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1、运动控制系统期末温习题运动控制直流部分温习题一、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_的限幅值能够调节系统最大电流;调节_的限幅值能够调节UPE的最大输出电压。9双极性
2、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.下列讲法正确的是A积分调节器的输出决定于输入偏差量的历史经过。B比例控制能够使系统在偏差电压为零时保持恒速运行。C比例调节器能够实现无静差。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,假如将系
3、统校正成典型型系统的经过,KT值取为时为无超调。ABCD5.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。APIBPICPDP6.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,电枢电流能否等于零,为什么4.假设某转速单闭环调速系统的电源电压忽然降低,则该调速系统将怎样进行调节,请
4、结合稳态构造图加以讲明。5.转速、电流双闭环直流调速系统设计后,ASR限幅对应倍额定电流,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,转速反应线忽然断线,试分析系统进入稳态后调节器、转速、电枢电流的情况。7.写出直流电动机反应闭环调速系统的临界放大系数表达式,并请讲明表达式中各个参数含义。8.请写出双闭环调速系统起动经过的三个特点。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22
5、0V、136A、1460r/min,Ce=r,允许过载倍数=。晶闸管装置放大系数40。电枢回路总电阻。时间常数Tl=,Tm=。电流反应系数=A10V/,转速反应系数=r10V/nN。将电流环校正成典型型系统,取KT=;将转速环校正成典型型系统,取h=5。电流环滤波时间常数;转速环滤波时间常数。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:PN=,UN=220V,IN=28A,nN=1490r/min,电枢回路电阻R=,允许电流过载倍数=,电磁时间常数TL=,机电时间常数Tm=,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Rres=
6、,平均失控时间常数Ts=,最大输入、输出电压均为10V,电流反应滤波时间常数Toi=,转速反应滤波时间常数Ton=。1计算电流反应系数,转速反应系数。2按典型I型系统设计电流调节器构造和参数,其中KT=。3按典型II型系统设计转速调节器,其中h=5,选择调节器构造并计算参数。(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列图所示,已知数据如下:电动机:kWPN10=,VUN220=,AIN55=,min/1500rnN=,=5.0aR。整流装置内阻=3.0recR,触发整流环节的放大倍数35=sK。最大给定电压VUnm8*=,当主电路电流到达最大值时
7、,整定电流反应电压VUim8=。设计指标:要求系统知足调速范围25=D,静差率%10s。1.计算Ce,额定负载时,开环系统的稳态速降nop,知足静差率要求时,闭环系统的稳态速降ncl及闭环系统的开环放大系数K。2.转速反应系数,调节器放大系数pK。3.定性画出当NdII时,NnnU=*和NnnU21*=的闭环静特性。4系统能否有静差若有静差,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分六、按下述两种情况定性分析转速、电流双闭环直流调速系统的转速和电流的变化规律,两个调节器的输出与控制作用,定性画出转速、电流的过渡曲ttndIdLIdNI*n
8、画出图中所缺部分1.有一V-M转速单闭环调速系统,采用比例控制,电动机参数为60kW,220V、150A、1000r/min,电枢电阻,整流装置内阻,主电路电感L=10mH,系统运动部分GD2=60Nm2,触发整流环节的放大倍数为30。要求系统知足调速范围不小于20,静差率不超过5%.求:1)计算调速要求所允许的闭环静态速降。2)计算闭环系统开环放大系数;3)整流装置采用三相桥式电路,Ts=,判定此时系统能否稳定。2、某PWM变换器供电的双闭环直流调速系统,采用三相桥式电路,基本数据如下:直流电动机220V、130A、1500r/min,Ce=r,允许过载倍数=。PWM变换装置放大系数40,失控时间Ts=。电枢回路总电阻。时间常数Tl=,Tm=。当给定信号nU=10V时,对应稳态转速为Nn;转速调节器饱和输出为10V时Id=。将电流环校正成典型型系统,取KT=;将转速环校正成典型型系统,取h=5。转速环滤波时间常数,忽略电流环的滤波环节。请选择并设计各调节器参数。