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1、电力拖动动自动控控制系统统复习题题一、填空空题1. 直直流调速速系统用用的可控控直流电电源有： 旋转转变流机机组（GG-M系系统） 、静止止可控整整流器（VV-M统统） 、 直直流斩波波器和脉宽调调制变换换器（PPWM） 。2. 转转速、电电流双闭闭环调速速系统的的起动过过程特点点是 饱饱和非线线性控制制 、 准时时间最优优控制 和 转速速超调 。3. 交交流异步步电动机机变频调调速系统统的控制制方式有有 恒恒磁通控控制 、 恒功功率控制制 和和 恒电电流控制制 三种种。4. 变变频器从从结构上上看，可可分为 交交变变频 、交直交交变频 两类，从从变频电电源性质质看，可可分为 电流流型 、 电
2、电压型 两类。5. 相相异步电电动机的的数学模模型包括括： 电电压方程程 、 磁链链方程 、 转矩矩方程 和 运动动方程 。6. 异异步电动动机动态态数学模模型是一一个 高阶 、非线性性 、强耦合合 的多多变量系系统 。7. 常常见的调调速系统统中，在在基速以以下按 恒转转矩 调速方方式，在在基速以以上按 恒功率率 调速速方式。8. 调调速系统统的稳态态性能指指标包括括 调速速范围 和 静差差率 。9. 反反馈控制制系统的的作用是是：抵抗抗扰动 ， 服服从给定定 。10. VVVVF控制制是指逆逆变器输输出 电压压 和 频频率 可变的的控制11、转转速、电电流双闭闭环调速速系统当当中，两两个调
3、节节器采用用 串串级 联联接，其其中转速速反馈极极性为 负反反馈 、电流流反馈极极性为 负反馈馈 。12、直直流斩波波器的几几种常用用的控制制方法：T不变变，变tton 脉脉冲宽度度调制（PPWM） ；ton不变，变 T 脉冲频率调制（PFM） ；ton和T都可调，改变占空比 混合型 。13、转转速、电电流双闭闭环系统统，采用用PI调调节器，稳稳态运行行时，转转速n取取决于 给定定电压 、AASR的的输出量量取决于于 负载载电流 。14. 各种电电力拖动动自动控控制系统统都是通通过控制制 电动机机转速 来工工作的。15. V-MM系统中中，采用用三相整整流电路路，为抑抑制电流流脉动，可可采用的
4、的主要措措施是 设置置平波电电抗器 。16、在在单闭环环调速系系统中，为为了限制制全压启启动和堵堵转电流流过大，通通常采用用 电流流截止负负反馈 。17、在在配合控控制的直直流可逆逆调速系系统中，存存在的是是 直直流平均均 环流流，可用用 串串接环流流电抗器器 抑抑制。18、采采用PII调节器器的转速速、电流流双闭环环系统启启动时，转转速调节节器经历历 不不饱和、 饱和、退饱和和 三三种状态态。二、 选择题1. 带带有比例例调节器器的单闭闭环直流流调速系系统，如如果转速速的反馈馈值与给给定值相相等，则则调节器器的输出出为（ A ）A、零； BB、大于于零的定定值C、小小于零的的定值； D、保保
5、持原先先的值不不变2. 无无静差调调速系统统的PII调节器器中P部部份的作作用是（ D ）A、消除除稳态误误差； B、不不能消除除稳态误误差也不不能加快快动态响响应C、既消消除稳态态误差又又加快动动态响应应；D、加加快动态态响应3. 异异步电动动机变压压变频调调速时，采采用（ B ）控制制方式，可可获得一一线性机机械特性性。A、U11f11=常值值； BB、Egg/f11=常值值；C、Ess/f11=常值值； D、EEr/ff1=常常值4. 一一般的间间接变频频器中，逆逆变器起起（ B ）作用用。A、调压压； B、调调频；C、调压压与逆变变； D、调调频与逆逆变5. 转转差频率率控制变变频调速
6、速系统的的基本思思想是控控制（ C ）。A、电机机的调速速精度； B、电电机的动动态转矩矩；C、电机机的气隙隙磁通； D、电电机的定定子电流流6转速速电流双双闭环调调速系统统中的两两个调速速器通常常采用的的控制方方式是 ( BB )APPID BPPI CPP DPPD7静差差率和机机械特性性的硬度度有关，当当理想空空载转速速一定时时，特性性越硬，则则静差率率( AA ) A越越小 B越越大 C不不变 D不不确定8下列列异步电电动机调调速方法法属于转转差功率率消耗型型的调速速系统是是 ( D )A降降电压调调速 B串串级调速速 C变变极调速速 D变压变变频调速速9双闭闭环调速速系统中中，在恒恒
