运动控制系统期末复习题直流部分

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 0.25

B 0.5

C 0.75

D 1.0

5.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 PI

B n PI

C I P

D n P

6.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。

5.转速、电流双闭环直流调速系统设计后，ASR限幅对应1.5倍额定电流，但是

在空载额定励磁稳速运行时突加额定转矩负载，转速不能回到给定转速，请分析原因？

6.在转速、电流双闭环直流调速系统中，两个调节器均采用PI调节器。当系统带额

定负载运行时，转速反馈线突然断线，试分析系统进入稳态后调节器、转速、电枢电流的情况。

7.写出直流电动机反馈闭环调速系统的临界放大系数表达式，并请说明表达式中各个参数含义。

8?请写出双闭环调速系统起动过程的三个特点。

9?请简述H型双极式PWM变换器的缺点。

四、设计题

1、某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：

直流电动机220V、136A、1460r/min，C e=0.132Vmin/r，允许过载倍数

=1.5。

晶闸管装置放大系数40。

电枢回路总电阻0.5。

时间常数T=0.03s , T m=0.18s。

电流反馈系数=0.05V/A ( 10V/1.5I N ),转速反馈系数=0.007Vmin/r (10V/n N)。

将电流环校正成典型I型系统,取KT=0.5 ;将转速环校正成典型U型系统，取h=5。电流环滤波时间常数0.002s ；转速环滤波时间常数0.01s。

请选择并设计各调节器参数。

2、有一转速、电流双闭环调速系统，已知电动机参数为：P N =5.5kw ,

U N =220V , I N =28A , n N=1490 r/min ,电枢回路电阻R=0.8 Q,允许电

流过载倍数入=1.8 ,电磁时间常数T L=0.048S ,机电时间常数

T m=0.185s ,主电路采用三相桥式整流电路,触发整流环节的放大倍数

Ks=35 ,整流电装置内阻R res=1.3 Q,平均失控时间常数T s=0.0017s,最

大输入、输出电压均为10V,电流反馈滤波时间常数T oi=0.002s ,转速反馈滤波时间常数T on=0.015s。

(1)计算电流反馈系数B,转速反馈系数a。

(2)按典型I型系统设计电流调节器结构和参数，其中KT=0.5。

(3)按典型II型系统设计转速调节器，其中h=5 ,选择调节器结构并

计算参数。

(计算时小数点后保留3位，若数值较小时，应保留三位有效位)(19分)

3、转速单闭环控制系统如下图所示，已知数据如下：电动机：

P N10kW , U N 220V , I N 55A , n N1500r/mi n , R a 0.5 。整流装置内阻R rec 0.3 ,触发整流环节的放大倍数

K s 35。最大给定电压U nm 8V ,当主电路电流达到最大值时，整定电流反馈电压U im 8V。设计指标：要求系统满足调速范围 D 25 ,静差率s 10%。

1.计算C e,额定负载时，开环系统的稳态速降A n op，满足静差率要求时，闭

环系统的稳态速降A n ci及闭环系统的开环放大系数K。

2.转速反馈系数,调节器放大系数K p。

3.定性画出当I d I N时，U；n N和U n - n N的闭环静特性。

4.系统是否有静差？若有静差，应采取何种实际可行的措施消除静

差。

（计算时小数点后保留3位，若数值较小时，应保留三位有效位）（15分）