过程控制期末复习题

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控制工程基础复习题答案(修)

控制工程基础复习题答案(修)

《控制工程基础》期 末 复习题答案一、选择题1、 设有一弹簧、质量、阻尼器机械系统,如图所示,以外力f(t)为输入量,位移y(t)为输出量的运动微分方程式可以对图中系统进行描述,那么这个微分方程的阶次是:(2)(1)1阶;(2)2阶;(3)3阶;(4)4阶 2、一阶系统的传递函数为153+s ;其单位阶跃响应为( 2) (1)51te-- ;(2)533t e -- ;(3)555te-- ;(4)53te--3、已知道系统输出的拉氏变换为 ()222.20)(nn ns s s Y ωωω++= ,那么系统处于( 1 ) (1)欠阻尼;(2)过阻尼;(3)临界阻尼;(4)无阻尼4、下列开环传递函数所表示的系统,属于最小相位系统的是( 3 )。

(1))12)(15(1++-s s s ; (2)s T Ts 111+- (T>0); (3))13)(12(1+++s s s;(4))2)(3(2-++s s s s 5、已知系统频率特性为151+ωj ,当输入为t t x 2sin )(=时,系统的稳态输出为( 4 )(1))52sin(1ω-+tg t ;(2))52sin(1112ωω-++tg t ;(3))52sin(1ω--tg t ;(4))52sin(125112ωω--+tg t6、已知在零初始条件下,系统的单位阶跃响应为 t te e t c --+-=221)(,系统的传递函数为( 1 )。

(1))2)(1(23)(+++=s s s s G ;(2))2)(1(2)(+++=s s s s G ;(3))2)(1(13)(+++=s s s s G ;(4))2)(1(3)(++=s s ss G7、已知在零初始条件下,系统的单位阶跃响应为 t te e t c --+-=221)(,系统的脉冲响应为( 1 )。

(1)t te e t k ---=24)( (2) t t e e t k ---=4)( (3)t te et k --+=24)( (4) t t e e t k 24)(---=8、系统结构图如题图所示。

过程控制期末考试题

过程控制期末考试题

过程控制期末考试题一、选择题(共40题,每题2分,共80分)请在每题后的括号内选择正确答案,并将其序号写在答题纸上。

1. 过程控制的目标是()。

A. 使过程控制系统更稳定B. 提高生产效率C. 提高产品质量D. 所有选项都正确2. 下列哪项不是过程控制的主要步骤()。

A. 建立数学模型B. 采集过程数据C. 制定控制策略D. 评估控制效果3. 过程控制中的反馈控制是指()。

A. 控制器根据误差信号对过程进行调节B. 控制器根据过程输出信号进行调节C. 控制器通过传感器采集过程数据进行调节D. 控制器根据控制策略进行调节4. 在过程控制中,传感器的作用是()。

A. 实时监测过程变量B. 收集过程数据C. 发送控制信号D. 都是5. PID控制器中的D表示()。

A. 比例项B. 积分项C. 微分项D. 都不是6. 过程控制中的SOPC代表()。

A. Stock-Other-Production-ControlB. Structure-Operate-Produce-ControlC. Structured-Operated-Process-ControlD. Structure-Operate-Produce-Calculate7. 过程控制中,哪种控制策略常用于对连续变量进行控制()。

A. 分段控制B. 比例控制C. 二值控制D. 都可以8. 在过程控制中,哪种控制策略常用于对离散变量进行控制()。

A. 分段控制B. 比例控制C. 二值控制D. 都可以9. 控制系统稳定性是指系统()。

A. 对外界干扰的抵抗能力B. 对控制命令的响应速度C. 对过程参数的适应能力D. 传感器的精度和灵敏度10. 过程控制中的开环控制指的是()。

A. 控制器不考虑过程输出信号而进行调节B. 控制器根据过程输出信号进行调节C. 控制器根据误差信号对过程进行调节D. 控制器根据控制策略进行调节(以下题目略)二、简答题(共5题,每题10分,共50分)请简述下列问题的答案,并将其写在答题纸上。

