交直流调速系统期末考试(运动控制系统)

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运动控制系统期末复习试题[直流部分]

运动控制直流部分复习题一、填空：1. 调速系统的稳态性能指标主要是指和静差率。

2. 采用V-M系统，当系统处于深调速状态时，功率因数将较。

3. 直流调速系统中，晶闸管触发和整流装置的传递函数可近似成环节，时间常数称为。

4. 晶闸管-电动机转速、电流双闭环调速系统中，环为内环，环为外环。

5. 双惯性环节校正成典型Ⅰ型系统，引入的调节器是调节器。

6 直流调速的方法包括改变电枢回路电阻调速、调速和减弱磁通调速。

7．闭环调速系统对于_ 的扰动具有抑制作用，而对于_ _的扰动则无能为力。

8．转速、电流双闭环调速系统中，调节_ _的限幅值可以调节系统最大电流；调节_ _的限幅值可以调节UPE的最大输出电压。

9．双极性直流PWM变换器的占空比，当时，输出平均电压为正，要使输出平均电压为负，应使。

二、选择题1.下列说法正确的是（）A 积分调节器的输出决定于输入偏差量的历史过程。

B 比例控制可以使系统在偏差电压为零时保持恒速运行。

C 比例调节器可以实现无静差。

D 采用积分调节器动态相应快。

2.双闭环调速系统中电流调节器具备的作用为（）A 对负载变化起抗扰作用。

B 对电网电压波动起及时抗扰作用。

C 输出限幅决定允许的最大电流。

D 使转速跟随转速给定电压变化。

3.双闭环调速系统中转速调节器不具备的作用为（）A 对负载变化起抗扰作用。

B 对电网电压波动起及时抗扰作用。

C 输出限幅决定允许的最大电流。

D 使转速跟随给定电压变化。

4.在工程设计中，如果将系统校正成典型Ⅰ型系统的过程，KT值取为（）时为无超调。

A 0.25B 0.5C 0.75D 1.05. 采用工程设计法的双闭环直流调速系统中，电流环设计成典型（）型系统，引入的电流调节器为（）调节器。

A Ⅰ PIB Ⅱ PIC Ⅰ PD Ⅱ P6. G-M直流调速系统中的G指的是哪一种直流电源（）。

A 直流发电机；B 静止整流器；C 脉宽调制电源；D 以上情况均可能。

三、分析与简答1.在调速系统中，为什么在开环系统中晶闸管整流装置的控制电压前面没有加放大器，而在闭环之后要添加放大器？2. 双闭环调速系统中，电流调节器的作用各是什么？3.采用双极型PWM变换器的调速系统，当电动机停止时，电枢电流是否等于零，为什么？4. 假设某转速单闭环调速系统的电源电压突然降低，则该调速系统将如何进行调节，请结合稳态结构图加以说明。

运动控制系统期末考试试题

运动控制系统一．填空题1.运动控制系统的概念：以机械运动的驱动设备—电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换器为驱动，在控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。

2.直流调速系统常用的可控直流电源：（1）旋转变流机组（2）静止可控整流器（3）直流斩波器或脉宽调制变换器3.反馈控制规律：（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。

4.比例积分控制的无静差直流调速系统。

5.微机数字控制的两个特点：信号的离散化、数字化。

6.引入电流负反馈的目的：解决系统起动和堵转时电流过大的问题。

7.典型I型系统在跟随性能上可以做到超调小，但抗扰性能差。

典型II型系统的超调量相对较大，但抗扰性能却比较好。

8.无环流逻辑控制环节DLC工作的依据信号：（1）电流给定极性（转矩极性鉴别信号）（2）零电流检测（零电流检测信号）二．简答题1.旋转编码器的数字测速方法有哪几种?各自的特点是什么？答：（1）M法—脉冲直接计数方法。

