自动控制系统复习提纲-2017知识点总结

自动控制系统复习提纲

考试范围：绪论、ch1、ch2、ch3、ch6、ch7；

题型：问答题、分析作图题、计算题；

绪论

1自动控制系统的组成及各环节的主要作用；

控制对象

控制器

驱动结构

核心是控制理论

2为何要调速；

（1）为了节电交流不调速-交流调速

（2）为了减少维护为目的直流调速-交流调速

（3）大功率场合：直流调速达不到要求

3直流调速的三种方法及特点；

（1）调节电枢供电电压U

（2）减弱励磁磁通

（3）改变电枢回路电阻R

ch1

1调速性能指标的三个方面；（分为静态指标和动态指标）

（1）调速

（2）稳速

（3）加减速

2静态调速指标：调速范围、静差率、额定速降的概念和计算以及三者之间的关系；

3开环调速系统和单闭环调速系统的速度降落、调速范围及静差率的计算；

4转速单环调速系统原理图中各部件的作用；5开环机械特性和闭环静特性的区别和联系；6速度单环系统的静特性方程；

7反馈控制规律：

P调节器是有静差系统，I和PI均为无静差系统；

8电流截止负反馈的目的及电路接法、下垂特性；目的：

（1）反应主回路电流信号大小的检测部分

（2）比较电压部分

下垂特性：

9积分器的电路和特性，比例积分调节器的电路及物理意义；

积分器三个特性：（1）延缓性

（2）积累性

（3）记忆性

比例积分调节器电路：

比例部分能迅速响应进行控制，积分部分则最终消除稳态偏差。

属于串联校正，使系统稳态无静差，动态时保持稳定性。

10带PI调节器的单环调速系统原理图（图1-34）分析，及负载扰动或电网

电压u2扰动下的调节过程（n\id\ud\IL的变化波形），对带P调节器的单环调速系统也有同样的要求。带PI调节器的单环调速系统的静特性。

ch2

1双闭环直流调速系统的原理图、电路图和稳态结构图；

2两个调节器限幅的目的；

均采用PI调节器（稳态时，电流转速均无静差）

转速调节器ASR：P46实现转速无静差

电流调节器ACR：P46实现电流无静差

3双闭环调速系统的静特性及稳态工作点和稳态参数计算；

4双闭环调速系统的启动过程的分段分析及启动过程中ASR、ACR的状态（是否饱和）和作用；

第一阶段（0-T1）强迫电流上升阶段

ASR由不饱和迅速饱和（Un增长慢）。

ACR不饱和（Ui增长快）。

第二阶段（T1-T2）恒流升速阶段

第三阶段（T2-T3）转速调节阶段

ACR的作用：

（1）在转速的调节过程中，使电流紧紧跟随其给定电流变化；

（2）起动过程中，限制起动电流，保证在允许最大电流下起动，实现准时间最优控制；

（3）对于电网电压的扰动起到及时抗扰作用；

（4）当电动机过载，甚至堵转时，限制电枢电流，并获得理想的下垂特性，从而起到快速保护作用。

ASR的作用：

（1）转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速n 很快地跟随给定电压变化，稳态时可减小转速误差，如果采用PI调节器，则可实现无静差。（2）对负载变化起抗扰作用。

（3）其输出限幅值决定电机允许的最大电流。

5双闭环调速系统的启动过程中的特点；

（1）饱和非线性控制

（2）准时间最优控制

（3）转速超调

6双域控制的概念，如何配合控制；

调压，调磁相互配合的控制系统成为双域控制系统（调速区域）

基速以下（满磁下调压）：调压调速

基速以上（满压下调磁）：弱磁升速

7调节器锁零作用

消除静差，改善系统动态品质

ch3

1可逆的概念；

能够改变电动机转矩方向的系统叫做可逆调速系统 。 2可逆的方式；

改变电枢电流I d 的方向

改变电机励磁磁通Φ的方向 3环流的概念和种类及控制方法；

不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流。

4 α=β工作制的实现方法；

在 工作制下，不会产生直流环流

5电枢可逆有环流调速系统的原理图及其特点；

αβ

=

主回路采用两组VT整流装置、环流电抗器、平波电抗器。

控制回路采用n、i双闭环调速系统:

②ASR、ACR设置双向输出限幅;

②GTR前加反向器满足α=β要求

给定U n*有正负极性，满足可逆运行需要。

转速量和电流量的检测，既能反映大小，也能反映方向。

转速量的检测：测速发电机；

电流量的检测：具有霍尔元件的霍尔电流变换器

6该系统的制动过程的主要阶段，以及各阶段中两个调节器的作用和两个变流电路的状态；

主要阶段：

I 本组逆变阶段

II 它组制动阶段

I：本组逆变：L d释能，I d快速降为0；

n来不及变化。ASR、ACR均饱和。

II：它组建流：它组整流，反向建流

到最大，反接制动，n下降。ACR退饱

III：它组逆变：主阶段，回馈制动，

恒流最大转矩制动，n快速下降。

IV：反向减流：

ASR退饱，

L d释能。

7逻辑控制无环流可逆调速系统的原理图和特点，DLC的结构及作用。

特点：

1主回路-两组晶闸管装置反并联线路，不设置环流电抗器（因为没有环流）保留平波电抗器

2控制线路-转速，电流双闭环系统

3设置了无环流逻辑控制器DLC

DLC作用

按照系统工作状态，指挥系统进行自动切换，或者允许正组发出触发脉冲而封锁反组或者允许两组发出触发脉冲而封锁正组（说白了就是：不让两组晶闸管同时开放，确保主电路没有产生环流的可能）

ch6

1交流调速的基本类型；

2转差功率的概念；

从定子传入转子的电磁功率P m可分成两部分：一部分是拖动负载的有效功率，称作机械功率；另一部分是传输并消耗在转子电路中的转差功率P s

（说白了：转差功率Ps=sPm ） 3交流调速系统的分类；

转差功率消耗型调速系统 回馈型 不变型

4变频调速的基本要求：

在频率变化时候仍能保持磁通恒定（实现恒励磁通变频调速）

控制好E g 和f 1 ，便可达到控制磁通Φm 的目的 5基频以下和基频以上；

6异步电机的等效电路；

S

g g m s N 1

14.44E E ΦN k k

f f =

=