《过程控制工程》期末考试复习题及参考答案

《过程控制工程》期末考试复习题及参考答案

过程控制工程复习题(课程代码392217)一、选择题(请从下列选项中选出正确的一项)1、下列不属于单回路反馈控制系统的是()选项A)被控对象选项B)被测对象选项C)测量变送选项D)控制器和控制阀答案:B2、在工业控制中,使用最多的控制系统是()选项A)单回路反馈控制系统选项B)串级控制系统选项C)比值控制系统选项D)前馈控制系统答案:A3、下列中对干扰通道特性对控制质量影响描述错误的是()选项A)K f增加,余差增加,系统稳定性不变选项B)T f增加,过渡过程时间减小选项C)T f增加,振荡幅值减小选项D)τf增加,余差减小答案:D4、下列中对控制对象特性对控制质量影响描述错误的是()选项A)一般希望放大倍数K0大些好,易于调节选项A)一般希望控制通道时间常数小些好,但不能过小选项C)控制通道时间常数越小越好,系统才灵敏选项D)时间常数大,系统的工作频率低答案:D5、下列对操纵变量选择原则描述错误的是()选项A)操纵变量必须可控选项A)选择通道放大倍数相对大的选项C)选择干扰通道时间常数小一点的选项D)选择通道的纯滞后尽量小答案:C6、下列中对控制通道特性对控制质量影响描述错误的是()选项A)K0增加,余差增加,系统稳定性不变选项B)T0增加,过渡过程时间增加选项C)T0增加,系统频率变慢选项D)τ0增加,稳定程度大大降低答案:A6、下图的曲线中,哪一条是对数流量特性的是()选项A)1选项B)2选项C)3选项D)4答案:B7、在控制系统中,能准确、快速、及时地跟踪设定值的变化的系统属于()选项A)随动系统选项B)定值系统选项C)程序系统选项D)以上都不是答案:A8、在过程控制系统中,系统的设定值保持不变的系统属于()选项A)随动系统选项B)定值系统选项C)程序系统选项D)以上都不是答案:B9、在过程控制系统中,系统的设定值有规律变化的系统属于()选项A)随动系统选项B)定值系统选项C)程序系统选项D)以上都不是答案:C10、用来表征生产设备或过程运行是否正常而需要加以控制的物理量是()选项A)被控对象选项B)被控变量选项C)操纵变量选项D)测量值答案:B11、受控制器的操纵,使被控变量保持在设定值的物理量是()选项A)被控对象选项B)设定值选项C)操纵变量选项D)测量值答案:C12、一阶环节的传递函数是()选项A)K/(Ts+l)选项B)K/Tis选项C)K选项D)Tds答案:A13、比例环节的传递函数是()选项A)K/(Ts+l)选项B)K/Tis选项C)K选项D)Tds答案:C14、在一阶系统的特征参数中,()是系统的静态参数选项A)放大倍数K选项B)时间常数T选项C)滞后时间τ选项D)传递函数答案:A15、在一阶过程控制系统中时间常数T定义为系统的输出量y(t)到达稳态值的()选项A)80%选项B)63.2%选项C)20%选项D)40%答案:B16、在一阶过程控制系统中,()决定了系统在响应结束时的稳态性能选项A)时间常数T选项B)输入值选项C)滞后时间τ选项D)放大倍数K答案:D17、在过程控制仪表中,控制器的放大倍数Kc是通过改变()来设置的选项A)量程选项B)输出信号选项C)控制器的比例度选项D)输入信号答案:C18、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,()是表示过渡过程曲线超出新稳定值的最大值选项A)最大偏差选项B)超调量选项C)衰减比选项D)振荡周期答案:B19、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,()是描述被控变量偏离设定值最大程度的物理量选项A)最大偏差选项B)超调量选项C)衰减比选项D)振荡周期答案:A20、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,()是衡量系统快速性的质量指标选项A)最大偏差选项B)超调量选项C)衰减比选项D)振荡周期答案:D21、一阶过程控制系统稳定条件是()选项A)特征根为正,微分方程系数都大于零选项B)特征根为负,微分方程系数都大于零选项C)特征根为正,微分方程系数都小于零选项D)特征根为负,微分方程系数都小于零答案:B22、二阶过程控制系统稳定条件是()选项A)特征根实部为负,微衰减系数小于零,分方程系数都大于零选项B)特征根实部为正,微衰减系数小于零,分方程系数都大于零选项C)特征根实部为正,微衰减系数大于零,分方程系数都大于零选项D)特征根实部为负,微衰减系数大于零,分方程系数都大于零答案:D23、二阶系统的衰减系数与系统的稳定性有很大关系,当衰减系数满足()时,系统是稳定的选项A)衰减系数=0选项B)-1<衰减系数<0选项C)衰减系数<-1选项D)0<衰减系数<1答案:D24、二阶系统的衰减系数与系统的稳定性有很大关系,当衰减系数满足()时,系统是稳定的选项A)衰减系数=1选项B)衰减系数<-1选项C)衰减系数>1选项D)0<衰减系数<1答案:B25、在比例控制器中,放大倍数Kc和控制器的比例度δ之间的关系是()选项A)δ越大,Kc也越大选项B)δ越大,Kc越小选项C)δ变化与Kc无关选项D)δ与Kc都是定值答案:B26、在比例控制器中,在相同输入偏差下,放大倍数Kc和输出p(t)之间的关系是( )选项A)Kc越大,输出p(t)越小选项B)Kc越大,输出p(t)不变选项C)Kc越大,输出p(t)也越大选项D)Kc越小,输出p(t)越大答案:C27、在过程控制系统中,若使控制变量最终不存在余差但系统的稳定性要下降应选用()选项A)比例控制器选项B)比例积分控制器选项C)比