交直流调速控制系统A卷答案

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交直流调速系统复习题及答案

交直流调速系统复习题及答案一、判断题：(判断题正确打T，错误打F)1、当系统机械特性硬度相同时，理想空载转速越低，静差率越小。

（F）2、如果系统低速时的静差率能满足要求，则高速时肯定满足要求。

（T）3、电流截止负反馈是一种用来限制主电路过电流的方法。

（T）4、电压负反馈调速系统的调速精度要比转速负反馈的精度高。

（F）5、电压负反馈调速系统不能补偿电动机电枢电阻引起的转速降。

（T）6、要改变直流电动机的转向，可同时改变电枢电压和励磁电压的极性。

（F）7、在转速电流双闭环调速系统中，转速调节器的输出电压是电流环的给定电压。

（T）8、α=β工作制可以消除直流平均环流，但不能消除瞬时脉动环流，故称作有环流可逆调速系统。

(T)9、调速系统工程设计方法中，典型Ⅱ型系统是由两个积分环节、一个惯性环节和一个二阶微分环节组成的单位反馈系统。

（F）10、相对于单闭环控制，双闭环调速系统中内环的存在可以及时抑制环内的扰动。

（T）11、用工程设计法设计直流双闭环调速系统时，其中电流环既可设计成典型I型，也可设计成典型II型。

（T）12、绕线式异步电动机串级调速属转差功率回馈型调速。

（T）13、电流源型变频器比电压源型变频器的调速动态响应慢。

（F）14、从电源的性质出发，可将静止式变频装置分为两类：电压源和电流源型变频装置。

（T）15、用工程设计法设计直流双闭环调速系统时，要先设计内环后设计外环。

（T）16、α=β工作制可以消除直流平均环流和瞬时脉动环流，故称作无环流可逆调速系统。

(F)17、电气串级调速系统具有恒转矩调速特性。

(T）18、工程设计法中，近似处理的原则是近似前后的相角裕度不变。

（T）19、电动机可逆运行的本质是电磁转矩可逆。

(T）20、调速系统工程设计方法中，典Ⅰ系统是由一个积分环节和一个惯性环节串联而成的单位反馈系统。

(T）21、异步电机的变频调速属转差功率不变型调速，是各种调速方案中性能最好的一种方法。

《交直流调速系统A卷》期末考试试卷附答案

《交直流调速系统A卷》期末考试试卷附答案一、名词解释(每题2分，共10分)1. V-M系统2. 静差率s3. ASR4. CSI5. SHEPWM二、判断正误(每题1分，共10分)1. PWM控制与变换器（简称PWM装置）也可以看成是一个滞后环节，其传递函数可以近似看成是一个一阶惯性环节。

( )2. 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静差率。

( )3. 同一个调速系统，∆n N值一定，如果对静差率要求越严，即要求s 值越大时，系统能够允许的调速范围也越小。

（）4. 当调节器饱和时，输出为恒值，输入量的变化不再影响输出。

( )5. M法测速只适用于低速段。

（）6. 采用两组晶闸管反并联的可逆V-M系统，不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作环流。

( )7.反馈控制系统能抑制所有的扰动。

( )8. 它组制动阶段可分成三个子阶段。

( )9. 在α = β配合控制下，两组晶闸管装置都在工作的状态。

（）10.典型Ⅰ型系统在跟随性能上可以做到超调小，同时抗扰性能也好。

( )三、填空(每题2分，共10分)1.应用线性控制理论进行直流调速系统分析或设计时，须事先求出这个环节的放大系数和（)。

2.一阶惯性其传递函数可以,写成。

（）3.调速系统的转速控制要求有三个方面1。

调速；2。

稳速；3。

（）。

4.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（）。

5.数字PI调节器算法，有（）和增量式两种算法。

四、问答题（每题5分，共30分）1. 调速范围D与转差率之间的关系式是什么?2. 闭环调速系统减少稳态速降的实质在于随着负载的变化自动改变什么？3. 转速﹑电流双闭环调速系统启动过程的三个特点是什么？4.静态环流分为哪两种环流？5. 在反馈控制的闭环系统设计时，在什么情况下必须加入校正装置？6. 在无静差调速系统中,突加负载后又进入稳定运行状态,此时转速N和整流装置的输出电压U d是增加、减少、还是不变?五、简述题 (每题5分，共20分)1．转速负反馈闭环调速系统，转速比较环节△U N=U N*-U N，放大器环节输出U ct=K p△U N，晶闸管整流器与触发装置U do=K s U ct，测速发电机环节U N=αn。

