电力拖动与运动控制系统复习题

电力拖动自动控制系统复习题及答案一、基础题1、反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。

2、带比例放大器的反馈控制闭环调速系统是有静差的调速系统，采用比例积分（PI）调节器的闭环调速系统是无静差的调速系统。

3、实际上运算放大器的开环放大系数并不是无穷大，特别是为了避免零点飘移而采用准IP调节器。

4、对于调速系统，最重要的动态性能是抗扰性能，主要是抗负载扰动和抗电网电压扰动的性能。

5、调速系统的动态指标以抗扰性能为主，而随动系统的动态指标则以动态跟随性能为主。

6、超调量的表达式为：δ＝(Cmax－C∞)/C∞×100％。

7、在基频以下，磁通恒定时转矩也恒定，属于恒转矩调速性质，而在基频以上，转速升高时转矩降低，属于恒功率调速。

8、当电动机由三相平衡正弦电压供电时，磁链幅值一定时，u S 的大小与电压角频率δ1 成正比，其方向则与磁链矢量正交。

9、调速系统的动态性能就是抵抗扰动的能力。

10、抗扰性能是反馈控制系统最突出的特征之一。

11、转速反馈闭环调速系统的精度信赖于给定和反馈检测精度。

12、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全部历史。

13、在起动过程中转速调节器ASR经历了快速进入饱和、饱和、退饱和、三种情况。

14、自动控制系统的动态性能指标包括：跟随性能指标和扰动性能指标。

15、动态降落的表达式为：(△Cmax/Cb) ×100％。

16、基频以上变频调速属于恒功率调速。

17、异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。

18、两种最基本的直流调速方式为：调压调速方式和弱磁调速方式。

19、在典型II型系统性能指标和参数的关系分析中，引入了h，h 是斜率为–20dB/dec的中频段的宽度，称作中频宽。

20、Ws*＋W =W1* 是转差频率控制系统突出的特点或优点。

21、异步电机的数学模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程组成。

第1章一、判断题1、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，则静差率越小。

（）2、控制系统能够正常运行的首要条件是准确性（）3、当闭环系统开环放大系数大于系统的临界放大系数时，系统将稳定（）4、调速系统的静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准。

（）二、填空题三、单选择题1、一个带比例调节器的开环直流调速系统，在负载很轻时，稳定运行于某一转速。

当加入转速负反馈而其他条件不变时，转速（）。

A) 下降 B) 不变 C) 为零 D) 上升2、在单闭环直流调速系统中为了获得挖土机特性，可以引入（ A ）。

A）电流截止负反馈 B）电压负反馈 C）电压微分负反馈 D）电流正反馈四、多选择题1、与转速负反馈调速系统相比，采用电压负反馈代替转速负反馈实现闭环调速的优点有（）。

A) 调速精度高 B) 可以有效地抗电机内阻干扰 C) 省去了测速装置D) 反馈电路简单、易实现 E) 电路可靠性高2、电压负反馈单闭环调速系统中，不能抑制（ BCE ）的扰动。

A）调节器放大倍数 B）电动机的电枢电阻C) 给定电压信号波动 D）负载转矩 E）电动机励磁电流3五、作图分析与简述1、在直流双闭环调速系统中，主要有哪两个调节器？它们的作用是什么？作曲线并简述直流双闭环调速系统的启动过程中，转速和电流的变化过程（10分）。

答：在直流双闭环调速系统中，主要有转速调节器和电流调节器。

⑴ 转速调节器的作用① 实现转速调节无静差，使转速n 跟随给定电压U n 变化；② 对负载变化起抗扰作用；③ 能对电流环进行饱和非线性控制，且其输出限幅值决定允许的最大电流。

⑵ 电流调节器的作用① 对电网电压波动起及时抗扰作用；② 起动时保证获得允许的最大电流，实现最佳起动过程。

③ 在转速调节过程中，能使电流跟随其给定电压U i 变化；④ 静态时依靠ACR 的恒流调节作用可获得理想的下垂特性；⑤ 当电动机过载甚至堵转时，可限制最大电枢电流，起到快速的安全保护作用，一旦故障消失，系统能自动恢复正常。

电力拖动自动控制系统运动控制系统-四版-复习题-考试题目直流调速系统判断:1弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖动恒转矩负载。

<）2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。

<）3只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位能式负载下能实现制动。

<）4直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。

<）5静差率和机械特性硬度是一回事。

< ）6带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。

< ）7电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk 的大小并非仅取决于速度定 Ug*的大小。

<）8双闭环调速系统在起动过程中，速度调节器总是处于饱和状态。

< ）9逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。

<）10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。

<）11双闭环可逆系统中，电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。

<）与开环系统相比，单闭环调速系统的稳态速降减小了。

< ）12α=β配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变和它组制动两阶段<）13转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。