例微分控制器选项D)比例积分微分控制器答案:B28、在过程控制系统中,既能使控制变量不存在余差又使系统具有超前性控制应选用()控制规律选项A)P选项B)PI选项C)PID选项D)PD答案:C29、在过程控制系统中,系统在稳态时,不管放大系数Kc有多大最终仍有余差可以选用()控制规律选项A)P选项B)PI选项C)PID选项D)PD答案:B30、在比例控制规律中,衰减系数与系统的稳定性之间的关系应满足()A)衰减系数越大系统越稳定B)衰减系数越大系统越不稳定C)衰减系数与系统稳定无关答案:A31、下面对过程的控制质量没有影响的是()A)控制通道放大倍数KoB)扰动通道放大倍数KfC)扰动通道时间常数D)扰动通道纯滞后时间答案:D32、在单回路控制中,控制阀的结构形式的选择很重要,在高压差时选用()A)角形控制阀B)隔膜控制阀C)三通控制阀D)蝶阀答案:A33、在单回路控制中,控制阀的结构形式的选择很重要,在控制强腐蚀性介质时选用()选项A)角形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀选项D)蝶阀答案:B34、在单回路控制中,控制阀的结构形式的选择很重要,在分流或合流控制时选用()选项A)角形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀选项D)蝶阀答案:C35、在单回路控制中,控制阀的结构形式的选择很重要,在大口径、大流量、低差压,而泄漏量要求不高时选用()选项A)角形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀选项D)蝶阀答案:D36、为了使过程控制系统能够正常工作,则必须使系统的各个环节的静态放大系数相乘必须满足()选项A)等于0选项B)大于0选项C)小于0选项D)不能确定答案:C37、在控制阀的正作用下,控制阀是气开式,则Kv满足()选项A)等于0选项B)大于0选项C)小于0选项D)不能确定答案:B38、在控制阀的负作用下,控制阀是气关式,则Kv满足()选项A)等于0选项B)大于0选项C)小于0选项D)不能确定答案:C39、控制器正作用时,其放大系数Kc满足( )选项A)Kc<0选项B)Kc<-1选项C)Kc>0选项D)Kc=0答案:C40、控制器负作用时,其放大系数Kc满足( )选项A)Kc<0选项B)Kc<-1选项C)Kc>0选项D)Kc=0答案:A41、在控制器上对所求得的整定参数设置的顺序是()选项A)P,I,D选项B)P,D,I选项C)I,P,D选项D)I,D,P答案:A42、在某温度控制系统中,采用4:1衰减曲线法整定控制器的参数,得δs=20%,当控制器为比例作用时,其整定参数值为()选项A)20%选项B)40%选项C)60%选项D)80%答案:A43、过程控制设计中,系统设计的核心是()选项A)控制方案设计选项B)工程设计选项C)工程安装选项D)仪表调校答案:A44、在控制器的参数整定中属于理论整定法得是()选项A)经验凑试法选项B)衰减曲线法选项C)响应曲线法选项D)对数频率特性法答案:D45、在控制器的参数整定中属于工程整定法得是()选项A)对数频率特性法选项B)根轨迹法选项C)经验凑试法答案:C46、在某温度控制系统中,采用4:1衰减曲线法整定控制器的参数,得δs=20%,当控制器为比例积分作用时,其整定参数值为()选项A)24%选项B)12%选项C)36%选项D)48%答案:A47、在某温度控制系统中,采用4:1衰减曲线法整定控制器的参数,得δs=20%,当控制器为比例积分微分作用时,其整定参数值为()选项A)20%选项B)40%选项C)16%选项D)32%答案:C48、串级控制系统中控制器的作用正确的是()选项A)主粗副粗选项B)主粗副细选项C)主细副粗选项D)主细副细答案:C49、串级控制系统系统中存在的一次扰动来源于它的()选项A)主回路选项B)副回路选项C)主副回路都有选项D)不能确定答案:A50、串级控制系统系统中存在的二次扰动来源于它的()选项A)主回路选项B)副回路选项C)主副回路都有选项D)不能确定答案:C51、串级控制系统系统中主环是一个()系统选项A)定值系统选项B)随动系统选项C)程序系统选项D)分时系统答案:A52、串级控制系统系统中副环是一个()系统选项A)定值系统选项B)随动系统选项C)程序系统选项D)分时系统答案:B53、串级控制系统中主回路的控制器包括()选项A)主控制器选项B)副控制器选项C)主、副控制器选项D)不确定答案:C54、串级控制系统中主回路的对象是()选项A)主、副对象控制器 控制阀对象 F2 测量变送 F1控制器 控制阀对象 F2测量变送 F1K 测量变送选项B)主对象选项C)副对象选项D)不确定答案:A55、串级控制系统中主、副环要满足( )选项A)主定副随选项B)主定副定选项C)主随副定选项D)主随副随答案:A56、串级控制系统中主控制器的正、反作用的选择顺序(A )选项A)先副后主选项B)先主后副选项C)主、副同样选项D)不确定57、有2个阀门,流通能力分别为C1=100,C2=3,其可调范围均为R =30,用于分程控制时,分程可调范围为(B )选项A)750选项B)1000选项C)900选项D)125058、对于对象的纯滞后时间较大,时间常数特别大的应采用(B )控制选项A)分程控制选项B)前馈控制选项C)均匀控制选项D)串级控制二、作图题1.请画出开环比值控制系统和单闭环控制系统的方框图答案:①开环比值控制系统②单闭环比值控制系统控制器 控制阀对象 F2测量变送2 F1 乘法器 测量变送1I 1 I 02.一个双闭环比值控制系统如下图所示。