7、流升速速阶段时时，两个个调节器器的状态态是( A ) A. ASSR饱和和、ACCR不饱饱和 B. ACRR饱和、AASR不不饱和 C. ASSR和AACR都都饱和 DD. AACR和和ASRR都不饱饱和10在在微机数数字控制制系统的的故障保保护中断断服务子子程序中中，工作作程序正正确的是是( CC )A显显示故障障原因并并报警分析析判断故故障封锁PPWM输输出系统复复位 B显显示故障障原因并并报警封锁锁PWMM输出分析析判断故故障系统复复位 C封封锁PWWM输出出分析析判断故故障显示故故障原因因并报警警系统统复位 D分分析判断断故障显示示故障原原因并报报警封锁PPWM输输出系统复复位11、S
8、SPWMM技术中中，调制制波是频频率和期期望波相相同的（ A ）。 AA、正弦弦波 B、方方波 C、等等腰三角角波 D、锯锯齿波12、无无静差单单闭环调调速系统统，稳态态时，转转速的给给定值与与反馈值值相同，此此时调节节器的输输出（ D ）。 AA、为00 B、正正向逐渐渐增大 CC、负向向逐渐增增大 D、保保持恒定定终值不不变13、下下列交流流异步电电动机的的调速方方法中，应应用最广广的是（ C ）。 A、降降电压调调速 BB、变极极对数调调速 C、变变压变频频调速 D、转转子串电电阻调速速14、在在交直交变频频装置中中，若采采用不控控整流，则则PWNN逆变器器的作用用是（ C ）。 AA、
9、调压压 B、调调频 CC、调压压调频 D、调调频与逆逆变15、控控制系统统能够正正常运行行的首要要条件是是（ BB ）。 AA、抗扰扰性 B、稳稳定性 C、快快速性 D、准准确性16、常常用的数数字滤波波方法不不包括（ D ）。 AA、算术术平均值值滤波 B、中中值滤波波 CC、中值值平均滤滤波 D、几几何平均均值滤波波17、在在电机调调速控制制系统中中，系统统无法抑抑制（ B ）的扰扰动。 AA、电网网电压 BB、电机机励磁电电压变化化 C、给给定电源源变化 DD、运算算放大器器参数变变化18、双双闭环调调速系统统在稳定定运行时时，控制制电压UUct的的大小取取决于（ C ）。 AA、Idd
10、l B、nn CC、n和和Idll D、和三、 判断题1、反馈馈控制系系统所能能抑制的的只是被被反馈环环包围的的前向通通道上的的扰动。 （ ）2、改变变电流相相序可以以改变三三相旋转转磁通势势的转向向。 （ ）3、当闭闭环系统统开环放放大系数数大于系系统的临临界放大大系数时时，系统统将稳定定。 （ ）4、调速速系统的的静差率率指标应应以最低低速时所所能达到到的数值值为准。 （ ）5、在电电机调速速控制系系统中，系系统无法法抑制电电机励磁磁电压变变化的扰扰动。 （ ）6、控制制系统能能够正常常运行的的首要条条件是准准确性。 （ ）7、开环环系统的的静特性性可以比比闭环系系统硬得得多。 （ ）8、
11、微机机数字调调速系统统中，采采样频率率应不小小于信号号最高频频率的22倍。 （ ）9、一般般的间接接变频器器中，逆逆变器起起调频与与逆变作作用。 （ ） 10、无无静差调调速系统统中，调调节器一一般采用用PI调调节器调调节器。 （ ）四、问答答题1、调速速范围和和静差率率的定义义是什么么？ 答：生产机机械要求求电动机机提供的的最高转转速和最最低转速速之比叫叫做调速速范围，用用字母DD表示,即： 当系统统在某一一转速下下运行时时，负载载由理想想空载增增加到额额定值时时所对应应的转速速降落nN与与理想空空载转速速n0之之比，称称作静差差率s，即即2、简述述恒压频频比控制制方式答：绕组组中的感感应电
12、动动势是难难以直接接控制的的，当电电动势值值较高时时，可以以忽略定定子绕组组的漏磁磁 阻抗抗压降，而而认为定定子相电电压 UUs Egg，则得得 这这是恒压压频比的的控制方方式。但但是，在在低频时时 Uss 和 Eg 都较小小，定子子阻抗压压降所占占的份量量就 比比较显著著，不再再能忽略略。这时时，需要要人为地地把电压压 Uss 抬高高一些，以以便近似似地补偿偿定子压压降。3、转速速、电流流双闭环环调速系系统稳态态运行时时，两个个调节器器的输入入偏差电电压和输输出电压压各是多多少？为为什么？答：当两两个调节节器都不不饱和时时，它们们的输入入偏差电电压和输输出电压压都是零零，转速速调节器器 AS
13、SR 的的输出限限幅电压压 Uiim 决决定了电电流给定定电压的的最大值值；电流流调节器器 ACCR的输输出限幅幅电压限限制了电电力电子子变换器器的最大大输出电电压Uddm.4、单闭闭环调速速系统的的基本特特征答：（11)具有有比例放放大器的的单闭环环调速系系统是有有静差的的； （22）闭环环系统具具有较强强的抗干干扰性能能反馈闭闭环系统统具有很很好的抗抗扰性能能，对于于作用在在被负反反馈所包包围的前前向通道道上的一一切扰动动都能有有效地抑抑制； （33）闭环环系统对对给定信信号和检检测装置置中的扰扰动无能能为力。5、在无无静差转转速单闭闭环调速速系统中中，转速速的稳态态精度是是否还受受给定电