M法测速是记取一个采样周期内Tc旋转编码器发出的脉冲个数M1来算出转速的方法。

特点：在高速段分辨率强。

（2）T法—脉冲时间计数方法。

T法测速是测出旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔时间来计算转速的方法。

特点：在低速段分辨率强。

（3）M/T法—脉冲时间混合计数方法。

M/T法测速是将两种测速方法相结合，既检测Tc时间内旋转编码器输出的脉冲个数M1，又检测同一时间间隔的高频时钟脉冲个数M2，用来计算转速的方法。

特点：在高速段，与M法测速的分辨率完全相同。

在低速段，M1＝1，M2随转速变化，分辨率与T法测速完全相同。

M/T法测速无论是在高速还是在低速都有较强的分辨能力。

2.转速单闭环调速系统有哪些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？如果给定电压不变，调节转速反馈系数是否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力？答：（1）转速单闭环调速系统增加了转速反馈环节，可获得比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而保证在一定静差率下，能够提高调速范围。

青科成人教育《运动控制系统》期末考试复习题及参考答案

青科成人教育《运动控制系统》期末考试复习题及参考答案2019/2020 学年第一学期运动控制系统课程考试试题（C）卷类别继续教育学院适用专业电气工程及其自动化专业（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、填空题（每空2分，共20分）1. 运动控制的根本问题是控制，也是控制转速和转角的唯一途径。

2.直流调速系统稳态性能指标中，用以衡量系统在负载变化下转速的相对稳定性的指标是。

3. 闭环调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围，为此须增设电压放大器以及。

4. 数字化测速方法检测转速或转角的器件是。

5. 转速反馈控制的单闭环直流调速系统引入环节解决系统起动和堵转时电流过大问题。

6. 转速电流双闭环直流调速系统中转速取决于转速给定和。

7. α=β配合控制有环流可逆直流调速系统的主回路中的环流是。

8. 交流调速技术中转差功率是评价调速系统效率高低的标志，从对转差功率的处理方式上，可将调速系统分为转差功率消耗型、转差功率不变型和转差功率馈送型三类，其中变频调速属于。

9. 异步电动机在恒压频比控制方式工作时，其最大转矩随电机电源频率的降低而降低，应采用补偿，增强带载能力。

10. 进行异步电动机动态数学模型简化的基本方法为。

二、选择题（每题仅有1个正确答案，每题2分，共20分）1.运动控制系统控制对象是（）A. 电动机B. 控制器C. 功率变换装置D. 检测与反馈环节2.关于开环直流调速系统缺点描述错误的是（）A.机械特性软B.静特性差，开环自身无法克服C.对扰动有抵抗能力D.无检测环节3.下列扰动中能够被闭环系统所抑制的是( )A.电网电压波动B.给定电压的电源波动C.测速发电机励磁的变化D.反馈环节检测误差4.数字测速方法中通过检测旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔时间来计算转速的方法是（）A. M法B. T法C. M/T法D. 以上皆不对5.转速电流双闭环直流调速系统中，关于ASR和ACR均不饱和时稳定工作情况描述错误的是（）A. ASR的输入偏差电压为零B. ASR的输出未达到限幅值C. ACR的输入偏差电压为零D. ACR的输出达到限幅值6. V-M可逆直流调速系统采用α=β配合控制的目的是消除（）。

《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。

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）。

运动控制系统试卷与答案

《运动控制系统》试卷姓名: 班级: 学号: 成绩:一、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置、（控制器）与相应的（传感器）构成。

2.一般负载分为恒转矩负载、（恒功率）和（风机）、泵类负载，其中恒转矩负载还分为（反抗性）负载、（位能性）负载。

3.常见的直流调速系统有G-M系统、（V-M系统）和（直流脉宽调制系统或PWM 系统）。

4.闭环控制的方式有单闭环、（多闭环）和（多环控制）。

5.内外环嵌套调节系统中（电流环）在里面，称作内环；（转速环）在外面，称作外环。

6.双闭环控制直流调速系统的动态抗扰性能包括（抗负载扰动）和（抗电网电压扰动）。

7(a) 7(b)7.如图7，当0≤t<t on时晶闸管（VT1）和（VT4）导通，U AB=（U s）,当t on≤t<T 时时晶闸管（VT2）和（VT3）导通，U AB=（-U s）。

