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1、第 1 页 （共 页） 班 级（学生填写）： 姓名： 学号： 命题： 审题： 审批： - 密 - 封 - 线 - （答题不能超出密封装订线） 2014 2015 学年第一学期学年第一学期 运动控制系统运动控制系统 科目科目考试考试试题试题 B 卷卷 答卷答卷 使用班级（老师填写） ： 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 复核人 得 分 阅卷人 一、判断题（共一、判断题（共15 分，每空分，每空1 分，正确的打，错误的打）分，正确的打，错误的打） 1、光电式旋转编码器数字测速方法中， M 法适用于测高速，T 法适用于测低速。（ ） 2、直流电动机变压调速和弱磁调速都可以做到无级调速。（
2、 ） 3、 由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可以在第二象限工作。 （ ） 4、静差率和机械特性硬度概念不同但实质是相同的。（ ） 5、带电流截止负反馈的转速闭环调速系统属于双闭环控制的一种。（） 6、弱磁调速属于恒功率调速性质，电动机只能拖动恒功率负载，不能拖动恒转矩负载。 （） 7、双闭环调速系统的速度调节器只是在启动加速过程中会处于饱和状态。（） 8、 可逆脉宽直流调速系统是通过改变两组双向可控变流电路的触发脉冲极性来实现电动机转动方向（正反转）控制的。 （） 9、逻辑无环流可逆直流调速系统中， 整组变流电路和反组变流电路之间不存在环流。 （） 10、双闭环可逆直流
3、调速系统中，抗负载扰动主要由速度调节器实现。（） 11、转速电流双闭环直流调速系统中，速度调节器采用 PI调节器时转速总是有超调。 （） 12、交-交变频器输出频率比输入频率高。 （） 13、转差频率控制的转速闭环异步电动机变频调速系统实际动静态性能可以达到直流双闭环调速系统的水平。 （） 14、交流调压调速系统属于转差功率回馈型交流调速系统。（） 15、 SVPWM以圆形旋转磁场为控制目标， 而 SPWM以正弦电压为控制目标。（） 二、单项选择题（二、单项选择题（ 10 分，每题分，每题1 分）分） 1、双闭环直流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
4、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； 2、当理想空载转速n0 相同时， 闭环系统的静差率Sb与开环下的sk之比为（D） 。 A. 1 B. 0 C. 1+K (K 为开环放大倍数) D. 1/（1+K） 3、直流单闭环调速系统中，不能抑制（ D ）的扰动。 A调节器放大倍数 B. 电网电压波动 C. 负载 D. 测速机励磁电流 第 2 页 （共 页） 4、双闭环直流不可逆调速系统改变电动机运行方向时不能 ( C )。 A. 改变磁场接线
5、 B. 改变电枢接线 C. 同时改变磁场和电枢接线 D. 同时改变磁场和测速放电机接线 5、转速 PID 双闭环直流调速系统与转速 PI 调节器的双闭环直流调速系统相比，（ C ） 。 A. 抗负载扰动能力弱 B. 动态速降增大 C. 恢复时间延长 D. 抗电网电压扰动能力增强 6、 = 配合控制有环流可逆调速系统的主回路中（ D ） 。 A. 既有直流环流又有脉动环流 B. 有直流环流但无脉动环流 C. 既无直流环流又无脉动环流 D. 无直流环流但有脉动环流 7、输入为零时输出也为零的调节器是（ A ） 。 A比例调节器 B积分调节器 C比例积分调节器 D比例积分微分调节器 8、带二极管整流