交直流调速系统 (自动化专业)试卷

……………………………………………
图1
3.描述交流电机变频调速的2种基本控制策略,说明每一种策略的特点（15）
20011-20012学年第二学期考试试卷（A）
课程名称：交直流调速系统共1页
考试时间：120分钟总分：100分考试方式：开卷
适用专业（班级）：09自动化本上，本试卷不做答。
一、填空题(每题2分，共10分)
1.在转速、电流双闭环控制系统中，电流环的作用是，
1.比较直流调速和交流调速的优缺点，并结合调速的发展历史，说明直流调速和交流调速的发展前景。
2.什么叫矢量控制，简述矢量控制的基本原理。
3.描述PWM的基本原理。
4.推导直流电机的基本数学模型,分析其基本调速方法.
5．什么叫感应电机无速度传感器控制技术?说明一种速度估计方法.
三、论述题（40分）
1.在异步电机转差功率消耗型的调压调速系统中，回答以下题：（15）
速度环作用是。
2.间接型变频器的分类标准是:,基本类型是:,.
3.常见的磁场定向方式有：，
其中便于定子磁场观测的方式是。
4.直流调速系统中，当输入电压相同时，积分调节器的积分时间常数越大，则输出电压上升斜率（越大，越小，不变，可大可小）。
5.永磁同步电机调速的基本特点是:.
二、简答题(每题10分，共50分)
1）回答开环调压调速的基本原理，画出其静态机械特性曲线，说明其特点。
2）采用速度闭环控制以后，
原理图见图1，为求此系统的静特性
请画出其结构框图，推导其各部分的数学表达式。
3）画出闭环控制系统的机械特性曲线，并说明为什么特性曲线变硬了。
2.何为PID控制，推导并分析其原理,举例说明其工程应用。（10）

完整版运动控制系统试卷A答案

《运动控制系统》课程试卷（A 卷）答案第 1 篇直流调速系统（60分）一、填空题（每空 1 分，共 23 分）1.运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器等构成。

2.转矩控制是运动控制的根本问题，磁链控制与转矩控制相同重要。

3.生产机械常有的三种负载是恒转矩负载、恒功率负载和平方率负载。

4.某直流调速系统电动机额定转速 n N 1430 r / min ，额定速降n N115r / min ，当要求静差率 s 30% 时，赞成的调速范围为，若当要求静差率 s 20% 时，则调速范围为，假如希望调速范围达到10，所能满足的静差率是 44.6%。

5.数字测速中， T 法测速合用于低速， M 法测速合用于高速。

6.生产机械对调速系统转速控制的要求有调速、稳速和加减速三个方面。

7、直流电机调速的三种方法是：调压调速、串电阻调速和弱磁调速。

8、双闭环直流调速系统的起动过程分为电流上涨阶段、恒流升速阶段和转速调理三个阶段。

9.单闭环比率控制直流调速系统可以减少稳态速降的本质在于它的自动调理作用，在于它能跟着负载的变化而相应的改变电枢电压，以赔偿电枢回路电阻压降的变化。

二、选择题（每题 1 分，共 5 分）1、双闭环直流调速系统，ASR、 ACR 均采纳 PI 调理器，此中 ACR 所起的作用为（D）。

A 、实现转速无静差B、对负载变化起抗扰作用C、输出限幅值决定电动机赞成的最大电流D、对电网电压颠簸起及时抗扰作用2、典型 I 型系统与典型 II 型系统比较，（ C ）。

A 、前者随从性能和抗扰性能均优于后者B、前者随从性能和抗扰性能不如后者C、前者随从性能好，抗扰性能差D、前者随从性能差，抗扰性能好3、转速单闭环调速系统对以下哪些扰动无战胜能力，（D）。

