电力拖动自动控制系统第4版复习要点
电力拖动自控系统期末考试复习资料
《电力拖动自控系统》课程综合复习资料一、单选题1、转速、电流双闭环直流调速系统起动过程的转速调节阶段，两个调节器的工作状态为（）。
A、ASR、ACR均不饱和B、ASR、ACR均饱和C、ASR饱和、ACR不饱和D、ASR不饱和、ACR饱和答案：A2、某双闭环调速系统，ASR、ACR均采用近似PI调节器，发现下垂特性不够陡，应调节（）。
A、电流反馈系数B、转速反馈系数C、增大ACR的稳态放大系数D、增大ASR的稳态放大系数答案：C3、当系统的机械特性硬度一定时，如要求的静差率s越小，调速范围D（）。
A、越小B、越大C、不变D、可大可小答案：A4、转速、电流双闭环直流调速系统起动过程，恒流升速阶段，ASR的工作状态为（）。
A、不饱和B、饱和C、退饱和D、不能确定答案：B5、下面关于转速反馈控制的描述正确的是（）。
A、转速反馈控制系统是转速有静差的控制系统B、转速反馈控制系系统对控制回路中的所有扰动有抑制作用，转速的高低由给定信号决定C、转速控制精度与给定信号密切相关，与检测信号无关D、以上描述都不正确答案：D6、在采用有续流二极管的半控桥式整流电路对直流电动机供电的调速系统中，其主电路电流的检测应采用（）。
A、交流互感器B、直流互感器C、霍尔元件答案：B7、转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是（）。
A、ACRB、A VRC、ASRD、ATR答案：C8、直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时（）。
A、ACR抑制电网电压波动，ASR抑制转矩波动B、ACR抑制转矩波动，ASR抑制电压波动C、ACR放大转矩波动，ASR抑制电压波动D、ACR放大电网电压波动，ASR抑制转矩波动答案：A9、调速系统的静差率一般是指系统在（）时的静差率。
A、高速时B、低速时C、额定转速时答案：B10、无静差调速系统的调节原理是（）。
A、依靠偏差的积累B、依靠偏差对时间的积累C、依靠偏差对时间的记忆D、用偏差进行调节答案：B11、在晶闸管直流调速系统中，当整流器输入电压一定、触发延迟角一定时，平波电抗器电感量越大，电流连续段机械特性区域（）。
电力拖动自动控制系统--运动控制系统第四版复习题考试题目
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和定子磁链的估算、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。
（V）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。
（V）4 直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。
（V）5 静差率和机械特性硬度是一回事。
（X ）6 带电流截止负反馈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U k 的大小并非仅取决于速度定U g*的大小。
（V）8 双闭环调速系统在起动过程中，速度调节器总是处于饱和状态。
（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。
（V）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）与开环系统相比，单闭环调速系统的稳态速降减小了。
（X ）12a = ^配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变和它组制动两阶段（V）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。
（V）15闭环系统可以改造控制对象。
（V）16闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）的稳态关系，即静特性，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大的不同。
17直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。
电力拖动自动控制知识点整理
1、电力拖动实现了电能与机械能之间的能量转变。
2、电力拖动自动控制系统——运动控制系统的任务是什么？ 通过控制电动机电压、电流、频率等输入量，来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量，是各种工作机械按人们期望的要求运行，以满足生产工艺及其他应用的需要。
3、运动控制系统及其组成 运动控制系统由电动机及负载、功率放大与变换装置、控制器及相应传感器构成4、控制器分模拟控制器和数字控制器两类，现在更多采用全数字控制器5、信号转换电压匹配、极性转换、脉冲整形等6、交流调速系统和直流调速系统的区别。
直流电动机的数学模型简单，转矩易于控制。
