自动化运控习题答案汇总

运动控制参考答案运动控制参考答案运动控制是指通过控制系统对机械设备或工业机器人的运动进行精确控制的过程。

在现代工业中，运动控制技术被广泛应用于各种自动化设备和生产线中，以提高生产效率和质量。

本文将介绍一些常见的运动控制问题，并给出相应的参考答案。

一、速度控制问题速度控制是运动控制中的基本问题之一。

在实际应用中，常常需要根据特定的要求对机械设备进行速度调节。

例如，生产线上的传送带需要根据生产节奏来调整速度，以确保产品的顺利运输。

在这种情况下，可以采用PID控制算法来实现速度控制。

PID控制算法是一种经典的控制方法，通过不断调整控制器的输出信号，使得被控对象的输出值与期望值尽可能接近。

二、位置控制问题位置控制是指对机械设备的位置进行准确控制。

在很多应用中，需要将机械设备移动到特定的位置，以完成一系列操作。

例如，工业机器人需要准确地抓取和放置物体，这就需要对机器人的位置进行控制。

在这种情况下，可以采用闭环控制方法来实现位置控制。

闭环控制是指通过不断测量被控对象的输出值，并与期望值进行比较，从而调整控制器的输出信号，使得被控对象的输出值逐渐接近期望值。

三、力控制问题力控制是指对机械设备施加特定的力或压力进行控制。

在某些应用中，需要对机械设备施加特定的力或压力，以保证操作的安全性和稳定性。

例如，自动化装配线上的螺栓拧紧机需要根据螺栓的规格和要求施加特定的扭矩力。

在这种情况下，可以采用力传感器来测量施加在机械设备上的力，并通过闭环控制方法来实现力控制。

四、轨迹规划问题轨迹规划是指对机械设备的运动轨迹进行规划和控制。

在某些应用中，需要将机械设备按照特定的轨迹进行移动，以完成复杂的操作。

例如，自动化焊接机器人需要按照预定的轨迹进行焊接操作。

在这种情况下，可以采用插补控制方法来实现轨迹规划。

插补控制是指通过对机械设备的位置进行插值计算，从而实现平滑的运动轨迹。

总结：运动控制是现代工业中的重要技术之一。

通过对机械设备的速度、位置、力和轨迹进行精确控制，可以提高生产效率和质量。

习题三3.1双闭环调速系统的ASR和ACR均为Pl调节器，设系统最大给定电压U nm=15V,转速调节器限幅值为u m=15V, n N l500r∕min，I N=20A,电流过载倍数为2,电枢回路总电阻R=2Ω, K s=20, C e=0.127Vmin/r ,求：（1）当系统稳定运行在U；=5V, I dL =10A时，系统的n、U n、U；、U i和U C各为多少？（2）当电动机负载过大而堵转时，U i i和U C各为多少？解：（1）： -Unm - !5V =0.01Vmin/rn N1500r / minU n5Vn n500r∕mi nα0.01Vmi n/r*匕=U m=型-0.375√/AI dm 40AU i H l d=0∙375 10 =3.75VU i = - I d =0.375 10 =3.75VII C e n +l d R 0.127X500 +10X2U C e d 4.175VK S 20(2)堵转时，I Um5V , U c 4n K I d R = °∙1272040J VK S 203.2在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR ACR均采用PI调节器。

已知参数：电动机：P N =3.7kW, U N =220V, I N =20A, n” =1000 r/min ,电枢回路总电阻R=1.5Ω,设U nm=U im=U Cm =8V,电枢回路最大电流∣dm=40A,电力电子变换器的放大系数K S=40。

试求：(1)电流反馈系数［和转速反馈系数：O(2)当电动机在最高转速发生堵转时的U do, U i*,U i,U c值。

解：1）一Um 8V 0.32V / A ldm40 A(1)系统开环增益：K =0.69∕T =0.69/0.1 =6.9(1/s)(1)系统开环增益： K =0.69∕T =0.69/0.1 =6.9(1/s)= Unm8V0.008V min/rn N1000r∕min2) U do=E I d RX = I dm RT = 40 1.5 = 60V这时：U n =8V,U n = 0, ASR 处于饱和，输出最大电流给定 U ： =8V U i = V ,3.3在转速、电流双闭环调速系统中，调节器 ASR ACR 均采用PI 调节器。