A 、电枢电阻B、负载转矩C、电网电压D、速度反响电位器4、下述调理器能除掉被控制量稳态偏差的为（C）。

A 、比率调理器B、微分调理器C、PI 调理器D、PD 调理器5、双闭环调速系统， ASR、ACR 采纳 PI 调理器，以下说法正确的选项是（C）。

交流调速期末考试题及答案

交流调速期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 交流调速系统的主要功能是什么？A. 调节电流大小B. 调节电压大小C. 调节频率大小D. 调节相位大小答案：C2. 下列哪个不是交流调速器的组成部分？A. 电源模块B. 控制模块C. 显示模块D. 电阻模块答案：D3. 交流调速器在工业自动化中的主要应用是什么？A. 温度控制B. 速度控制C. 压力控制D. 湿度控制答案：B4. 交流调速器的调速范围通常是多少？A. 0-10%B. 10-50%C. 50-100%D. 100-200%答案：C5. 交流调速器的调速精度可以达到多少？A. 0.1%B. 0.5%C. 1%D. 5%答案：B...10. 交流调速器的控制方式有哪些？A. 开环控制B. 闭环控制C. 混合控制D. 所有以上答案：D二、填空题（每空2分，共20分）1. 交流调速器的基本原理是通过改变________来实现对电机速度的控制。

答案：频率2. 在交流调速系统中，________是实现精确控制的关键。

答案：反馈3. 交流调速器的输出频率范围通常在________到________之间。

答案：40Hz，50Hz4. 交流调速器的调速方式可以分为________和________两种。

答案：恒压调频，恒频调压5. 交流调速器在运行过程中，________是保证系统稳定运行的重要参数。

答案：负载...三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述交流调速器的工作原理。

答案：交流调速器的工作原理是通过改变输入到电机的交流电的频率来改变电机的转速。

当频率增加时，电机的转速也会相应增加；反之，频率减少时，电机的转速也会减少。

2. 交流调速器在工业自动化中有哪些优势？答案：交流调速器在工业自动化中的优势包括：调速范围广，精度高，响应速度快，可靠性好，维护成本低，以及与现代控制技术兼容性好等。

3. 请列举交流调速器在实际应用中的几种常见问题，并简述其解决方法。

交直流调速控制系统A卷答案-推荐下载

3
K
' P
来计算系统的实
四、计算题（共 2 题；第 1 小题 15 分，第 2 小题 20 分，共 35 分）
14. 某典型Ⅰ型电流控制系统结构如图 1 所示，电流输出回路总电阻 R= 4 ，电磁时间常数 T1=0.3s，系统小时间常数 T=0.01s，额定电流 In 45A ，该系统要求阶跃给定的电流超调量
二、名词解释（共 4 小题；每小题 5 分，共 20 分）
7．V-M 系统答：直流调速系统中的可控变流装置广泛采用晶闸管变流器，这种系统称为晶闸管—电动机直流调速系统，简称 V-M 系统。其功能是进行功率放大，能量转换和传递，取得和处理系统中有关变量的信息，并按预定的控制规律产生控制信号或作用。 8．ASR 和 ACR 答：双闭环系统中由转速调节器（ASR）和电流调节器（ACR）两个调节器组成，采用串级调速的方式。即用 ASR 的输出去“驱动”ACR,再由 ACR“驱动”晶闸管触发装置。 9．调速范围 D 答：电动机在额定负载下运行的最高转速与最低转速之比，用 D 表示，即 D= nmax ，D 值
1
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关，1系电过，力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层，机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2，高总而中体且资配可料置保试时障卷，各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高；中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整，处核或理对者高定对中值某资，些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定，卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置，跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等，料，编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气，线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术，技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项；资方对料式整试，套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资，气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技，进术合行，理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对：于于在调差分试动线过保盒程护处中装，高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时，术，作是应为指采调发用试电金人机属员一隔，变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内；图部同纸故一资障线料时槽、，内设需，备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切，验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中，术资要资料进料试行，卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

直流调速系统练习题答案

直流调速系统练习题一、选择题1. 直流调速系统中，下列哪种方法可以减小电机的启动电流？A. 串电阻启动B. 星角启动C. 自耦变压器启动D. 变频器启动A. 速度调节器B. 电流调节器C. 位置调节器D. 速度反馈环节A. 无刷直流电机B. 永磁同步电机C. 串励直流电机D. 并励直流电机4. 直流调速系统中，下列哪个参数与电机的转速无关？A. 电枢电流B. 电枢电压C.励磁电流D. 转子电阻二、填空题1. 直流调速系统主要由________、________、________和________四个部分组成。