<）14 电压闭环相当于电流变化率闭环。

<）15 闭环系统可以改造控制对象。

<）16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。

17直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。

<）18 直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。

<）19电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰，严重时会造成系统振荡。

<）20对电网电压波动来说，电压环比电流环更快。

<）二选择题1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，< ）。

20 年月日A4打印/ 可编辑电力拖动运动控制复习资料全《电力拖动控制》复习卷一、填空题1.电动机按用电类型可分为直流电动机和交流电动机。

2.产生旋转磁场的必要条件是在三相对称定子绕组中通入对称三相交流电流。

3.电动机的转动方向与旋转磁场的转动方向相同，它由通入三相定子绕组的交流电流的相序决定。

4．他励直流电动机的机械特性是指在电动机处于稳态运行的条件，转速和电磁转矩的关系。

5．直流电动机的起动方法有电枢回路串电阻和降压起动。

6．一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁通抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于输入电压的大小，而与磁路的基本无关，其主磁通与励磁电流成正比关系。

7.三相电动机定子绕组的连接方法有星形和三角形两种。

8.三相笼型异步电动机常用的启动方法有自耦变压器降压启动、星形-三角形降压启动、延边三角形降压启动和定子绕组串电阻降压启动。

9.三相异步电动机通常采用的电气制动方法有反接制动、能耗制动和再生制动三种。

10.所谓脉动磁场，是说它的磁通大小随电流瞬时值的变化而变化，但磁场的轴线空间位置不变。

因此，磁场不会旋转，当然也不会产生起动转矩。

11．变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将不变，铜损耗增大（忽略漏磁阻抗压降的影响）12.当变压器负载一定，电源电压下降，则空载电流I减小，铁损耗Pfe减小。

13．采用短距绕组和分布绕组绕组可以有效地削弱谐波分量，同时使基波分量增大。

14.根据获得启动转矩的方法不同，电动机的结构也存在较大差异，主要分为罩极式电动机和分相式电动机两大类。

15.单相电容运行电动机的结构简单、使用维护方便，堵住电流小，有较高的效率和功率因数；但启动转矩较小，多用于电风扇、吸尘器等。

16.电容启动电动机具有较大的启动转矩（一般为额定转矩的1.5～3.5倍），但启动电流增大，适用于重载启动的机械，如小型空压机、洗衣机、空调器等。

17.当S在0~1范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动性质，在小于1的范围内运行于发电状态，此时电磁转矩性质为制动性质。

1、恒转矩负载的特性：负载转矩T L的大小恒定，与ωm或n无关。

恒功率负载的特性：负载转矩与转速成反比，而功率为常数。

2、触发装置GT的作用：把控制电压Us转换成触发脉冲的触发延迟角a，用以控制整流电压，达到变压调速的目的。

3、晶闸管整流器运行中存在的问题：1）晶闸管是单向导电的，它不允许电流反向，给电动机的可逆运行带来困难。

2）晶闸管对过电压、过电流和过高的d u/dt与di/dt都十分敏感，其中任一指标超过允许值都可能在很短的时间内损坏晶闸管。

3）晶闸管的可控性是基于对其门极的移相触发控制，在较低运行时会引起电网电压的畸变，被称为“电力公害”。

4、电力公害：在较低速运行时，晶闸管的导通角很小，使得系统的功率因数变差，并在交流侧产生较大的谐波电流，引起电网电压的畸变，叫做电力公害。

5、稳态是指电动机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态。

6、电能反馈问题：当电动机工作在回馈制动状态时，将动能变为电能回馈给直流电源，但由于二极管整流器的单向导电性，电能不能通过整流装置送回交流电网，只能向滤波电容充电，这就是电能回馈问题。

1、转速闭环控制的好处：减小转速降落，降低静差率，扩大调速范围。

8、反馈控制的基本规律：1）比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统。

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。

9、积分控制的优点：积分控制可使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速。

10、比例调节器的输出和积分调节器的输出的区别：比例调节器的输出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全部历史。