计算机控制技术期末复习试题附答案

计算机控制技术期末复习试题附答案

计算机控制技术期末复习试题附答案一、选择题1. 下面哪个不是计算机控制系统的组成部分?A. 控制器B. 传感器C. 运算器D. 计算机主机答案:D2. 控制器的作用是什么?A. 输入信息B. 处理信息C. 输出信息D. 以上都是答案:B3. 在控制系统中,传感器的作用是什么?A. 输入信息B. 处理信息C. 输出信息D. 以上都是答案:A4. 控制器与执行器之间的信息传递通常采用哪种形式?A. 电信号B. 光信号C. 音频信号D. 无线信号答案:A二、填空题1. 在控制系统中,PID是什么的缩写?答案:比例-积分-微分2. 当一个过程变量小于或大于设定值时,控制器需要发出一个____信号来调节执行器。

答案:控制3. 开环控制系统中,控制器完全依赖于____来判断并调节执行器。

答案:设定值三、解答题1. 请解释闭环控制系统和开环控制系统的区别。

答案:闭环控制系统和开环控制系统是两种基本的控制系统结构。

闭环控制系统通过传感器获得反馈信息,将反馈信息与设定值进行比较后进行调节,以使系统输出接近设定值。

开环控制系统则没有反馈环节,控制器仅仅根据设定值来调节执行器。

闭环控制系统具有较好的稳定性和鲁棒性,能够减小外界干扰对系统的影响,但由于需要进行反馈调节,系统可能存在一定的响应延迟。

开环控制系统较为简单,但容易受到干扰的影响,对系统稳定性要求较高。

四、简答题1. 请简述计算机控制技术在工业自动化中的应用。

答案:计算机控制技术在工业自动化中广泛应用,其主要作用是实现对生产过程的自动控制。

通过传感器获取实时数据,计算机控制系统可以实时监测和控制生产过程中的各项参数,将实际数值与设定值进行比较,并通过执行器调节控制。

这种自动化控制能够提高生产效率、降低成本,同时还可以减少人为操作中的误差,提高产品的质量稳定性。

在工业生产中,计算机控制技术广泛应用于各种制造过程中,如汽车制造、电子设备制造、化工生产等。

通过计算机控制技术,可以实现生产过程中的自动监测、自动调节、自动报警等功能,从而提高生产效率,降低生产成本,提高产品的一致性和稳定性。

2012过程控制(复习题)

2012过程控制(复习题)

过程控制期末试题库一、填空题(本题共计10分,包括3小题,10个填空,每空1分)1.一般一个简单控制系统由(检测/变送)装置、(被控对象)、(调节)器和(执行)机构组成。