交流电动机具有结构简单等诸多优点，但动态数学模型具有非线性多变量强耦合的性质。
7、同步电动机的转速和电源频率严格保持同步8、转矩控制是运动控制的根本问题。
磁链控制与转矩控制同样重要。
9、几种典型的生产机械负载转矩特性。
恒转矩负载特性：恒功率负载特性：风机、泵类负载特性：10、调速系统是电力拖动控制系统中最基本的系统 11、调节直流电动机转速的方法（1）调节电枢供电电压； （2）减弱励磁磁通； （3）改变电枢回路电阻。
自动控制的直流调速系统往往以变压调速为主。
13、 晶闸管整流器-电动机调速系统（V-M 系统）原理图VT 是晶闸管整流器，通过调节触发装置GT 的控制电压Uc 来移动触发脉冲的相位，改变可控整流器平均输出直流电压Ud ，事先平滑调速。
14、V-M 系统有点门极电流可以直接用电子控制；有快速的控制作用；效率高15、 触发装置GT 的作用 把控制电压Uc 转换成触发脉冲的触发延迟角α，用以控制整流电压，达到变压调速的目的。
16、带负载单相全控桥式整流电路的输出电压和电流波形 由于电压波形的脉动，造成了电流波形的脉动。
17、V —M 系统主电路如何出现电流连续和断续两种情况。
当V-M 系统主电路有足够大的电感量，而且电动机负载电流也足够大时，整流电流有连续脉动波形。
电力拖动自动控制系统--运动控制系统第4版_思考题答案参考资料
薇U xS x =1Sx =0蒄5.8两电平PWM 逆变器主回路，采用双极性调制时，用“ 1 ”表示上桥臂开通，“ 0”表示上桥臂关断，共有几种开关状态，写出其开关函数。
根据开关状态写出其电压空间矢量表达式， 画出空间电压矢量图。
薄解：两电平PWM 逆变器主回路：莆采用双极性调制时，忽略死区时间影响，用“1”表示上桥臂开通，“ 0 ”表示下桥臂开通, 逆变器输出端电压:U d2_U d2蚄Ux 叮RD芁以直流电源中点o 为参考点u s=(U A・yu Be ju C e空间电压矢量图:BOe jB O Du c°ej2BOe juCOe j25.9当三相电压分别为 U A 。
、U B 。
、U CO ，如何定义三相定子电压空间矢量U AO 、U BO 、u C O和合成矢量 山，写出他们的表达式。
解：A,B,C 为定子三相绕组的轴线，定义三相电压空间矢量：AO合成矢量:5.10忽略定子电阻的影响，讨论定子电压空间矢量Us与定子磁链 叽的关系，当三相电压U AO 、U BO 、U CO 为正弦对称时，写出电压空间矢量 Us 与定子磁链”s 的表达式，画出各自 的运动轨迹。
解：用合成空间矢量表示的定子电压方程式：1十A(e j0)uAOs se j( i t …) s eU s = Rs i s d^s s s s dt忽略定子电阻的影响,d叽u sdt7s U sdt，即电压空间矢量的积分为定子磁链的增量。
当三相电压为正弦对称时，定子磁链旋转矢量电压空间矢量:j(1t/)1 sD5.11采用电压空间矢量PWM调制方法，若直流电压Ud恒定，如何协调输出电压与输出频率的关系。
解：直流电压恒定则六个基本电压空间矢量的幅值一定，开关周期％=亠, , 03Nw1输出频率w1■!',U s J：比二主u ^2u °U d 邑U d e3,^^,^2^T o T o T o T o To T ot1 rt2 j,T -t^t2 ，零矢量作用时间增加，所以插入零矢量可以协调输出电压与输出频率的关系。
电力拖动自动控制系统知识点汇总
电力拖动自动控制系统知识点汇总示例文章篇一：《电力拖动自动控制系统知识点汇总》嗨，小伙伴们！今天我想跟你们聊聊电力拖动自动控制系统的那些事儿。
这可真是个超级有趣又有点小复杂的东西呢！咱们先来说说啥是电力拖动吧。
就好比你有个小玩具车，你得给它装上电池才能跑起来，这个电池给车提供动力，让车动起来的过程就有点像电力拖动。
不过真正的电力拖动可复杂多啦。
在工厂里，有那些大大的机器，像大吊车呀，还有生产线上的各种设备，它们要动起来就得靠电力拖动系统。
这就像是给那些大机器装上了超级动力源。
电力拖动自动控制系统里有个很重要的部分就是电动机。
电动机就像是整个系统的心脏。
电动机有好多种类型呢，有直流电动机，还有交流电动机。
直流电动机就像是一个很听话的小助手，它的转速呀、转矩呀，比较容易控制。
就像你可以很轻松地指挥一个很听话的小伙伴去做事情一样。
比如说，你想让这个小助手转得快一点或者慢一点，只要调整一下相关的东西，它就会按照你的想法来做。
那交流电动机呢？交流电动机就像是一个有点小个性的伙伴。
它虽然也能完成任务，但是控制起来就稍微复杂一点。
不过，可别小瞧它，在很多地方它都发挥着超级大的作用呢。
就好比在一些大型的工厂里，好多大型设备都是靠交流电动机来带动的。
在这个电力拖动自动控制系统里，还有控制器这个重要角色。
控制器就像是一个智慧的大脑。
它时刻关注着整个系统的运行情况。
比如说，如果电动机转得太快了，它就会像一个严厉的老师一样，发出指令让电动机慢一点；如果电动机转得太慢，它又会想办法让电动机加速。
这控制器怎么做到的呢？它是通过一些电路呀，还有算法之类的东西。
这就好比老师有自己的教学方法，控制器也有自己的控制方法。
我再给你们讲讲调速这个问题吧。