2. 在直流调速系统中，速度环的反馈信号通常取自________。

3. 直流调速系统中，为了提高系统的动态性能，常采用________控制策略。

4. 直流调速系统的稳态精度主要取决于________的精度。

三、简答题1. 简述直流调速系统中速度闭环和电流闭环的作用。

2. 直流调速系统中的转速反馈环节有哪些类型？分别适用于哪些场合？3. 直流调速系统在启动过程中，为什么需要限制启动电流？4. 简述PWM（脉宽调制）在直流调速系统中的应用。

四、计算题1. 已知一台直流电动机的电枢电阻为0.5Ω，电枢电感为0.01H，励磁电流为2A，电枢电压为220V，求该电动机在额定负载下的转速。

2. 一台直流电动机的额定电压为220V，额定电流为10A，额定转速为1500r/min，求该电动机的额定输出功率。

3. 某直流调速系统采用PI调节器，速度环比例系数为Kp，积分时间常数为Ti，电流环比例系数为Kpi，积分时间常数为Tii。

若系统稳态误差要求小于0.01%，求Kp、Ti、Kpi和Tii的取值范围。

4. 已知一台直流电动机的额定电压为220V，额定电流为10A，额定转速为1500r/min，电枢电阻为1Ω，电枢电感为0.02H。

若采用转速反馈闭环控制，求转速反馈系数Kv的取值范围。

五、判断题1. 在直流调速系统中，电流环的作用是保证电机的快速响应，同时限制电机的最大电流。

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明达职业技术学院考试试卷
2011—2012 学年第一学期
机电工程系08电气自动化专业《交直流调速控制系统》课程
期末试卷A卷答案
一、填空题（本大题15空，每空1分，共15分）
1．直流电动机有三种调速方法，分别是改变电枢供电电压U、改变励磁通器、改变电枢回路电阻R
2. 可控直流电源有三种形式：旋转变流机组、静止可控整流器、直流斩波器。

3.直流调速系统采用改变电源电压调速，已知电动机的额定转速n N =900r/min，高速机械特
= 1000r/min；低速机械特性的理想空载转速n0min=200r/min，在额定负性的理想空载转速n
载下低速机械特性的转速n min=100r/min，电动机在额定负载下运行的调速范围D= 9，静差率δ= 0.5 。

4. 在直流调速系统中，常用的校正方法有串联校正、并联校正两种。

5. 双闭环直流调速系统在突加给定启动时，动态过程有三个阶段分别是_电流上升阶段、恒流升速阶段、转速调节阶段。

6. 直流调速系统的工程设计中,工程设计方法的基本指导思想是_预期特性典型化、典型
系统性能指标与其参数的关系表格化。

二、名词解释（共4小题；每小题5分，共20分）
7．V-M 系统
答：直流调速系统中的可控变流装置广泛采用晶闸管变流器，这种系统称为晶闸管—电动机直流调速系统，简称V-M 系统。

其功能是进行功率放大，能量转换和传递，取得和处理系统中有关变量的信息，并按预定的控制规律产生控制信号或作用。

8．ASR 和ACR
答：双闭环系统中由转速调节器（ASR ）和电流调节器（ACR ）两个调节器组成，采用串级调速的方式。

即用ASR 的输出去“驱动”ACR,再由ACR “驱动”晶闸管触发装置。

9．调速范围D
答：电动机在额定负载下运行的最高转速与最低转速之比，用D 表示，即max min
n D=
n ，D 值越大，系统的调速范围越宽。

10．退饱和超调
答：双闭环系统在突加给定时，ASR 经历了不饱和、饱和、退饱和三个阶段，ASR 在饱和时处于开环状态，起着饱和的非线性控制，只有当转速出现超调后，ASR 才退出饱和参与调节，这一现象称为退饱和超调状态。

