。四、名词解释和简答题（12分，每小题3分）1．V-M答：PWM——晶闸管-电动机调速。2．调速范围答：调速范围——电动机提供的最高转速与最低转速之比。3.ACR答：ACR——电流调节器。4、请比较比例调节器和积分调节器在控制规律上有何不同，并说明其根本区别在哪方面？答：积分调节器控制可使系统无静差，比例调节器控制必需要有静差；积分调节器的输出取决于输入量的全部历史过程，比例调节器的输出取决于输入量的现状；这一点是两种调节器控制规律的根本区别。五、计算题（38分，前2小题10分，第3小题18分）1、某龙门刨床工作台拖动采用直流调速电动机，其额定数据如下：60kW，220V，305A，1000r/min，采用V-M系统，主电路总电阻0.18W，电动机电动势系数0.2Vmin/r。如果要求调速范围D=20，静差率s≤5%，采用开环调速能否满足这个要求？如果采用有差闭环调速系统，则闭环系统开环放大系数应该有多大？2、某直流电机的额定电枢电流IN=115A，允许过流倍数λ=1.5，额定转速nN=1280r/min，计算机内部定点数占一个字的位置（16位），试确定电枢电流和转速存储系数（适当考虑余量Imax=1.8IN，nmax=1.3nN）。3、有一转速、电流双闭环调速系统，主电路采用三相桥式整流电路。已知电动机参数为：PN=555kW,UN=750V,IN=760A,nN=375r/min，电动势系数Ce=1.82V·min/r，电枢回路总电阻R=0.14Ω，允许电流过载倍数λ=1.5，触发整流环节的放大倍数Ks=75，电磁时间常数Tl=0.031s，机电时间常数Tm=0.112s，电流反馈滤波时间常数Toi=0.002s，转速反馈滤波时间常数Ton=0.02s。设调节器输入输出电压Unm*=Uim*=Ucm*=10V，调节器输入电阻R0=40kΩ。设计指标：稳态无静差，电流超调量σi≤5%，空载起动到额定转速时的转速超调量σn≤10%。电流调节器已按典型I型系统设计，并取参数KT=0.5。（1）选择转速调节器结构，并计算其参数；（2）计算电流环的截止频率ωci和转速环的截止频率ωcn，并考虑它们是否合理。