习题三双闭环调速系统的ASR 和ACR 均为PI 调节器，设系统最大给定电压*nm U =15V ，转速调节器限幅值为*im U =15V ， n N 1500r/min ，N I =20A ，电流过载倍数为2，电枢回路总电阻R =2Ω，s K =20，e C =·min/r ，求：（1）当系统稳定运行在*n U =5V ，dL I =10A 时，系统的n 、n U 、*i U 、i U 和c U 各为多少（2）当电动机负载过大而堵转时，*i U 和c U 各为多少解： （1）150.01min/1500/minnm N U VV r n r α=== 5500/min 0.01min/nU Vn r V rα===*150.375/40im dm U V V A I Aβ===*0.37510 3.75i d U I V β==⨯= 0.37510 3.75i d U I V β==⨯=0.1275001024.17520e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== （2）堵转时，V I U dm i 15*==β， 0.1270402420e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== 在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR ，ACR 均采用PI 调节器。

已知参数：电动机：N P =，N U =220V ，N I =20A ，N n =1000 r/min ,电枢回路总电阻R =Ω,设cm im nmU U U ==**=8V ，电枢回路最大电流dm I =40A,电力电子变换器的放大系数s K =40。

试求：（1）电流反馈系数β和转速反馈系数α。

（2）当电动机在最高转速发生堵转时的,0d U c i i U U U ,,*值。

解:1）*80.32/40im dm U VV A I Aβ===80.008min/1000/minnm N U VV r n r α=== 2) 040 1.560d d dm U E I R I R V ∑∑=+⨯=⨯=⨯=这时： *8,0n n U V U ==，ASR 处于饱和，输出最大电流给定。

第一部分运动控制复习要点（IRON）1、直流调速系统用的三种可控直流电源和各自的特点。

P21)旋转变流机组——用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。

2)静止式可控整流器——用静止式的可控整流器，以获得可调的直流电压。

3)直流斩波器或脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，以产生可变的平均电压。

2.电流连续和断续时，V-M系统机械特性的差别，电流断续有何不良影响。

P91）当电流连续时，特性还比较硬；断续段特性则很软，而且呈显著的非线性，理想空载转速翘得很高。

2）电流断续给用平均值计算描述的系统带来一种非线性因素，也引起机械特性的非线性，影响系统的运行性能。

3、直流调速系统闭环静特性和开环机械特性的联系和区别（画图分析）。

P23~24a、闭环系统的静态特性可以比开环系统的机械特性硬很多；b、闭环系统的静差率比开环系统小得多；c、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。

d、要取得上述三项优势，闭环系统必须设置放大器。

4、电流截止负反馈及其作用。

P28当电流大到一定程度时才出现的电流负反馈叫做电流截止负反馈，简称截流反馈。

作用：限流保护，即解决反馈闭环调速系统启动和堵转时电流过大的问题。

5、比例调节器、积分调节器、比例积分调节器各自的控制规律和特点。

比例调节器：a、Uc=KpΔUn输出信号与偏差信号成比例；有差调节。

b、能迅速响应控制作用。

积分调节器：a、输出信号的速度与偏差信号成正比。

b、无静差调速。

比例积分调节器：a、稳态精度高，动态响应快；b、比例部分能迅速响应控制作用，积分部分则最终消除稳态偏差。

（控制规律即公式）6、无静差调速系统的稳态结构图和稳态结构参数关系。

P43无静差调速系统的稳态参数计算很简单，在理想情况下，稳态时Un=0，因而Un=Un*=α*n，即m ax*m axn n U =α（1-66），α为转速反馈系数（V.min/r ），Nmax 为电动机调压时的最高转速（r/min ），U*nmax 为相应的最高给定电压（V ）。