6、器的 SPMW 变频器是以正弦波为逆变器输出波形，是一系列的( A )矩形波。 A幅值不变，宽度可变 B幅值可变，宽度不变 C幅值不变，宽度不变 D幅值可变，宽度可变 9、与矢量控制相比，直接转矩控制（ D ） 。 A调速范围宽 B控制性能受转自参数影响大 C技术复杂 D控制结构简单 10、异步电动机VVVF 调速系统的机械特性最好的是（ C ） 。 A控制恒11/wU B控制恒1/wgE C控制恒1/wrE D控制恒11/wI 第 3 页 （共 页） 班 级（学生填写）： 姓名： 学号： 命题： 审题： 审批： - 密 - 封 - 线 - （答题不能超出密封装订线） 三、分析计算题（共三、分
7、析计算题（共35 分）分） 1、如图双闭环直流调速系统，ASR、ACR 均采用PI调节器。已知参数： 电动机：NP=3.7kW,NU=220V,NI=20A,Nn=1000r/min, 电枢回路总电阻R=1.5 ,设VUUimnm10*=，电枢回路最大电流dmI=30A，电力电子变换器放大系数sK=40。试求： 1）电流反馈系数 和转速反馈系数 ；（4 分）。 2）分析突增负载后又进入稳定运行状态，则 ACR 的输出电压 Uc、变流装置输出电压 Ud、电动机转速 n 如何变化？为什么？（8 分） 3）如果速度给定*nU不变，要改变系统的转速，应调节什么参数？（ 3 分） 4）若交流电源电压降低
8、，分析系统的调整过程（ 5 分）。 5）画出系统动态结构框图（ 5 分） 解：1)AVIUrpmVnUdmimNnm/33. 03010/01. 0100010*=ba 2)cncUUKUKRIUCKRInCUITnCsdsdLnesLecdLL=+=+=,* 3)因为aa*,nnnUnnUU=，所以调节 可以改变转速 n。 4） 电压扰动量处于电流内环，所以电压波动会及时由电流环进行调节，通过调节电流大小补偿电压造成的影响，一般不会影响到速度。 5） 第 4 页 （共 页） 2、（10 分）某调速系统的调速范围是 1500150 r/min（即 D10） ，要求静差率 s=2，计算： 1）系
9、统允许的静态速降（5 分） 。 2）如果开环系统的静态速降是 100 r/min，求闭环系统的开环放大倍数（5 分） 。 解：1500 0.0237.5 / min(1)(1 0.02) 10Ncln snrs DD=- 10011 1.6737.5opclnKnD=- =- =D 四、设计题（四、设计题（ 15 分）分） 已知控制对象开环传递函数12212,) 1)(1()(TTsTsTKsG+=，试设计一个串联调节器，将该系统校正为开环典型I 型系统，并确定调节器结构和参数。 解：21221122212212;221212225 . 0) 1(1)() 1(11) 1)(1() 1()()
10、 1)(1()() 1()()(KTTKTKTKKTKKKTKKsTssWTsTsTTssKKsTsTTssKsWsTsTKsWTssKsGsWpipipipicbiccc=+=+=+=+=+=+=tttttttt 所以，调节器的结构为PI调节器。 第 5 页 （共 页） 班 级（学生填写）： 姓名： 学号： 命题： 审题： 审批： - 密 - 封 - 线 - （答题不能超出密封装订线） 五、证明题（五、证明题（20 分）分） 如图， 如调速范围minmaxnnD =， 静差率s=0nnND=， 而最高转速nmax=nN (额定转速)，试证明： （1）)1 (snsnDNN-D= （10 分） 证： )1 (1minminmaxminmin0snsnnnnnDnssnsnnnnnnnsNNNNNNNNN-D=D-=D-D=D+D=D= （2）单转速闭环系统稳态结构如上图，如所要求的开环静差率sk与闭环静差率sb相等，即sk=sb，而闭环调速范围为Dcl，开环调速范围为Dop，试证明： Dcl=（1+K）Dop，式中K=KpKs /Ce (10 分) 证： kbkbbkkbbbbNbkbkkkNkedkDKDKnnDDsssnsnDKnnsnsnDCRIn)1 (11)1 (1)1 (+=+=DD=-D=+D=D-D=D