2.过程控制系统常用的参数整定方法有:(经验法)、(衰减曲线法)、(稳定边界法/临界比例度法)和(响应曲线法)。

3.在PID调节器中,调节器的Kc越大,表示调节作用(越强),Ti值越大,表示积分作用(减弱),Td值越大表示微分作用(增强)。

4.常见的过程计算机控制系统分为下列几种典型形式:(操作指导控制系统)、直接数字控制系统、(监督计算机控制系统)、(集散控制系统)和现场总线控制系统。

5.在闭环控制系统中,根据设定值的不同形式,又可分为定值控制系统,随动控制系统和程序控制系统。

1)定值控制系统特点:设定值是(固定不变);作用:保证在(扰动)作用下使被控变量始终保持在设定值上。

2)随动控制系统特点:设定值是一个(变化量);作用:保证在各种条件下系统的输出(及时跟踪设定值变化)。

3)程序控制系统特点:设定值是一个(按一定时间程序变化的时间函数);作用:保证在各种条件下系统的输出(按规定的程序自动变化)。

6.热电偶温度计的基本组成部分部分是(热电偶)、(测量仪表)、(连接热电偶)和(测量仪表的导线)。

7.串级控制系统能迅速克服进入(副)回路的扰动,改善(主)控制器的广义对象特性,容许(副)回路内各环节的特性在一定的范围内变动而不影响整个系统的控制品质。

8.定值控制系统是按(偏差)进行控制的,而前馈控制是按(扰动)进行控制的;前者是(闭)环控制,后者是(开)环控制。

二、选择题(本题共计10分,包括5小题,每题2分)1.由于微分调节规律有超前作用,因此调节器加入微分作用主要是用来(C):A.克服调节对象的惯性滞后(时间常数T),容量滞后τc和纯滞后τ0.B.克服调节对象的纯滞后τ0.C.克服调节对象的惯性滞后(时间常数T),容量滞后τc.2.定值调节是一种能对(A )进行补偿的调节系统。

控制工程基础期末考试复习资料

控制工程基础期末考试复习资料

《控制工程基础》课程综合复习资料一、单选题1. 判断下面的说法是否正确:偏差()t ε不能反映系统误差的大小。

(A)正确(B)错误答案:B2. 判断下面的说法是否正确:静态速度误差系数v K 的定义是20lim .()s s G s →。

(A)正确(B)错误答案:B3.二阶振荡环节的传递函数G(s)=()。

(A)22,(01)21Ts T s Ts ξξ<<++ (B)22,(01)21T T s Ts ξξ<<++ (C)221,(01)21T s Ts ξξ<<++ (D)22,(01)21s T s Ts ξξ<<++ 答案:C4.函数5()301G jw jw =+的幅频特性()A w 为()。

(A)(B)(C)(D)259001w + 答案:D5.某一系统的误差传递函数为()1()1()i E s X s G s =+,则单位反馈系统稳态误差为()。

(A)01lim ()1()i s s X s G s →+ (B)01lim ()1()i s X s G s →+ (C)1lim ()1()i s s X s G s →∞+ (D)1lim ()1()i s X s G s →∞+ 答案:A6.某系统的传递函数为21()56s s s s φ+=++,其单位脉冲响应函数0()x t =()。

(A)23(2)1()t t e e t ---+(B)23(2)1()t t e e t --+(C)1()t(D)0答案:A7.图中系统的脉冲传递函数为()。

(A)1010()(1)()(1)()T T C z z e R z z z e --+=-+ (B)1010()(1)()(1)()T T C z z e R z z z e ---=-+ (C)210()10()(1)()T C z z R z z z e -=--(D)210()10()(1)()T C z z R z z z e --=-- 答案:C8.二阶系统的极点分别为120.5,3s s =-=-,系统增益2,则其传递函数为()。

《过程控制及仪表》期末复习题(基础题目)

《过程控制及仪表》期末复习题(基础题目)

一、填空题二、自动调节系统方块图中,给定值R,测量值Z和偏差e三者之间的关系是e=R-Z。

一、过渡过程结束时,被控变量所达到的新的稳态值与原稳态值之差叫做余差二、串级调节系统中,主回路是一个定值调节系统。

1.电子电位差计是根据电压补偿原理工作的。

三、积分时间愈____长_____,积分作愈弱。

四、当一个调节器的输出信号同时送给两个调节阀,这两个调节阀工作在不同的信号区间,则构成的控制系统为___分程__控制系统。

五、在自动控制系统中,能够测量某物理量的大小并把它转化为一种特定信号的自动化装置是测量变送器。

1.过程控制仪表包括控制器、执行器、操作器以及可编程控制器等各种新型控制仪表及装置。

2.一台仪表性能的优劣通常可以用精确度、变差、灵敏度来评价。

3.基本控制规律包括双位控制、比例控制、比例积分控制、积分控制、微分控制、比例微分控制、以及比例积分微分控制。

4.二、选择题1.在自动化仪表中,显示仪表用于各种检测变量的显示、记录,按显示方式可分为三大类,下面哪项不属于显示方式。

( B )A 模拟式显示仪表B高端显示仪表 C 屏幕显示仪表 D 数字式显示仪表2.对于始点为0℃的电子电位差计,当输入端短路时,仪表指针应指在( C )。

A.始点B.终点C.室温D.原位置3. 下列( A )不是描述对象特性的参数。

A.过渡时间B.时间常数C.放大系数D.滞后时间4. 下面哪项不属于复杂控制系统。

( A )A. 自动控制系统与编程控制系统B. 比值控制系统均匀控制系统C 分程控制系统与选择性控制系统D 串级控制系统与前馈控制系统5. 串级控制系统中,副调节器一般采用(D )调节规律A.PIB.PIDC.PDD.P6. 下面哪项不属于过程控制系统的分类。