习题解答（供参考）习题二2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1)n n sn rpm D s ∆==⨯⨯=-系统允许的静态速降为2.04rpm 。

2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=，且在不同转速下额定速降不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？ 解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下） 2) 静差率 01515010%N s n n =∆==2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。

相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。

采用降压调速。

当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。

如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯= 2.5 某龙门刨床工作台采用V-M调速系统。

已知直流电动机60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V?min/r,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ∆为多少？ （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？（3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ∆又为多少 解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R r ∆=⨯=⨯= (2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+=(3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=2.6 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*8.8u U V =、比例调节器放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=0.7。

自动化控制技术资格考试最终题库附答案这份文档为自动化控制技术资格考试的最终题库，并附有相应的答案。

请注意，文档中的题目和答案都应以简洁的方式呈现，不需要进行详细的摘要或总结。

第一部分：单选题1. 以下哪项不是自动化控制系统的常见组成部分？a. 传感器b. 电动机c. 执行器d. 程序控制器*答案：b. 电动机*2. 模拟信号与数字信号的区别在于：a. 传输速率b. 精度c. 信号类型d. 信号噪音比*答案：c. 信号类型*3. 以下哪项不是PID控制器的常见部分？a. 比例器b. 积分器c. 微分器d. 数据采集器*答案：d. 数据采集器*第二部分：填空题1. 传感器的作用是________，将所测量的物理量转换为相应的电信号。

*答案：检测*2. 闭环控制系统中的反馈信号用于________。

*答案：修正控制器输出*3. 在自动化控制系统中，_____是指控制器对输出进行修正的过程。

*答案：反馈*第三部分：问答题1. 什么是自动化控制技术？*答案：自动化控制技术是利用各种传感器、执行器和控制器等组成的系统，通过监测和调节来实现对工业过程、设备或系统的自动控制和优化。

*2. 简述PID控制器的工作原理。

*答案：PID控制器根据被控对象的误差、偏差积分和变化率来计算控制器的输出信号，以实现对被控对象的稳定控制。

其中比例控制器根据误差大小进行调节，积分控制器根据误差的积分值进行调节，微分控制器根据误差的变化率进行调节。

*这份文档包含了自动化控制技术资格考试的最终题库及答案，希望对你的备考有所帮助。

祝你考试顺利！。

1-3 （1）调速范围和静差率的定义是什么？（2）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”？ （3）调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关系？ 答：（1）调速范围：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比。

用字母Ｄ表示，即max minn D n =其中：n max 和n min 一般指电动机额定负载时的最高和最低转速；对于少数负载很轻的机械，可以用实际负载时的最高和最低转速。

（2）静差率：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时所对应的转速降落，与理想空载转速之比，称作静差率s ，即：N o n s n ∆=，或用百分比表示：100%N ons n ∆=⨯同样硬度的特性，理想空载转速越低时，静差率越大，转速的相对稳定度也就越差。

如果低速时的静差率能满足要求，高速时的静差率肯定也能满足要求。

所以静差率的要求以低速时的静差率为准。

（3）在直流电动机变压调速系统中，一般以电动机的额定转速作为最高转速n N 作为最高转速，取调速系统的静差率为最低转速时的静差率：min min N No N n n s n n n ∆∆==+∆，得到最低转速 min (1)N s n n s-∆=，则max min (1)N N n n s D n n s ==-这就是调速系统的调速范围、静差速降和最小静差率之间的关系。

可见：∆n N 值一定时，对静差率s 要求越高（即要求s 越小），系统能够允许的调速范围也越小。

所以说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了”。

结论：一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足静差率要求的转速可调范围。

1-5 某闭环调速系统的调速范围是1500~150r/min ，要求系统的静差率s≤2%，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100r/min ，则闭环系统的开环放大倍数应有多大？解：因min N N o N n n s n n n ∆∆==+∆，所以 min 1500.023.06(/min)110.02N n s n r s ⨯∆===-- 因1op cl n n K ∆∆=+， 所以 10011131.73.06op op cl N n n K n n ∆∆=-=-=-=∆∆1-8 转速单闭环调速系统有那些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速，为什么？如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速，为什么？ 如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力？ 答:（1）转速单闭环调速系统有以下三个基本特征①只用比例放大器的反馈控制系统，其被被调量仍是有静差的。

