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电力拖动自动控制系统试卷A

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第 1 页 共 9 页 南阳理工学院2011-2012学年第二学期试卷（A卷）

课程：《电力拖动自动控制系统》

考核方式：（闭卷）课程性质：_专业必修课 适用对象：11级电气工程及其自动化专升本

题号 一 二 三 四 总分 复核人

满分 30

得分

一、填空题：（每题1分，共30分） 评卷人 得分

1．运动控制系统的本质是反馈控制，控制对象为

。

2．调节直流电动机转速的三种方法：改变电枢回路电阻调速、减弱磁通调速和

。

3. 调速系统的两个稳态性能指标是调速范围和 。

4. 在相同的理想空载转速条件下，闭环系统的转速静差率是开环系统的 。

5. 为了解决直流电机转速负反馈闭环调速系统的启动和堵转时电流过大问题，只在电流大到一定程度时才出现的电流负反馈称为 。

6. 交—直—交变频器先将恒压恒频的交流电整成直流，再将直流电逆变成电压与频率均可调的交流，称为 变频

。

7. CFPWM技术以控制

接近正弦波为目标。

8. 异步电动机三相原始动态模型比较复杂，在实际应用中必须予以简化，简化的基本方法

是

。

9. 双闭环直流调速系统的启动过程有3个特点，即饱和非线性控制、

，和

。

10. 已知直流电动机的额定转速为1000r/min，最低转速为100r/min，则调速范围为

。

11. 异步电动机动态数学模型具有 、 和多变量的性质。

13. 异步电动机动态模型由电压方程、 方程、 方程和 方程组成。

14. 具有电流滞环跟踪控制的PWM型变频器用于调速系统时，只需改变电流给定信号的频率即可实现 。

15. 要保持。

16. 同步电动机变频调速的电压频率特性与异步电动机变频调速相同，基频以下采用带定子降

压补偿的恒压频比控制方式，基频以上采用 控制方式。

第 2 页 共 9 页 17. PWM逆变器输出的电压矢量中有 个有效工作空间矢量，有 个零矢量。

18. 用工程设计方法来设计转速、电流双闭环调速系统的原则是 。

19. 转速、电流双闭环调速系统中，转速环按典型 型系统设计，稳态无静差。

20. 双闭环直流调速系统中，当系统到达稳态时，转速、电流PI调节器的输入偏差量为 。

21. 无静差调速系统的PI调节器中P部分的作用是 。

22. 一般的间接变频器中，逆变器起 作用。

23. 三相异步电动机定子三相绕组在空间互差120°，转子也可等效为空间互差120°的3个绕组，各绕组间存在严重的 。

24. 基于异步电动机动态数学模型的高性能交流调速系统主要有矢量控制系统和

。

25. 自控变频调速系统须严格保证电源频率和 的同步，从根本上避免了失步现象。

二、简答题：（每题5分，共20分） 评卷人 得分

1．简述单闭环有静差调速系统的3个基本特征。

2．简述异步电动机按转子磁链定向矢量控制系统的特点。

第 3 页 共 9 页

3. 简述电压空间矢量PWM控制（SVPWM）的原理。

4. 根据双闭环直流调速系统启动过程的转速、电流波形，简述启动时3个阶段的特点。

第 4 页 共 9 页

三、分析题：（每题8分，共36分）

评卷人 得分

1根据图形分析异步电动机基频以下和基频以上调速的特点。

2 双闭环直流调速系统的动态结构图如图所示，根据闭环控制系统的规律，分析双闭环调速系统的抗干扰性能，即分别说明扰动±△Ud和±△Idl是由系统中的哪一部分克服的。

sUsNUNf11fsUmmNm恒转矩调速恒功率调速0

第 5 页 共 9 页

3.简述异步电动机矢量控制系统经过坐标变换等效成直流调速系统的过程。

4. 根据SVPWM原理，用相邻的2个有效工作矢量，可合成任意的期望输出电压矢量，使磁链轨迹接近于圆。若按照零矢量分布的方法插入零矢量，应如何安排各矢量的作用时间，例选用两个基本电压矢量u1和u2。（画图表示）

3/2变换旋转变换VRCisismistisiBiAir等效直流电动机模型电流跟随控制逆旋转变换VR-12/3变换*Ai*Bi*Ci*si*si*smi*sti控制器*r*smistir等效直流电动机模型*smi*sti控制器*r11*