CA过程自动检测系统 B 过程自动控制系统C过程自动显示系统D过程自动报警与联锁保护系统7. 如图为一个加热器控制系统,通过将进料与蒸汽进行换热达到对物料进行加热的目的,希望出料温度恒定。

过程控制期末复习题

过程控制期末复习题

2-11 简述积分控制规律答:积分控制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。

2-12 比例调2.12节器和积分调节器有何不同?答:比例调节器的输出只取决于(输入偏差的现状),而积分调节器的输出则包含了(输入偏差量的全部历史)2-13 简述比例积分控制规律。

答: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)。

2-14 微机控制的调速系统有什么特点?答:(信号离散化,信息数字化)。

2-15 旋转编码器分为哪几种?各有什么特点?答:绝对式编码器:常用语检测转角信号,若需要转速信号,应对转角微分。

增量式编码器:可直接检测转速信号。

2-16 数字测速方法有哪些精度指标?答:(分辨率,测速误差率)。

2-17 采用旋转编码器的数字测速方法有(M,T,M/T)。

高低全2-18 为什么积分需限幅?答:若没有积分限幅,积分项可能很大,将产生较大的退饱和超调。

2-19 简述带电流截止负反馈环节转速反馈调速系统机械特性的特点。

答:电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻 KpKsR,导致当 Id=Idcr 时,机械特性急剧下垂;比较电压 Ucom 与给定电压 Un* 作用一致,相当于把理想空载转速提高到 n0`=(KpKs(Un*+Ucom))/(Ce(1+K))。

3-2 由于机械原因,造成转轴堵死,分析双闭环直流调速系统的工作状态。

(未验证)答:电动机堵转则转速恒为零,在一定的给定下,偏差电压相当大,从而使 ASR 迅速达到饱和,又电动机转速由于转轴堵死无法提升,故 ACR 无法退饱和,因此系统处于 ASR 饱和状态。

3-3 双闭环直流调速系统中,给定电压 Un*不变,增加转速负反馈系数α,系统稳定后转速反馈电压 Un 和实际转速 n 是增加、减小还是不变?(已验证)答:转速反馈系数α增加,则转速反馈电压 Un 增加,给定电压 Un*,则转速偏差电压减小,则 ASR 给定电压 Ui*减小,则控制电压 Uc 减小,则转速 n 减小;转速 n 减小,则转速反馈电压 Un 减小,直到转速偏差电压为零;故稳态时转速反馈电压 Un 不变,且实际转速 n 减小。

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2-11简述积分控制规律答:积分控制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。

2-12比例调节器和积分调节器有何不同答:比例调节器的输出只取决于(输入偏差的现状),而积分调节器的输出则包含了(输入偏差量的全部历史)2-13简述比例积分控制规律。

答: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)。

2-14微机控制的调速系统有什么特点答:(信号离散化,信息数字化)。

2-15旋转编码器分为哪几种各有什么特点答:绝对式编码器:常用语检测转角信号,若需要转速信号,应对转角微分。

增量式编码器:可直接检测转速信号。

2-16数字测速方法有哪些精度指标答:(分辨率,测速误差率)。

2-17采用旋转编码器的数字测速方法有(M,T,M/T)。

高低全2-18为什么积分需限幅答:若没有积分限幅,积分项可能很大,将产生较大的退饱和超调。

2-19简述带电流截止负反馈环节转速反馈调速系统机械特性的特点。

答:电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻KpKsR,导致当Id=Idcr 时,机械特性急剧下垂;比较电压Ucom与给定电压Un*作用一致,相当于把理想空载转速提高到n0`=(KpKs(Un*+Ucom))/(Ce(1+K))。

3-2由于机械原因,造成转轴堵死,分析双闭环直流调速系统的工作状态。

(未验证)答:电动机堵转则转速恒为零,在一定的给定下,偏差电压相当大,从而使ASR 迅速达到饱和,又电动机转速由于转轴堵死无法提升,故ACR无法退饱和,因此系统处于ASR饱和状态。

3-3双闭环直流调速系统中,给定电压Un*不变,增加转速负反馈系数α,系统稳定后转速反馈电压Un和实际转速n是增加、减小还是不变(已验证)答:转速反馈系数α增加,则转速反馈电压Un增加,给定电压Un*,则转速偏差电压减小,则ASR给定电压Ui*减小,则控制电压Uc减小,则转速n减小;转速n 减小,则转速反馈电压Un减小,直到转速偏差电压为零;故稳态时转速反馈电压Un不变,且实际转速n减小。