你们想啊，就像我们骑自行车，有时候要骑得快一点赶时间，有时候又要骑得慢一点看风景。
电动机也是这样，有时候需要快速运转，有时候需要慢速运转。
对于直流电动机来说，调速的方法有好几种呢。
比如说改变电枢电压调速，这就像是你给自行车的脚蹬子上施加不同的力量来改变速度一样。
电力拖动自动控制知识点
第1章 闭环控制的直流调速系统1、常用的可控直流电源有以下三种⏹ 旋转变流机组——用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。
⏹ 静止式可控整流器——用静止式的可控整流器，以获得可调的直流电压。
⏹ 直流斩波器或脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，以产生可变的平均电压。
2、由原动机（柴油机、交流异步或同步电动机）拖动直流发电机 G 实现变流，由 G 给需要调速的直流电动机M 供电，调节G 的励磁电流 i f 即可改变其输出电压 U ，从而调节电动机的转速 n 。
这样的调速系统简称G-M 系统，国际上通称Ward-Leonard 系统。
3、晶闸管-电动机调速系统（简称V-M 系统，又称静止的Ward-Leonard 系统），4、采用简单的单管控制时，称作直流斩波器，后来逐渐发展成采用各种脉冲宽度调制开关的电路，脉宽调制变换器（PWM-Pulse Width Modulation ）。
PWM 系统的优点（1）主电路线路简单，需用的功率器件少；（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小；（3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1:10000左右；（4）若与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；（5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；（6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
5、晶闸管触发和整流装置的放大系数和传递函数在动态过程中，可把晶闸管触发与整流装置看成是一个纯滞后环节，其滞后效应是由晶闸管的失控时间引起的。
传递函数近似成一阶惯性环节。
6、采用脉冲宽度调制（PWM ）的高频开关控制方式形成的脉宽调制变换器-直流电动机调速系统，简称直流脉宽调速系统，即直流PWM 调速系统。
7、PWM 控制与变换器的数学模型 PWM 控制与变换器（简称PWM 装置）也可以看成是一个滞后环节，其传递函数可以写成 K s — PWM 装置的放大系数； T s — PWM 装置的延迟时间， T s ≤ T 08、当开关频率为10kHz 时，T = 0.1ms ，在一般的电力拖动自动控制系统中，时间常数这么小的滞后环节可以近似看成是一个一阶惯性环节，因此, 与晶闸管装置传递函数完全一致 9、调速系统的转速控制要求（1）调速——在一定的最高转速和最低转速范围内，分挡地（有级）或 平滑地（无级）调节转速；（2）稳速——以一定的精度在所需转速上稳定运行，在各种干扰下不允许有过大的转速波动，以确保产品质量；（3）加、减速——频繁起、制动的设备要求加、减速尽量快，以提高生产率；不宜经受剧烈速度变化的机械则要求起，制动尽量平稳。
电力拖动自动控制系统运动控制系统第四版复习题考试题目
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和定子磁链的估算、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和降磁调速都可做到无级调速。
（√）5静差率和机械特性硬度是一回事。
（Ⅹ）6带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。
（Ⅹ）的大小并非仅取决于速度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。
（√）定 Ug8双闭环调速系统在起动过程中，速度调节器总是处于饱和状态。
（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）与开环系统相比，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和它组制动两阶段（√）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与负载电流（或转矩）的稳态关系，即静特性，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大的不同。
17直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。
（√） 18 直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。