1.1 简述物流自动化系统的结构及其特点。

答：结构：1--前提，信息采集系统（条形码扫描、标签识别、图像识别、语音识别、传感器）2--核心，前端执行系统（自动输送系统、运输设备、搬运机器人、自动引导车系统、自动存储和分发系统、自动分拣系统）3--基础，信息管理系统，4--指令，控制系统，5--通信，计算机网络（局域网、广域网）6--管理目标，人特点：系统化、集成化、自动化、智能化、网络化、信息化1.3物流自动化先进技术有哪些？答：1、自动标志与数据收集（1）条形码；（2）射频标签识别系统；（3）销售时点信息系统；2、EDI系统及其应用3、GPS、GIS原理与应用4、PLC编程技术5、现场总线控制系统技术6、监控组态软件开发技术7、机器人、AGV、分拣机构2.1 可编程控制器由哪几部分组成？它有什么作用？PLC的特点？答：CPU：按系统程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊的进行工作。

存储器：存储系统程序，用户程序及数据。

输入输出接口:用于数据传输和控制。

通信接口:用于与外部设备连接。

扩展接口：用于连接扩展单元的接口。

电源：提供电力。

特点：1，可靠性强，抗干扰性强；2，编程简单，使用方便；3，功能完善，通用性强；4，设计安装简单，维护方便；5，体积小，重量轻，能耗低。

2.2 PLC采用何种扫描方式？工作过程分为哪五个阶段？请简要阐述。

答：扫描方式：分时操作。

阶段：1.内部处理：检查CPU等内部硬件，对监视定时器复位以及其他工作；2.通信服务：有其他智能装置实现通信；3输入采样：按顺序对所有输入端的状态进行采样，并存入相应寄存器。

4.程序执行：对用户程序扫描执行，并将结果存入相应的寄存器；5.输出刷新：将寄存器中的输出状态，转入输出锁存器，输出驱动外部负载。

2.3梯形图和继电器控制电路图有什么区别？答：继电器控制属于普通开关控制电路，梯形图控制电路属于微电脑控制。

前者控制精度较高，后者可靠性较高。

3.1简述现场总线的定义及特点。

1-4某一调速系统，测得的最高转速特性为0max n =1500r/min,最低转速特性为0minn=150r/min ，带额定负载时的速度降落Nn=15r/min,且在不同转速下额定速降Nn不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？ 解： N0min n 15S=0.1n 150∆== 0max ()(1500150)0.111(1)(1)15(10.1)N N N N n s n n s D n s n s ∆∆∆--⨯====--⨯-调速范围为11，静差率为10％。

1-5某闭环调速系统的调速范围是1500～150r/min,要求系统的静态差率s ≤2%,那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100r/min,则闭环系统的开环放大倍数应有多少？ 解： max min 150010150n Dcl n === 15000.023.06(1)10(10.02)N cl n s n Dcl s ∆⨯===-⨯-1001131.73.06op cln K n ∆=-=-=∆ 静态速降为3.06r/min,开环放大倍数为31.7。

1-6某闭环调速系统的开环放大倍数为15时，额定负载下电动机的速降为8r/min,如果将开环放大倍数提高到30，它的速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？解： K=15时，(1)nop ncl K ∆=∆+=8(115)⨯+＝128 (r/min) K=30时，1284.131130op cln n K∆'∆===++(r/min) 8 1.944.13cl cln D D n ∆∆'==='速降为4.13r/min,调速范围扩大为1.94。

1-7某调速系统的调速范围为D =20，额定转速N n =1500r/min,开环转速降落Nopn∆=240r/min,若要求系统的静差率为10%减少到5%，则系统的开环增益将如何变化？ 解：N op op n s 15000.1D =0.694n (1-s)2400.9∆⨯==⨯201127.80.694cl op D K D =-=-= 15000.050.329(1)2400.9N opop n s D n s ∆'⨯'==='-⨯ 201159.80.329Dcl K D op '=-=-=' K 由27.8变到59.8。