8.两组晶闸管整流装置同时工作，产生不流过（负载）而在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作（环流）。

9.按照交流异步电动机的原理，从定子传入转子的电磁功率P m可分为两部分：一部分P mech=(1-S)P m是拖动负载的有效功率称为（机械功率）；另一部分P s=S P m 是传输给转子电路的（转差功率）。

10.从转差功率出发异步电动机调速系统分为三类：转差功率消耗型、（转差功率馈送型）、（转差功率不变型）。

二、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1.电力拖动自动控制系统（调速系统）控制的目标是（A ） A. 速度B. 角加速度C. 加速度D. 角速度2.以下公式中是闭环系统的调速范围的是（D ） A. opop op n n S 0∆=B. cl cl cl n n S 0∆=C. ()S n S n D op N op -∆=1D. ()S n Sn D cl N cl -∆=13.双闭环直流调速系统的启动过程的特点不包括（C ） A. 饱和非线性控制 B. 转速超调C. 对电网电压的波动起到抗扰作用D. 准时间最优控制44.如图4，已知一系统的晶闸管开关处于逆变状态，电动机向电网回馈能量此时关于系统的参数叙述正确的是（A ） A. α>90°，U d0 <E ，n <0B. α>90°，U d0 >E ，n >0C. α<90°，U d0 <E ，n <0D. α<90°，U d0 >E ，n >0 5.以下几个调速方式属于转差功率不变型的是（C ） A. 降电压调速 B. 转差离合器调速C. 变极对数调速D. 转子串电阻调速三、判断题（本大题共5小题，每小题1分，共5分）1.当T e =T l 时可以维持系统储在匀速旋转的稳态中，当T e >T l 系统处在减速状态，当T l >T e 系统处在加速状态（×）2.机械特性越硬则静差率越小，转速稳定度就越高（√）。

完整版)运动控制系统试卷A答案

完整版)运动控制系统试卷A答案答：PI调节器的传递函数为Kp + Ki/s，其中Kp为比例增益，Ki为积分增益，s为Laplace 变换域中的复变量。

（1分）3、简述调压调速方法的原理。

（4分）答：调压调速方法的原理是通过改变电动机电枢电压来控制电动机转速。

当需要降低转速时，降低电动机电枢电压；当需要提高转速时，提高电动机电枢电压。

这种方法的优点是简单易行，但缺点是效率低，因为降低电压会导致电动机的效率下降。

（4分）4、简述生产机械对调速系统稳速的要求。

（4分）答：生产机械对调速系统稳速的要求是要求电动机在负载变化的情况下，能够保持稳定的转速。

这需要调速系统具有良好的抗扰性能和跟随性能，能够快速地响应负载变化并自动调节电动机的电压或电流，以维持恒定的转速。

（4分）5、简述数字测速中T法测速和M法测速的适用范围。

（4分）答：T法测速适用于低速，M法测速适用于高速。

T法测速是通过测量电动机的电动势和电枢电流来计算转速，适用于转速较低的情况；M法测速是通过测量电动机的电磁转矩和电枢电流来计算转速，适用于转速较高的情况。

（4分）答：起动开始时ACR输出增加是为了加大电流，提高转矩，加速电机起动；ACR输出减小是为了避免电流过大，保护电机。

（2分）2、起动过程中，ASR输出如何变化？（1分）答：起动过程中，ASR输出保持不变。

（1分）3、起动过程中，转速反馈信号如何变化？（1分）答：起动过程中，转速反馈信号为零，因为电机还未达到稳态转速。

（1分）4、起动过程中，电流反馈信号如何变化？（1分）答：起动过程中，电流反馈信号随着电机电流变化而变化，逐渐接近目标电流。

（1分）1.异步电机的动态数学模型由磁链方程、电压方程、转矩方程和运动方程构成，无论是三相静止坐标系、两相静止坐标系，还是两相旋转坐标系下都是如此。

2.单项选择题：1) 异步电动机变压变频调速系统属于转差功率不变型。

2) 异步机机机械特性是一条直线的调速方法是r=常数。

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一．判断题（正确的打√，错误的打×，答案填在题号的前面）
1. （dui ）交 - 直 - 交电压型变频器采用电容滤波，输出交流电压波形是规则矩形波。