[修订]电力拖动自动控制系统--运动控制系统_第四版_复习题_考试题目 (1)
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和降磁调速都可做到无级调速。
（√）5静差率和机械特性硬度是一回事。
（Ⅹ）6带电流截止负反馈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U k的大小并非仅取决于速度定 U g*的大小。
（√）8双闭环调速系统在起动过程中，速度调节器总是处于饱和状态。
（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）与开环系统相比，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和它组制动两阶段（√）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与负载电流（或转矩）的稳态关系，即静特性，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大的不同。
17直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。
（√）18 直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。
（Ⅹ）19电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰，严重时会造成系统振荡。
（√）20对电网电压波动来说，电压环比电流环更快。
（√）二选择题1直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时，（ A）。
A ACR抑制电网电压波动，ASR抑制转矩波动B ACR抑制转矩波动，ASR抑制电压波动C ACR 放大转矩波动，ASR抑制电压波动D ACR放大电网电压波动，ASR抑制转矩波动3与机组相比，相控整流方式的优点是（A 、B 、C 、D ），缺点是（ E 、F ）。
电力拖动自动控制系统-第四版完整版-陈伯时
电力拖动自动控制系统第四版课后答案习题二2-1 试分析有制动通路的不可逆PWM 变换器进行制动时，两个VT 是如何工作的答：先减小控制电压，使1gU 得正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压dU 降低。
但是由于机械惯性，转速和反电势还来不及变化，因而造成dEU>的局面，很快电流di 反向，VD2 截止，在onttT≤<期间2gU 为正，于是VT2 导通反向电流产生能耗制动作用。
在onTtTt≤<+期间，VT2 关断，di−经VD1 续流，向电源回馈能量。
同时VD1 两端压降钳住VT1，使他不能导通。
在制动状态，VT2 和VD1 轮流导通，VT1 始终关断。
在制动阶段，VT1 始终不导通。
VT2 导通期间，并能耗制动；VT2 不导通期间，VD1 续流，并回馈制动。
2.2 系统的调速范围是1000~100 r min ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？n s解：∆n = nD(1- s) = 1000⨯ 0.02 (10⨯ 0.98) = 2.04rpm系统允许的静态速降为2.04rpm 。
2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为n0 max = 1500r min ，最低转速特性为n= 150r min ，带额定负载时的速度降落∆n N = 15r min ，且在不0 min同转速下额定速降不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？解：1）调速范围 D = nn min (均指额定负载情况下）maxn max = n0 max - ∆n N = 1500 -15 = 1485n min = n0 min - ∆n N = 150 -15 = 135D = n max n min = 1485 135 = 112) 静差率s = ∆nNn0 = 15 150 = 10%2.4 直流电动机为P N=74kW,UN=220V，I N=378A，n N=1430r/min，Ra=0.023Ω。
《电力拖动自动控制系统》(第四版)--阮毅、陈伯时--课后答案
解
思路
1－6 某闭环调速系统的开环放大倍数为 15 时，额定负载下 电动机的速降为 8r/min，如果将开环放大倍数提高到 30，它 的速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多 少倍？
解：
因
故：
n 1－7 某调速系统的调速范围 D=20，额定转速 N=1500
Δn r/min ，开环转速降落 Nop= 240 r/min ，若要求系统的静
1－1 为什么 PWM—电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好 的动态性能？