1.1 图1.18是液位自动控制系统原理示意图。

在任意情况下，希望液面高度c 维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。

c+-SM___1Q 浮浮浮浮浮浮2Q 浮浮浮浮浮浮浮浮浮浮浮浮fi -+解：系统的控制任务是保持液面高度不变。

水箱是被控对象，水箱液位是被控变量。

电位器用来设置期望液位高度*c (通常点位器的上下位移来实现) 。

当电位器电刷位于中点位置时，电动机不动，控制阀门有一定的开度，使水箱的流入水量与流出水量相等，从而使液面保持在希望高度*c 上。

一旦流出水量发生变化(相当于扰动)，例如当流出水量减小时，液面升高，浮子位置也相应升高，通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移，从而给电动机提供一定的控制电压，驱动电动机通过减速器减小阀门开度，使进入水箱的液体流量减少。

这时，水箱液位下降．浮子位置相应下降，直到电位器电刷回到中点位置为止，系统重新处于平衡状态，液位恢复给定高度。

反之，当流出水量在平衡状态基础上增大时，水箱液位下降，系统会自动增大阀门开度，加大流入水量，使液位升到给定高度*c 。

系统方框图如图解1. 4.1所示。

1.2恒温箱的温度自动控制系统如图1.19所示。

（1） 画出系统的方框图；（2） 简述保持恒温箱温度恒定的工作原理;（3） 指出该控制系统的被控对象和被控变量分别是什么。

M给定电压放大器电机减速器调压器 220～热电偶电阻丝－ ＋－ ＋图1.19 恒温箱的温度自动控制系统解：恒温箱采用电加热的方式运行，电阻丝产生的热量与调压器电压平方成正比，电压增高，炉温就上升。

调压器电压由其滑动触点位置所控制，滑臂则由伺服电动机驱动．炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压作为反馈电压与给定电压进行比较，得出的偏差电压经放大器放大后，驱动电动机经减速器调节调压器的电压。

在正常情况下，炉温等于期望温度T ，热电偶的输出电压等于给定电压。

此时偏差为零，电动机不动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上。

解：1)(2) 当电动机在最高转速发生堵转时的U d0, U *,U i ,U c 值。

厶型 0.32V / AIdm 40A习题三3.1双闭环调速系统的ASR 和ACR 均为PI 调节器，设系统最大给定电压 U ；m =15V,转速调节器限幅值为U i ：=15V ，3.2在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR ACR 均采用 器。

已知参数：电动机：P N =3.7kW, U N =220V, I N =20A , n N =1000 r/min ，电枢回路总电阻R =1.5Q ,设U ；m U ； U cm =8V ,电枢回路最大电流I dm =40A,电力电 子变换器的放大系数心=40。

试求:n N 1500r/min ，I N =20A ，电流过载倍数为2,电枢回路总电阻R=2Q,心=20, C e =0.127Vmin/r ，求:(1)当系统稳 定运行在U ；=5V , % =10A 时，系统的n 、U n 、U i 、U i 和U c 各为多少?(2)当电动机负载过大而堵转时，U i 和U c 各为多少?解:(1)仏 空 0.01V min/ r n N 1500r / minU n500r/min0.01V min/ r U mIdm15V0.375V / A 40AU i I d 0.375 10 3.75V U iI d0.375 103.75VU cC e n K sI d R 0.127 500 10 2204.175V(2) 堵转时，U *I dm 15V , U c汗Ks0.127 0 40 24V20PI 调节(1) 电流反馈系数和转速反馈系数解：取KT 0.69, 0.6, % 9.5%(1)系统开环增益：K 0.69/T 0.69/0.1 6.9(1/ s)2) U d0 E I d R I dm R 40 1.5 60V这时： U ； 8V,U n 0，ASR 处于饱和，输出最大电流给定。

第一次作业2-1试分析有制动电流通路的不可逆PWM 变化器-直流电动机系统进行制动时，两个VT 是如何工作的？解：在制动状态时，由于要先减小控制电压，使得1g U 的正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电降低。