2. （错）变频调速效率高，调速范围大，但转速不能平滑调节，是有级调速。

3. （对）有静差调速系统是依靠偏差进行调节的，而无静差调速系统则是依靠偏差对作用时间的积累进行调节的
4. （错）电动机的机械特性愈硬，则静差度愈大，转速的相对稳定性就愈高。

5. （dui ）转速负反馈调速系统能够有效抑制一切被包围在负反馈环内的扰动作用。

6. （ dui）SPWM 即正弦脉宽调制波形，是指与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲列。

7. （cuo ）在一些交流供电的场合，可以采用斩波器来实现交流电动机的调压调速。

8. （错）转速负反馈单闭环无静差调速系统采用比例调节器。

9. （dui ） PWM 型变频器中的逆变器件采用高频、大功率的半控器件。

10. （对）矢量变换控制的实质是利用数学变换把三相交流电动机的定子电流分解成两个分量，一个是用来产生旋转磁动势的励磁电流分量，一个是用来产生电磁转矩的转矩分量。

二．填空题
1. 根据公式，交流异步电动机有三种调速方法：
① _调压 __ 调速、②__ 串电阻 __ 调速、③ ___变励磁磁通 _ 调速。

3. IGBT 全称为 __绝缘栅双极晶闸管__ ，GTO 全称为 _门极可关断晶体管__ ，GTR 全称为 _电力晶体管______________ 。

4. 异步电动机的变频调速装置，其功能是将电网的恒压恒频交流电变换成变压变频的交流电，对交流电动机供电，实现交流无级调速。

三、选择题
1、变频调速中的变频电源是（C ）之间的接口。

（A）市电电源（B）交流电机（C）市电电源与交流电机
（D）市电电源与交流电源
2、调速系统的调速范围和静差率这两个指标（ B ）。

（A）互不相关（B）相互制约（C）相互补充（D）相互平等
3、电压型逆变器的直流端（ D ）。

（A）串联大感器（B）串联大电容
（C）并联大感器（D）并联大电容
4、变频器主电路中逆变器的任务是把（ B ）。

（A）交流电变成直流电（B）直流电变成交流电
（C）交流电变成交流电（D）直流电变成直流电
5、在转速负反馈系统中，闭环系统的转速降减为开环转速降的（ D ）倍。

（A）1+K（B）1+2K（C）1/（1+2K）（D）1/（1+K）
6、无静差调速系统中，积分环节的作用使输出量（ D ）上升，直到输入信号消失。

（A）曲线（B）抛物线（C）双曲线（D）直线
四、问答题
1、他励直流电机的调速方法有哪些？并说明各种方法有何优缺点？（6分）
2、异步电动机变频调速的基本控制方式的核心问题是保持每极磁通量Фm为额定值不变，怎样保持Фm不变，为什么要保持Фm不变？（4分）
3、生产机械对调速系统提出的2个静态性能指标主要指什么？动态性能指标主要有哪些？（5分）
4、交—直—交电压型变频器有哪三种形式？请分别画出系统示意图，并说明各有
何特点。

（9分）
四、分析题（共24分）
1、（8分）下图为转速负反馈无静差直流调速系统图，请分析：
+
-
+
-
图中PI调节器后可以实现系统的无静差，请分析当负载增加时系统的自动调节过程？
2、（共16分）下图为通用PWM电压型变频器典型主电路图，请分析：
（1）主电路分别由哪几部分组成？并说明个部分的功能。

各部分分别由什么元件组成？（12分）
（2）若变频器输入的是380V、50HZ的三相正弦交流电，若用示波器观察桥式整流输出的直流电压波形应该怎样，请画出示意图，若用整流式直流电压表测量直流母线电压值，空载时母线应该为多少伏？（4分）。