第 6 页 共 9 页

1．有一单位负反馈系统，已知系统的开环传递函数为 ，要求将系统校正成典型Ⅰ型系统，试选择调节器类型并计算参数。（5分）

四、计算题：（每题分数见题后，共14分）

评卷人

得分

)1005.0)(125.0(20)(sssG(0)sψ)4(sψ)1(sψ)3(sψ)2(sψ)1(sψ)2(sψ)3(sψ)4(sψ1u5u2u3u6u4uO

第 7 页 共 9 页 2. 某直流电动机的额定数据如下，额定功率PN=60kW，额定电压UN＝220V，额定电流IN=305A，额定转速nN=1000r/min，采用V-M系统，主电路总电阻为R=1.8Ω，电动机电势系数Ce=0.2V·min/r。如果要求调速范围D=20，静差率S≤5%。

（1）若采用开环调速系统能否满足要求？为什么？

（2）若要满足这个要求，系统的额定速降ΔnN最多允许多少？

（9分）

第 8 页 共 9 页 南阳理工学院课程考试

参考答案与评分标准

考试课程：电气传动 学年学期：2011-2012-2

试卷类型：A 考试时间：2012-07-12

一、填空题（每题1分，共30分）

1. 反馈控制，电动机

2. 改变电枢回路电阻调速法、改变磁通调速法和改变电枢电压调速法。

3. 调速范围，静差率

4. 1/(1+K)

5. 电流截止负反馈

6. 间接变频

7. 输出电压

8. 电压空间矢量PWM（或SVPWM）

9. 他控变频调速，自控变频调速 10. ，失步

11.非线性、强耦合、多变量

12.矢量控制，直接转矩控制

13.磁链方程，运动方程

14.同步转速，变频调速

15.恒压频比，电压恒定

16.6个，2个

17.先内环后外环

18.Ⅰ型，Ⅱ型

19.转速，转角

五、论述题 黑体小四加黑

1.惠普将价值观的有关内容，包括理论的、经济的、审美的、政治的和宗教的，总结为25项内容，要求每个学员从中做出选择，对自己的价值观强度做出评价。（2分）

2.要求每个学员记录其在某个工作日以及某个非工作日的全部活动。这一信息用于检验上述几个步骤中所获信息的准确性。（1分）

3.每一个学员要求会见至少两个以上的熟人，如朋友、配偶、亲戚或同事，征求他们对自己主要特点的看法。（3分）

4.在上述信息的基础上，学员用文字、照片、图形等各种方式描绘自己的特征全貌。（1分）

惠普通过上述步骤不断积累资料数据，并进行归纳处理。学员从这些数据中可以进一步获得职业生涯自我管理的有用信息。（2分）

20

第 9 页 共 9 页 宋体小四号（小题号与分值加黑）

答案行间距设置为“固定值，18”