但是由于机电惯性，转速和反电动势来不及变化，造成E>d U 的局面，很快电流d i 反向，2VD 截止，在ont t<T ≤期间，2g U 为正，故2VT 导通，反向电流沿回路d -i 沿回路4经1VD 续流，向电源回馈能量。

与此同时，1VD 两端压降钳住1VT ，使它不能导通。

在整个制动过程中，2VT 和1VD 轮流导通，而1VT 始终是关断的。

2-4 直流电动机为PN=74kW,UN=220V ，IN=378A ，nN=1430r/min ，Ra=0.023Ω。

相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。

采用降压调速。

当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。

如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯=378(0.0230.022)0.1478115N n I R C e r p m ∆==⨯+= [(1)]14300.2[115(10.2)]3.1N D n S n s =∆-=⨯⨯-= [(1)]14300.3[115(10.3)]5.33N D n S n s =∆-=⨯⨯-=2.5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。

已知直流电动机60,220,305,1000minN N N N P kW U V I A n r ====，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V •min/r,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落Nn ∆为多少？（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率NS 多少？（3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落Nn ∆又为多少?解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R Ce r ∆=⨯=⨯= (2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+=(3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=第二次作业：2-9 有一V-M 调速系统：电动机参数P N =2.2kW, U N =220V , I N =12.5A, n N =1500 r/min ，电枢电阻R a =1.5Ω，电枢回路电抗器电阻RL=0.8Ω，整流装置内阻R rec =1.0Ω,触发整流环节的放大倍数K s =35。

第二章思考题 2-11转速、电流双闭环调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少？为什么？答：转速、电流双闭环系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差都为0。

转速调节器的输出电压为电流给定dL d i i I I U U ββ===*， 电流调节器的输出电压为sdL n e sd e sdo c K RI U C K RI n C K U U +=+==α*。

2-14 转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器均采用PI 调节器。

当系统带额定负载运行时，转速反馈线突然断线，系统重新进入稳态后，电流调节器的输入偏差电压i U ∆是否为零？为什么？答：转速反馈线突然断线，i U ∆不等于零,*n n U U =∆，转速调节器ASR 很快饱和输出，转速环失去作用，电流给定最大，达到稳态时dm dl d I I I <=由于负载不变所以负载电流不变，所以输入偏差0*>-=-=∆d dm i im i I I U U U ββ，因而不为零。

习题 2-8 （1）100010% 5.56(1)20(110%)N cl n S n D S ⨯∆===-⨯-01000 5.561005.56/minN cl n n n r =+=+=*max150.015min 1005.56minnmv V r rn Uα==≈⋅ 220940.15(2)0.2059.m in/100094(0.150.3)205.4.m in/0.2059N N ae Nd op eU I R C V rn R I n V rC --⨯===⨯+∆===205.411365.56op cln K n ∆≥-=-≈∆取k=3636.950.205912.354400.015e p s K C K K a⨯===⨯（3）取020R k =Ω，则102012.354247.68p R R K k k =⨯=Ω⨯=Ω（4）*1.51.1n comdbl Nscom dcr Ns U U I I R U I I R ⎧+≈=⎪⎪⎨⎪==⎪⎩两式联立解得41.360.4com s U VR =⎧⎨=Ω⎩ 20.4s R R ==Ω稳压管的击穿电压值为41.36V 2-23（1）当电压不饱和时，由0,0n n U ==∆可得n U U n n α==*得出*150.011500nm N U n α===，进而得出*5500/min 0.01nU n r α===0.1285002023.4730e d c sC n I RU V k +⨯+⨯===（2）电动机失磁时，φ立即减小，因为,d d e U E I E C nRφ-==，所以d I 立即增加。

1、 直流电动机有哪几种调速方法，各有何特点？P7调节电枢供电电压；无级平滑调速、调速范围大减弱励磁磁通；无级平滑调速、调速范围小改变电枢回路电阻：有级调速2、 试写出调速范围和静差率的定义式，并推出两者之间的关系。