答：PWM—电动机系统在很多方面有较大的优越性： （1） 主电路线路简单，需用的功率器件少。 （2） 开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。 （3） 低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达 1：10000 左右。 （4） 若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动 态抗扰能力强。
解：（1）β= Uim*/Idm=8/80=0.1 电流为40A时：Ui= Idβ=40×0.1=4V 电流为70A时：Ui= Idβ=70×0.1=7V （2）Uc增加。
2-9在双闭环直流调速系统中，电动机拖动恒转矩负载在额定 工作点正常运行，现因某种原因电动机励磁下降一半，系统工 作情况将会如何变化？（λ=1.5）
Un*
- Ui
+
+
Kp Uc
Ud0 -
Ks
+
E 1/Ce
n
- Un
系统的静态结构图
(3) R1=KP×R0=12.3×20=246K
(4) 1.5I N 1.1I N 10V VBr
VBr=7.33V
当n=0时，
Uc
Idbl R Ks
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1 / 34 复习提示： 1.在使用本复习题（要点）之前，务必要将教材的相关章节至少通读2遍以上，以免造成知识不系统、不连贯。切记！切记！ 2.本复习题（要点）覆盖了《运动控制系统》考试所要求的所有知识点，要求理解加记忆，但这绝不是考试原题。切记！ 3.有些是书中例题和课后习题。
第2章 转速反馈控制的直流调速系统 1 直流电机主要有哪几种基本调速方法?通过性能比较，你认为哪一种方法最好？ 答：直流电动机稳态表达式
eKIRUn
式中:n—转速（r/min）,U—电枢电压（V）,I—电枢电流（A）,R—电枢回路总电阻（Ω）,—励磁磁通（Wb）,eK—电动势常数。 直流电机主要有三种基本调速方法：调节电枢供电电压 U，减弱励磁磁通 ，改变电枢回路电阻 R。 对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在基速（即电机额定转速）以上作小范围的弱磁升速。因此，自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主。
2 常用的可控直流电源主要有哪些？ 答：常用的可控直流电源有以下三种： （1）旋转变流机组——用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。 （2）静止式可控整流器——用静止式的可控整流器，以获得可调的直流电压。 （3）直流斩波器或脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，以产生可变的平均电压。
3．静差率s与空载转速n0的关系如何? 答：静差率s与空载转速n0成反比，n0下降，s上升。所以检验静差率时应以最低速时的静
差率 minonns为准。 2 / 34
5转速控制的要求是什么？ 答：1）调速-在一定的最高转速和最低转速的范围内，分档的或平滑的调节转速。 2）稳速-以一定的精度在所需转速上稳定运行，在各种可能的干扰下不允许有过大的转速波动，以确保产品质量。 3）加、减速-频繁起、制动的设备要求尽量快的加、减速以提高生产率；不宜经受剧烈速度变化的机械则要求起、制动尽量平稳。
6 解释反馈控制规律？ 答（1）被调量有静差 （2）抵抗扰动与服从给定 （3）系统精度依赖于给定和反馈检测精度
7 闭环空载转速cln0比开环空载转速opn0小多少? 答： cln0是opn0的1/（1+K）。
8 试说明转速负反馈调速系统工作原理。 答：转速负反馈直流调速系统由转速给定、转速调节器ASR、触发器GT、晶闸管变流器VT、测速发电机TG等组成； 当电动机负载TL增加时，电枢电流Id也增加，电枢回路压降增加，电动机转速下降，则转速反馈电压nU也相应下降，而转速给定电压*nU不变，nnnUUU*增加。转速调节器ASR输出cU增加，使控制角 减小，晶闸管整流装置输出电压dU增加，于是电动机转速便相应自动回升，其调节过程可简述为：
上述过程循环往复，直至0U为止。 9下图带转速负反馈的闭环直流调速系统原理图，各部件的名称和作用。
0)(UnUUUUnRRIITdcfndddL3 / 34
答： 1）比较器： 给定值与测速发电机的负反馈电压比较，得到转速偏差电压nU。 2）比例放大器A：将转速偏差电压nU放大，产生电力电子变换器UPE所需的控制电压cU。 3）电力电子变换器UPE：将输入的三相交流电源转换为可控的直流电压dU。 4）M电机：驱动电机。 5）TG发电机：测速发电机检测驱动电机的转速。 6）电位器：将测速发电机输出电压降压，以适应给定电压幅值*nU。
10 说明单闭环调速系统能减少稳态速降的原因，改变给定电压或者调整转速反馈系数能否改变电动机的稳态转速?为什么?