11、有静差调速系统：对于比例控制的调速系统，该传递函数无积分环节，故存在扰动引起的稳态误差，称作有静差调速系统。

12、无静差调速系统：对于积分控制或比例积分控制的调速系统，该传递函数具有积分环节，所以由阶跃扰动引起的稳态误差为0，称作无静差调速系统。

一、选择题1．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A．PID B．PI C．P D．PD2．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．越小B．越大C．不变D．不确定3．下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是A．降电压调速 B．串级调速C．变极调速D．变压变频调速4．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A．比例控制B．积分控制C．微分控制 D．比例微分控制5．控制系统能够正常运行的首要条件是A．抗扰性B．稳定性C．快速性D．准确性6．在定性的分析闭环系统性能时，截止频率ωc越低,则系统的稳定精度A?A．越高B．越低C．不变D．不确定7．常用的数字滤波方法不包括A．算术平均值滤波B．中值滤波C．中值平均滤波D．几何平均值滤波8．转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是A．ACR B．AVR C．ASR D．ATR 9．双闭环直流调速系统的起动过程中不包括A．转速调节阶段B．电流上升阶段C．恒流升速阶段D．电流下降阶段10．三相全波整流电路的平均整流电压为2.34U2cosA．B．C．D．11．下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是A．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12．下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是A．降电压调速B．变极对数调速C．变压变频调速D．转子串电阻调速13．SPWM技术中，调制波是频率和期望波相同的A．正弦波B．方波C．等腰三角波D．锯齿波14．下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是A．高阶B．低阶C．非线性D．强耦合15．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．故障保护B．PWM生成C．电流调节D．转速调节16．比例微分的英文缩写是A．PI B．PD C．VR D．PID17．调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准A．平均速度B．最高速C．最低速D．任意速度18．下列异步电动机调速方法属于转差功率馈送型的调速系统是A．降电压调速 B．串级调速C．变极调速D．变压变频调速19．在定性的分析闭环系统性能时，截止频率ωc越高,则系统的稳定精度A．越高B．越低C．不变D．不确定20．采用旋转编码器的数字测速方法不包括A．M法B．T法C．M/T法D．F法21．转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是A．ACR B．AVR C．ASR D．ATR22．下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中，错误的是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．反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动C．反馈控制系统的作用是：抵抗扰动、服从给定D．系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度23．笼型异步电动机变压变频调速系统中基频以下调速，下列哪种方式控制性能最好A．恒Er/ω1制B．恒控制C．恒控制D．恒控制24．SPWM技术中，载波是频率比期望波高得多的A．正弦波B．方波C．等腰三角波D．锯齿波25．下列不属于交流异步电动机动态数学模型特点的是A．高阶B．线性C．非线性D．强耦合26．在微机数字控制系统的故障保护中断服务子程序中，工作程序正确的是A．显示故障原因并报警——分析判断故障——封锁PWM输出——系统复位B．显示故障原因并报警——封锁PWM输出——分析判断故障——系统复位C．封锁PWM输出——分析判断故障——显示故障原因并报警——系统复位D．分析判断故障——显示故障原因并报警——封锁PWM输出——系统复位27．正弦波脉宽调制的英文缩写是A．PID B．PWM C．SPWM D．PD28．转速负反馈调速系统的静特性方程中K的表达式为(Kp*Ks*α)/CeA．B．C．D．29．采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于A．无静差调速系统B．有静差调速系统24．无静差直流调速系统的实质是调节器包含比例积分环节。

1) 有三种方法调节电动机的转速：（1）调节电枢供电电压 U ；（2）减弱励磁磁通 Φ；（3）改变电枢回路电阻 R 。

对于要求在一定围无级平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。

改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速围不大，往往只是配合调压方案，在基速（即电机额定转速）以上作小围的弱磁升速。

因此，自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主2调压调速是直流调速系统的主要方法，而调节电枢电压需要有专门向电动机供电的可控直流电源。

3、常用的可控直流电源有以下三种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4、V-M 系统的问题由于晶闸管的单向导电性，它不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。

晶闸管对过电压、过电流和过高的d V /d t 与d i /d t 都十分敏感，若超过允许值会在很短的时间损坏器件。

由谐波与无功功率引起电网电压波形畸变，殃及附近的用电设备，造成“电力公害”。

5、斩波电路三种控制方式根据对输出电压平均值进行调制的方式不同而划分，有三种控制方式：T 不变，变 t on —脉冲宽度调制（PWM ）；t on 不变，变 T —脉冲频率调制（PFM ）；t on 和 T 都可调，改变占空比—混合型。

6、PWM 系统的优点（1）主电路线路简单，需用的功率器件少；（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小；（3）低速性能好，稳速精度高，调速围宽，可达1:10000左右；（4）若与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；（5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；（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。