3-4双闭环直流调速系统调试时,遇到下列情况会出现什么现象(未通过验证,求姐)(1)电流反馈极性接反。

(2)转速极性接反。

答:(1)由于电流环的正反馈作用,电枢电流将持续上升,转速上升飞快,电动机飞车。

(2)由于转速环的正反馈作用,ACR无法退饱和,电动机转速持续恒流上升。

3-5某双闭环调速系统,ASR、均采用PI调节器,ACR调试中怎样才能做到Uim*=6V 时,Idm=20A;如欲使Un*=10V时,n=1000rpm,应调什么参数答:(1)调节电流反馈系数β=;(2)调节转速反馈系数α=。

3-6在转速、电流双闭环直流调速系统中,若要改变电动机的转速,应调节什么参数改变转速调节器的放大倍数Kn行不行(==|||)改变电力电子变换器的放大倍数Ks行不行改变转速反馈系数α行不行若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的什么参数答:通常可以调节给定电压。

改变Kn和Ks都不行,因为转速电流双闭环直流调速系统对前向通道内的阶跃扰动均有能力克服。

也可以改变α,但目的通常是为了获得更理想的机械特性。

若要改变堵转电流,应调节电流反馈系数β。

3-7转速电流双闭环直流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:输入偏差电压皆是零。

因为系统无静差。

则ASR输出电压Ui*=Ui=βId=βIdL;ACR输出电压Uc=Ud0/Ks=见P62。

3-8在双闭环系统中,若速度调节器改为比例调节器,或电流调节器改为比例调节器,对系统的稳态性能影响如何答:速度调节器对阶跃扰动的静差由0变为1/(1+Kn),或电流调节器对阶跃扰动的静差由0变为1/(1+Kc),而对斜坡扰动的静差变得更大。

3-9从下述五个方面来比较转速电流双闭环直流调速系统和带电流截止负反馈环节的转速单闭环直流调速系统:(1)调速系统的静态特性。

(2)动态限流性能。

(3)起动的快速性。

(4)抗负载扰动的性能。

(5)抗电源电压波动的性能。

3-10根据ASR和ACR的作用,(1)双闭环系统在稳定运行中,如果电流反馈信号线断开,系统仍能正常工作吗(2)双闭环系统在额定负载下稳定运行时,若电动机突然失磁,最终电动机会飞车吗答:(1)稳态时转速不变,电流减小。

(2)不会飞车,而是停转111为了实现(电流的实时控制和快速跟随),希望电流调节器(不要)进入饱和状态,因此,对于静特性来说,只有(转速调节器的饱和与不饱和两种情况)。

111当两个调节器都不饱和且稳态时,它们的输入偏差电压分别为(0)。

111当ASR输出(达到限幅值Uim*),转速外环呈(开环状态),转速变化对转速环(不会)产生影响,双闭环系统变成一个(电流无静差的单电流闭环调节系统)。

稳态时,Id(=)Idm。

111电流限幅值Idm取决于(电动机的容许过载能力和系统要求的最大加速度)。

111简述采用两个PI调节器分别形成内外闭环的效果。

答:双闭环直流调速系统的静特性在负载电流小于Idm时表现为转速无静差,此时转速负反馈起主要调节作用。

当负载电流达到Idm时,对应于转速调节器为饱和输出Uim*,此时电流调节器起主要调节作用,系统表现为电流无静差,起到过电流的自动保护作用。

111简述ASR的退饱和条件。

答:当ASR处于饱和状态时,若实际转速大于给定转速,则反馈电压大于给定电压,使偏差电压小于零,则ASR反向积分,从而退饱和,返回线性调节状态。

111简述转速电流负反馈控制电流调速系统起动过程。

111简述双闭环直流调速系统起动过程的特点。

(饱和非线性控制;转速超调;准时间最优控制)。

111双闭环直流调速系统的抗扰性能主要包括(抗负载扰动;抗电网电压扰动)。

111简述双闭环直流调速系统中转速调节器的作用。

答:作为主导调节器,在转速动态过程中,使转速快速跟随给定电压变化,稳态时减小转速误差,采用PIR 可实现无静差。

对负载变化其抗扰作用。

其输出限幅值决定电动机允许最大电流。

111简述双闭环直流调速系统中电流调节器的作用。

答:作为内环调节器,在转速调节过程中,使电流紧紧跟随给定电流变化。

对电网电压波动起及时抗扰作用。

在转速动态过程中,保证获得电动机最大允许电流,从而加快动态过程。

当电动机过载或堵转时,限制电枢电流最大值,起快速的自动保护作用。

一旦故障消失,系统立即自动恢复正常。

第4章4-1直流PWM可逆调速系统中当电动机停止时,电枢电压瞬时值()零,是(正负脉宽相等的交变脉冲电压),故(电流也是交变的),称为(高频微振电流),其平均值为(),不能产生(平均转矩)。