答：负反馈单闭环调速系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降的变化。 稳态转速为：
clcledenSPnnKCRIKCUKKn0*)1()1(
从上式可可得：改变给定电压能改变稳态转速；调整转速反馈系数，则espCKKK也要改变，因此也能改变稳态转速。 4 / 34
11闭环系统静特性的定义？与开环系统比较有何特点？ 答（1）定义：表示闭环系统电动机转速与负载电流的稳态关系。
)1()1(*KCRIKCUKKnedenSP （2）特点： 1）闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬的多， 2）如果比较同一N0的开环和闭环系统，则闭环系统的静差率要小的多。 3）当要求的静差率一定时，闭环系统可以大大提高调速范围。 4）要取得上述三项优势，闭环系统必须设置放大器。
12 闭环控制系统具有良好的抗扰能力和控制精度的原因？ 答：闭环控制系统是建立在负反馈基础上，按偏差进行控制。当系统中由于某种原因使被控量偏离希望值而出规偏差时，必定产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差，使被控制量与希望值趋于一致，所以闭环控制系统具有良好的抗扰动能力和控制精度。
13反馈控制系统为什么极性不能接错？ 答：控制系统一般都是负反馈系统。如果错接成正反馈系统，对调速系统造成超速“飞车”或振荡等故障，后果非常严重。
14 有静差系统与无差系统的区别？ 答：根本区别在于结构上(控制器中)有无积分控制作用，PI控制器可消除阶跃输入和阶跃扰动作用下的静差，称为无静差系统，P控制器只能降低静差，却不能消除静差，故称有静差系统。
15比例积分(PI)调节器的特点 ？ 答： PI调节器的输出电压Uc由两部分组成。第一部分KPUi是比例部分，第二部分dtU
Ti
l
1
是积分部分。当t=0突加Ui瞬间，电容C相当于短路，反馈回路只有电阻Rf，此时相当于P调节器，输出电压ipoUKU，随着电容C被充电开始积分，输出电压Uc线性增加，只要输入Ui继续存在，Uc一直增加饱和值（或限幅值）为止。 5 / 34
16 PID控制各环节的作用是什么? 答：PID控制器各环节的作用是： (l) 比例环节P：成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦出现，控制器立即产生控制作用，以便减少偏差，保证系统的快速性。 (2) 积分环节I：主要用于消除静差，提高系统的控制精度和无差度。 (3) 微分环节D：反映偏差信号的变化趋势，并能在偏差信号变得过大之前，在系统中引入一个早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。
17下图为带电流截止负反馈的闭环调速系统稳态结构图，说明电流截止负反馈的工作原理，及这种调速系统的静特性特点？
答：当 Id ≤ Idcr 时，电流负反馈被截止，静特性和只有转速负反馈调速系统的静特性式相同，现重写于下)1()1(*KCRIKCUKKnedenSP 当 Id Idcr时，引入了电流负反馈，静特性变成 6 / 34
)1()()1()(*KCIRKKRKCUUKKnedsspecomnsp
特点： （1）电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻sspRKK，因而稳态速降极大，特性急剧下垂。 （2）比较电压 comU与给定电压*nU 的作用一致，好象把理想空载转速提高到
)1()('*0KCUUKKnecomnsp
18采用比例积分调节器控制的电压负反馈调速系统，稳态运行时的速度是否有静差？为 什么？试说明理由。 答：采用比例积分调节器控制的电压负反馈调速系统，稳态运行时的速度是无静差的。 电压负反馈实际是一个自动调压系统，只有被包围的电力电子装置内阻引起的稳态速降被 减小到 1/（1+K），它的稳态性能比带同样放大器的转速负反馈系统要差。但基本控制原 理与转速负反馈类似。它与转速负反馈一样可以实现无静差调节。
19光电式旋转编码器的数字测速方法主要有哪几种？各用于何种场合？ 答：采用中光电式旋转编码器的数字测速方法主要有M 法测速，T 法测速，M/T 法测速，M法适用于测高速，T法适用于测低速，M/T 法即适用于测低速，又适用于测高速。
（2-4） 为什么 PWM—电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好的动态性能？ 答：PWM—电动机系统在很多方面有较大的优越性： （1） 主电路线路简单，需用的功率器件少。 （2） 开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。 （3） 低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达 1：10000 左右。 （4） 若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。 （5） 功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高。 7 / 34
（6） 直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。 （2-11） 调速范围和静差率的定义是什么？调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关系？为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了”？ 答：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，用字母Ｄ表示，即
minmaxn
nD其中，maxn和minn一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速，对于少数负载
很轻的机械，可以用实际负载时的最高和最低转速。 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，称作静差率s，即0nnsN或用百分比表示 %1000nnsN 在直流电动机变压调速系统中，一般以电动机的额定转速作为最高转速N n 则NNNnnnnnsmin0
∴snsnsnnNNN)1(min )1(minmaxsnsnnnDNN 由上式可看出调速系统的调速范围、静差速降和最小静差率之间的关系。对于同一个调速系统，Nn值一定，如果对静差率要求越严，即要求s值越小时，系统能够允许的调速范围也越小。一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。
（2-12） 转速单闭环调速系统有那些特点？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，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速？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有以下三个基本特征：1）只用比例放大器的反馈控制系统，其被被调量仍是有静差的。 2）反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。扰动性能是