使用A4纸张，反正面打印。

页面设置：上、下、左、右均设置为2

页眉、页脚均为1.5

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电力拖动自动期末考试试题

电力拖动自动期末考试试题

电力拖动自动期末考试试题

一、选择题（每题2分，共20分）

1. 电力拖动系统中，电机的额定功率是指：

A. 最大功率

B. 持续功率

C. 瞬时功率

D. 峰值功率

2. 以下哪项不是电力拖动系统的基本组成部分？

A. 电机

B. 控制器

C. 传动装置

D. 传感器

3. 直流电机的励磁方式主要有：

A. 并励

B. 串励

C. 复励

D. 所有选项都是

4. 交流电机的启动方式不包括：

A. 直接启动

B. 星-三角启动

C. 变频启动

D. 反接制动启动

5. 电机的调速方式中，以下哪种方式不适用于交流电机？ A. 变极调速

B. 变压调速

C. 变频调速

D. 变流调速

二、简答题（每题10分，共20分）

1. 简述电力拖动系统中，电机的启动、制动和调速的基本要求。

2. 描述电力拖动系统中，电机过载保护的基本原理及其重要性。

三、计算题（每题15分，共30分）

1. 已知一台三相异步电机的额定功率为15kW，额定电压为380V，额定电流为30A，求其额定功率因数。

2. 一台直流电机的额定电压为220V，额定电流为50A，电枢电阻为0.5Ω，求其在额定工作条件下的电枢损耗。

四、论述题（共30分）

1. 论述在工业自动化中，电力拖动系统的重要性及其在现代制造业中的应用。

2. 描述在设计电力拖动系统时，需要考虑的主要因素，并举例说明这些因素如何影响系统的性能。

注意事项：

- 请在答题纸上清晰、规范地书写答案。

- 确保计算题的计算过程和结果准确无误。

- 论述题需要有条理、逻辑清晰，能够体现对电力拖动系统深入的理解。

祝考试顺利！

电力拖动自动控制系统考试复习题

电力拖动自动控制系统考试复习题

第 1 页 考试题型及分数分配

1 判断题〔20分，10~20小题〕范围广，

2 选择题〔20分，10~20小题〕内容深，细节区分

3 填空题〔10分，10小题〕

4 设计题〔10分，2小题〕

5 简述题〔10分，2小题〕

6 无传感器算法：磁链、转矩的计算算法

异步电动机转子磁链与定子磁链的估算、转矩的估算

7 分析计算题〔20分，3小题〕

直流调速系统

一 判断题

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。〔Ⅹ〕

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与降磁调速都可做到无级调速。〔√〕

5静差率与机械特性硬度是一回事。〔 Ⅹ 〕

6带电流截止负反应的转速闭环系统不是单闭环系统。 〔 Ⅹ 〕

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。 第 2 页 〔√〕

8双闭环调速系统在起动过程中，速度调节器总是处于饱与状态。

〔 Ⅹ 〕

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。〔Ⅹ〕

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。 〔Ⅹ〕

及开环系统相比，单闭环调速系统的稳态速降减小了。 〔 Ⅹ 〕

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与它组制动两阶段〔√〕

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。〔Ⅹ〕

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及负载电流〔或转矩〕的稳态关系，即静特性，它在形式上及开环机械特性相似，但本质上却有很大的不同。

《电力拖动自动控制系统》试题及答案

《电力拖动自动控制系统》试题及答案

《电力拖动自动控制系统》试题

一、填空题（本题 30分，每空1.5分）

1、在直流电机调压调速系统中，电动机的最高转速为 n N ，调速范围、静差率和额定速降之间所应满足的关系是 。

2、闭环系统可以获得比开环系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定 的要求下，能够提高调速范围，为此所付出的代价是，须增设 装置和电压放大器。

3、 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 ，积分部分则最终消除 。

4、转速、电流双闭环调速系统的静特性在 时表现为转速无静差，这时， 起主要调节作用。

5、工程设计方法的基本思路是，把调节器的设计方法分作两步：第一步，先选择调节器的结构，以确保系统稳定，同时满足所需的 ；第二步，再选择调节器的参数，以满足 。

6、有环流可逆直流调速系统的典型控制方式是 ，即 工作制。

7、当一组晶闸管整流工作时，让另一组晶闸管处在 ，但两组触发脉冲的 错开得比较远，彻底杜绝了瞬时 的产生，这就是错位控制的无环流可逆系统。

8、脉宽调制器是一个 装置，由电流调节器 ACR

输出的控制电压进行控制。

9、串级调速系统可以实现异步电机的 调速，而且具有高效率的调速性能，但所付出的代价是，增设 。

《电力拖动自动控制系统》参考答案

《电力拖动自动控制系统》参考答案

《电力拖动自动控制系统》参考答案：

第一章

一、填空题：

1.答案：静止可控整流器 直流斩波器

2.答案：调速范围 静差率.

3.答案：恒转矩、恒功率

4.答案：脉冲宽度调制

二、判断题：

答案：1.×、2. √、

三、问答题：

1.答案：生产机械的转速n与其对应的负载转矩TL的关系。1.阻转矩负载特性；2.位转矩负载特性；3.转矩随转速变化而改变的负载特性，通风机型、恒功率、转矩与转速成比例；4.转矩随位置变化的负载特性。

2.答案：放大器的放大系数Kp，供电电网电压，参数变化时系统有调节作用。电压负反馈系统实际上只是一个自动调压系统，只有被反馈环包围部分参数变化时有调节作用。

3.答案：Ud减少，转速n不变、Ud增加。

4.答案：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调速范围。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，称作转差率。静态速降值一定，如果对静差率要求越严，值越小时，允许的调速范围就越小。

5.答案：反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。系统能有效地抑制一切被负反馈环所包围的前向通道上的扰动作用。但完全服从给定作用。反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。可见，测速发电机的励磁量发生变化时，系统无能为力。

6.答案：采用比例积分调节器的闭环调速系统是无静差调速系统。积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，原因是积分调节器的输出包含了输入偏差量的全部历史。可以实现无静差调速。

四、计算题：

1.答案：开环系统的稳态速降：354.33r/min；满足调速要求所允许的稳态速降：8.33r/min；闭环系统的开环放大系数：41.54

2.答案：42.5N•M，3.41N•M

3.答案：T=62.92N•M，n=920r/min，cosФ=0.78

4.答案：α=0。时n0=2119r/min, α=30。时n0=1824r/min，α=31.1。，cosФ=0.82，s=0.0395。