4-2高频微振电流对电机有何影响答:消除电机正反向时的静摩擦死区,起动力润滑作用。

同时也增大了电机的损耗。

二、公式和特性1.双极式控制可逆PWM变换器输出电压平均值:Ud=(2ton/T-1)Us1.调速系统四象限运行-示意图:2.桥式可逆PWM变换器电路-原理图:3.桥式可逆PWM调速系统主电路-原理图:第5章5-1对于恒转矩负载,为什么调压调速的调速范围不大电机机械特性越软调速范围越大吗答:带恒转矩负载工作时,普通笼型异步电动机降压调速时的稳定工作范围为0<s<sm,sm本来就不大,因此调速范围也不大。

降压调速时,机械特性变软,但sm不变,故调速范围不变。

5-2异步电动机变频调速时,为何要电压协调控制在整个调速范围内,保持电压恒定是否可行为何在基频以下时,采用恒压频比控制,而在基频以上保持电压恒定答:因为定子电压频率变化时,将导致气隙磁通变化,影响电动机工作。

在整个调速范围内,若保持电压恒定,则在基频以上时,气隙磁通将减少,电动机将出力不足;而在基频以下时,气隙磁通将增加,由于磁路饱和,励磁电流将过大,电动机将遭到破坏。

因此保持电压恒定不可行。

在基频以下时,若保持电压不变,则气隙磁通增加,由于磁路饱和,将使励磁电流过大,破坏电动机,故应保持气隙磁通不变,即保持压频比不变,即采用恒压频比控制;而在基频以上时,受绕组绝缘耐压和磁路饱和的限制,电压不能随之升高,故保持电压恒定。

5-3异步电动机变频调速时,基频以下和基频以上分别属于恒功率还是恒转矩调速方式为什么所谓恒功率或恒转矩调速方式,是否指输出功率或转矩恒定若不是,那么恒功率和恒转矩调速究竟是指什么答:在基频以下调速,采用恒压频比控制,则磁通保持恒定,又额定电流不变,故允许输出转矩恒定,因此属于恒转矩调速方式。

在基频以下调速,采用恒电压控制,则在基频以上随转速的升高,磁通将减少,又额定电流不变,故允许输出转矩减小,因此允许输出功率基本保持不变,属于恒功率调速方式。

恒功率或恒转矩调速方式并不是指输出功率或输出转矩恒定,而是额定电流下允许输出的功率或允许输出的转矩恒定。

5-4基频以下调速可以是恒压频比控制,恒定子磁通φms、恒气隙磁通φm和恒转子磁通φmr的控制方式,从机械特性和系统实现两个方面分析与比较四种控制方法的优缺点。

答:恒压频比控制最容易实现,其机械特性基本上是平行下移,硬度也较好,能满足一般调速要求,低速时需适当提高定子电压,以近似补偿定子阻抗压降。

恒定子磁通φms、恒气隙磁通φm和恒转子磁通φmr的控制方式均需要定子电压补偿,控制要复杂一些。

恒定子磁通φms和恒气隙磁通φm的控制方式虽然改善了低速性能,但机械特性还是非线性的,仍受到临界转矩的限制。

恒转子磁通φmr控制方式可以获得和直流他励电动机一样的线性机械特性,性能最佳。

5-5常用的交流PWM有三种控制方式,分别为SPWM、CFPWM和SVPWM,论述它们的基本特征及各自的优缺点。

答:略。

5-6分析CFPWM控制中,环宽h对电流波动与开关频率的影响。

答:略。

5-7三相异步电动机Y联结,能否将中性点与直流侧参考点短接为什么答:不宜。

因为当电动机发生故障或不正常运行时其中性点可能会有不平衡电流流过。

5-8当三相异步电动机由正弦对称电压供电,并达到稳态时,可以定义电压相量U、电流相量I等,用于分析三相异步电动机的稳定工作状态,5.4.5节定义的空间矢量us、is与相量有何区别在正弦稳态时,两者有何联系答:空间矢量位置固定(如空间矢量uAO固定在A相绕组轴线上),但大小随时间变化;而相量大小是不变的(如有效值相量其大小即为稳态时的有效值),但位置随相角变化。

稳态时,空间矢量相当于一种相角固定的瞬时值相量。

5=9采用SVPWM控制,用有效工作电压矢量合成期望的输出电压,由于期望输出电压矢量是连续可调的,因此,定子磁链矢量轨迹可以是圆,这种说法是否正确为什么答:不正确。

尽管期望输出电压矢量是连续的,然而其作用时间是断续的,因此定子磁链矢量只能是断续的。

5-10总结转速闭环转差频率控制系统的控制规律,若Us=f(ω1,Is)设置不当,会产生什么影响一般说来,正反馈系统是不稳定的,而转速闭环转差频率控制系统具有正反馈的内环,系统却能稳定,为什么答:5-1简述矢量控制的基本思想。

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