P21调速范围⏹ 生产机械要求电动机提供的最高转速n max 和最低转速n min 之比称为调速范围，用字母D 表示，即 ⏹ n max 和n min 是电动机在额定负载时的最高和最低转速， ⏹ 对于少数负载很轻的机械，也可用实际负载时的最高和最低转速。

静差率s⏹ 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Δn N 与理想空载转速n 0之比： ⏹ 用百分数表示⏹ 对于同一个调速系统，Δn N 值是定值。

⏹ 要求s 值越小时，系统能够允许的调速范围D 也越小。

⏹ 一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。

3、 试给出开环和转速闭环的转速降表达式，并说明为何闭环的调速范围大于开环？P30在同样的负载扰动下， 开环系统的转速降落 闭环系统的转速降落⏹ 如果电动机的最高转速都是n N ，最低速静差率都是s ，可得 开环时，闭环时， ⏹ 得到K 为闭环的开环放大系数，K>0，故闭环的调速范围大于开环。

4、 转速闭环无静差调速系统中，哪些干扰可以有效抑制，哪些不能有效抑制？为什么？P31 Φ-=e C IR U n min maxn n D =0n n s N ∆=%1000⨯∆=n n s N )1(s n s n D N N -∆=e d op C RI n =∆)1(K C RI n e d cl +=∆)1(s n s n D op N op -∆=)1(s n s n D cl N cl -∆=op cl D K D )1(+=被反馈环所包围的前向通道的扰动可以有效抑制，而反馈通道上的干扰不能有效抑制。

负载变化、交流电源电压的波动（使Ks 变化）、电动机励磁的变化（使Ce 变化）、放大器输出电压的漂移（使Kp 变化）、由温升引起主电路电阻R 的增大等，这些干扰都会影响到转速，都会被测速装置检测出来，再通过反馈控制的作用，减小它们对稳态转速的影响。

第一类：填空题一．填空题1．自动化控制系统按被控量的时间特性分为〔连续量〕和〔离散量〕。

2．PLC 全称为〔可编程序逻辑控制器〕，DCS全称为( 集散控制系统)。

3．输入输出单元是〔PLC〕与工业过程控制现场之间的连接部件。

4．PLC的工作方式是〔周期扫描方式〕。

5. 冗余设计可采用〔热备份〕或〔冷备份〕。

6．MPI 接口一般的默认传输速率〔187.5 〕kbps,PROFIBUS-DP接口主要用于连接〔分布式〕I/O,传输速率〔12〕Mbps.7.〔授权〕是使用软件的“钥匙〞，只用将他安装好，软件才能正常使用。

8. 自动控制系统按照系统按结构分类，有〔闭环〕控制系统〔开环〕控制系统〔复合〕控制系统。

９. 自动控制系统按照闭环数目分类〔单回路〕控制系统〔多回路〕控制系统。

10. 自动控制系统的方块图由串联、〔并联〕、〔反响〕三种根本形式组成。

11. 串行数据通信的方向性结构有三种，即( 单工)、〔半双工〕和〔全双工〕。

12. 最常用的两种多路复用技术为〔频分多路复用〕和〔时分多路复用〕，其中，前者是同一时间同时传送多路信号，而后者是将一条物理信道按时间分成假如干个时间片轮流分配给多个信号使用。

13. 在TCP/IP层次模型中与OSI参考模型第四层(运输层)相对应的主要协议有〔TCP〕和〔UDP〕，其中后者提供无连接的不可靠传输服务。

14．局域网使用的三种典型拓朴结构是〔总线型〕、〔环形网〕、〔星型网〕。

15．开放系统互连参考模型OSI中，共分七个层次，其中最下面的三个层次从下到上分别是〔物理层〕、〔数据链路层〕、〔网络层〕。

16、每台PLC至少有一个〔CPU 〕，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的存放器中。

17、PLC的对外功能，主要是通过各种〔I/O接口模块〕与外界联系的。

18、PLC具有通信联网的功能，它使〔PLC与PLC〕之间、PLC与上位计算机以与其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。