R = R rec + R a + R Lti L R i E u d d dd d0++=7、只要电流连续，晶闸管可控整流器就可以看成是一个线性的可控电压源。

《电⼒拖动与控制》总复习题《电⼒拖动与控制》总复习题1．多轴电⼒拖动系统中，负载转矩和飞轮矩折算的原则是：按照能量守恒定律，系统在折算前和折算后应具有相等的和。

2．当T=T L时，dn/dt=0，系统的运⾏状态为，当T＞T L时，dn/d t＞0，系统的运⾏状态为。

3．电⼒拖动系统做升降运⾏，提升重物时，折算到电动机轴上的负载转矩为，下放重物时，折算到电动机轴上的负载转矩为。

4．按照电动机的种类不同，电⼒拖动系统分为和。

5．典型的负载转矩特性有恒转矩特性、、三种。

6．他励直流电动机的起动⽅法有和。

7、反抗性负载转矩是由摩擦⼒产⽣的与⽆关，但总是与相反8．他励直流电动机的调速⽅式有、、。

9．三相异步电动机反接制动⽅法有和。

10．双笼型异步电动机总，被称为启动笼，被称为运⾏笼。

11．三相异步电动机，Y型连接变换成YY型连接时，输出功率，起动转矩。

12．根据⽣产⼯艺的要求，⼈为地改变电⼒拖动系统的转速，称为。

13．电⼒拖动系统的调速⽅法有和两种⽅式。

14．衡量电动机调速性能的技术指标有、、、15．电动机转速变化的次数叫调速级数，级数，越好。

16．当时，为⽆级调速，最好。

17．异步电动机调速最基本的有、、。

18．根据阻转矩获得的⽅法，可将电⽓制动分为三类：、、和19．转⼦回路串电阻是异步电动机传统的调速⽅法。

20．它励直流电动机调速的⽅法有、。

21．它励直流电动机电⽓制动可分为三类：、、和22．根据硬度系数的不同，通常将电动机的机械特性分为、、。

23．他励直流电动机的电⽓制动⽅法有能耗制动和、。

24．⼀台他励直流电动机，n N=1460r/min，δ=；最⼩转速为n min=1200r/min时，D = 。

25、异步电动机的机械特性⽅程式有、和三种表达⽅式。

26．⼀台三相异步电动机，P N=30KW，n N=1460r/min，，则S N=，T N=N·m。

27．三相异步电动机Y-△起动时，起动电流为直接起动的，起动转矩为直接起动的。

电力拖动与运动控制复习一、填空题1.异步电动机最大电磁转矩近似与定子电压平方成反比。

2.三相鼠笼式异步电动机采用星—角换接起动，起动转矩为直接起动转矩的1/3倍。

3.三相异步电机运行在电动机状态时的转差率范围是 (0,1) 。

4.直流他励电动机的调速方法有降压调速、电枢串电阻调速、弱磁调速。

5．降低异步电机的启动电流的常用办法是降压起动。

6、他励直流电动机的机械特性是指在电动机处于稳态运行的条件，转速和电磁转矩的关系。

7、直流电动机的起动方法有：电枢回路串电阻和降压起动8、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于输入电压的大小，而与磁路的基本无关，其主磁通与励磁电流成正比关系。

9、当s在0~1 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动性质；在小于1范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质。

10、三相异步电动机根据转子不同可分为鼠笼式和绕线式两类。

11、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。

（相反；相同）12、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。

（2）13、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。

（理想空载转速）17、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。

（降压或电枢回路串电阻；弱磁）14、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越_______，励磁电流越_______。

（越大；越小）15、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将_______，铜损耗将_______（忽略漏阻抗压降的影响）。

（不变；增加）16、一台2kV·A,400/100V的单相变压器，低压侧加100V，高压侧开路测得I=2A；P 0=20W；当高压侧加400V，低压侧开路，测得I=_______A，P=_______W。

《电力拖动自动控制系统》复习学习材料试题与参考答案一、单选题1.转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是（A）。

A.ACRB.AVRC.ASRD.ATR2.增加直流自动调速系统的调速范围最有效的方法是（A）。

A.减小电动机转速降B.提高电枢电流C.增加电动机电枢电压3.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（C）。

A.ASR和ACR均饱和限幅输出B.ASR不饱和，ACR饱的限幅输出C.ASR饱和限幅输出，ACR不饱和D.ASR和ACR均不饱和4.交流异步电动机采用调压调速，从高速变到低速，其转差功率（B）。

A.不变B.全部以热能的形式消耗掉了C.大部分回馈到电网中5.在调速系统中，电压微分负反馈及电流微分负反馈是属于（B）环节。

A.反馈环节B.稳定环节C.放大环节D.保护环节6.在转速负反馈调速系统中，当负载变化时，电动机的转速也跟着变化，其原因是（B）。

A.整流电压的变化B.电枢回路电压降的变化C.控制角的变化D.温度的变化。

7.开环自控系统在出现偏差时，系统将（A）。

A.不能自动调节B.能自动调节C.能够消除偏差8.下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中，错误的是（B）。

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.反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动C.反馈控制系统的作用是：抵抗扰动.服从给定D.系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度9.在采用有续流二极管的半控桥式整流电路对直流电动机供电的调速系统中，其主电路电流的检测应采用（B）。

A.交流互感器B.直流互感器C.霍尔元件10.在有环流可逆系统中，若正组晶闸管处于整流状态，则反组晶闸管必然处在（A）。

A.待逆变状态B.逆变状态C.待整流状态11.带有电流截止负反馈环节的调速系统，为使电流截止负反馈参与调节后机械特性曲线下垂段更陡一些，应把反馈取样电阻的阻值选得（A）。