三、简答题（共3小题，每题10分，共30分）
11.在转速、电流双闭环调速系统中转速调节器有那些作用？其输出限幅值应按什么要求来整定？电流调节器有哪些作用？其输出限幅值又应如何整定？
答：转速调节器的作用：①使转速n 跟随给定电压Un 变化稳态进行无静差②在负载变化或给定电压变化或产生扰动而出现转速偏差时，则靠ASR 的调节起抗扰作用③当转速出现较大偏差时，ASR 的输出限幅值决定了允许的最大电流，作用于ACR 以获得较快的动态响应。

ASR 的输出限幅为Um ，主要用来限制最大电流dm I 。

电流调节器的作用：①对电网电压的波动起到及时的抗扰作用，几乎不对转速产生影响②在起动时，由于ASR 饱和，电流调节器获得允许的最大电流，使过渡过程加快，实现了快速起动③在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压U 变化④在电动机过载甚至堵转时，一方面限制了过大的电流起到快速的保护作用，另一方面使转速迅速下降实现了很陡的下垂特快。

ACR 的输出限幅值为ctm U ，主要限制晶闸管触发装置的最大电压d0m U 。

12.为抑制零漂，通常在PI 调节器的反馈回路中并联一个高阻值的电阻。

试分析这对闭环调速系统的影响。

答：有时为了避免运算放大器长期工作时的零点漂移，故意将其放大系数压低一些，在R1—C1两端并接一个大电阻'1R ，其值一般为几M Ω,这样调节器的稳态放大系数更低于无穷大，为''10P
R K R =, 系统也只是一个近似的无静差调速系统。

如果需要的话，可以利用'P K 来计算系统的实际静差率。

13. 在突加给定启动时，转速调节器退饱和超调的条件是什么？在给定积分器启动时，转速调节器是否存在退饱和超调现象?
答：①当电动机转速达到给定值时，则有n n U U *
=，此时ASR 的输入信号n U 0∆=，由于
ASR 的积分作用，其输出仍保持限幅值in U *
，同时电流保持最大值dm I ，n U ∆改变极性，则
ASR 退出饱和并参与调节作用，系统进入双闭环调节阶段。

②在给定积分器起动时转速调节器不存在退饱和超调现象，只有经过一定时间满足一定条件时才会出现腿饱和超调现象。

四、计算题（共2题；第1小题15分，第2小题20分，共35分）
14. 某典型Ⅰ型电流控制系统结构如图1所示，电流输出回路总电阻R=4Ω，电磁时间常数T 1=0.3s ，系统小时间常数T=0.01s ，额定电流n 45A I =，该系统要求阶跃给定的电流超调量σ<5%，试求直流扰动电压32V U ∆=时的电流最大动态降落(以额定电流的百分数/m n I I ∆表示)
解：查典型I 型系统，跟随性能表3-1，要求5%σ<，应选
11K=50220.01
T ==⨯ 根据系统两个时间常数的比值T/T 1=0.01/0.3=1/30，查表3-2，知最大动态降落为b ΔCmax/C =12.9%，恢复时间v t (5%)/T=30.4，
由已知得211K =
=(1/Ω)R 6
基准值b 2111C =NK =32226⨯⨯A=83A 电流最大降落m b ΔI =0.129C =0.344A
则m n
ΔI 0.007170.717%I ==， v v t (t /T)T=30.4T =30.4×0.01S=0.304S
15. 某个V-M 调速系统，电动机：2.5 kW 、220V 、15A 、1500r/min ，电枢内阻为2Ω；晶闸管装置内阻1Ω，触发晶闸管装置电压放大系数为30。

要求调速范围D = 20，静差率s 8%≤。

(1)计算开环系统的稳态速降和调速要求所允许的稳态速降。

(2)采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的稳态结构图。

(3)调整该系统，使得*n U 10V =时，转速n=1000r/min ，计算所需放大器的放大系数K P 至少为多大？
解：(1) nom nom a e nom
U -I R C =n =0.13V ·min/r op Δn ==346.15r/min d e
I R
C
Δn = 4.79r/min (1)nom nom n s D s ≈-
(2) 系统的稳态结构图略。

(3) Δn = 4.79r/min (1)nom cl n s
D s ≈- 15(12)
K =1171.70.13 4.79nom e cl I R C n ⨯+-=-≈∆⨯
*
n
nom
U α==0.01n
KC K =K e
P s
α=31.07。