14、电源和测测速发电电机精度度的影响响？并说说明理由由。 答答：系统统的精度度依赖于于给定和和反馈检检测的精精度。因因此转速速的稳态态精度还还受给定定电源和和测速发发电机精精度的影影响。6、晶闸闸管-电电动机系系统需要要快速回回馈制动动时，为为什么必必须采用用可逆线线路？ 答答：当电电动机需需要回馈馈制动时时，由于于反电动动势的极极性未变变，要回回馈电能能必须产产生反向向电流，而而反向电电流是不不可能通通过 VVF 流流通的，这这时，可可以通过过控制电电路切换换到反组组晶闸管管装置 VR，并并使它工工作在逆逆变状态态，产生生逆变电电压，电电机输出出电能实实现回馈馈制动。7、解释释待正组组逆变和和反
15、组逆逆变，并并说明这这两种状状态各出出现在何何种场合合下。 答答：正组组逆变电电枢端电电压为负负，电枢枢电流为为正，电电动机逆逆向运转转，回馈馈发电，机机械特性性在第四四象限。 反组逆逆变电枢枢端电压压为正，电电枢电流流为负，电电动机正正向运转转，回馈馈发电，机机械特性性在第二二象限。8、有静静差系统统与无差差系统的的区别。 答：根本区区别在于于结构上上(控制制器中)有无积积分控制制作用，PPI控制制器可消消除阶跃跃输入和和阶跃扰扰动作用用下的静静差，称称为无静静差系统统，P控控制器只只能降低低静差，却却不能消消除静差差，故称称有静差差系统。9、简述述泵升电电压产生生的原因因及其抑抑制措施施。
16、 答答：泵升升电压产产生的原原因：采采用二极极管整流流获得直直流电源源时，电电机制动动时不能能回馈电电能，只只好对滤滤波电容容充电，使使电容两两端电压压升高，产产生泵升升电压。 泵升电电压抑制制措施：电容器器吸收动动能；镇镇流电阻阻消耗动动能；并并接逆变变器。10、什什么叫环环流? 并说明明有环流流可逆系系统的适适用场合合。 答：只只限于两两组晶闸闸管之间间流通的的短路电电流称为为环流。 适用用于中小小容量系系统, 有较高高快速性性能要求求的系统统。11、在在转速、电电流双闭闭环调速速系统中中，出现现电网电电压波动动与负载载扰动时时，哪个个调节器器起主要要调节作作用？ 答答：电网网电压波波动时
17、，AACR起起主要调调节作用用;负载载扰动时时，ASSR起主主要抗扰扰调节作作用。五、 计算题 1、 某直流流调速系系统的电电动机额额定转速速为 nnN=114300r/mmin ,额定定速降 nN =1115r/minn，当要要求静差差率s30时，允允许多大大的调速速范围？如果要要求静差差率s20，试求求最低运运行速度度及调速速范围。 解：要要求s30%时，调调速范围围为若要求ss20%时，最最低空载载转速为为最低运行行转速为为调速范围围为 2、某某一调速速系统，测测得的最最高转速速特性为为 nOO maax = 115000r / miin ，最最低转速速特性为为nO miin = 115
18、0rr / minn ，带带额定负负载时的的速度降降落 nN = 155r / miin ，且且在不同同转速下下额定速速降nN 不变变，试问问系统能能够达到到的调速速范围有有多大？系统允允许的静静差率是是多少？ 解：思思路一：系统能够够达到的的调速范范围为： 3. 在转转速、电电流双闭闭环系统统中，两两个调节节器ASSR、AACR均均采用PPI调节节器。已已知参数数：电动动机：PPnomm=3.7kWW ， Unoom=2220VV ， Inoom=220A ，nnnom=10000r/minn，电枢枢回路总总电阻RR=1.5，设UUnm*= UUim*= UUcm=8V，电电枢回路路最大电电
19、流Iddm=440A，电电力电子子变换器器的放大大系数KKs=440.试试求：（1）电电流反馈馈系数和转速速反馈系系数；（2）当当电动机机在最高高转速发发生堵转转时的UUd0、UUi、UUc值。 解：（11）= UUim*/Iddm=88/400=0.2= UUnm */ nnoom=88/10000=0.0008 （22）Udd0=IIdmRR=4001.55=600V Uii= UUim*=8VV（极性性相反）Uc= Ud00/Kss=600/400=1.5A 44. 已已知某调调速系统统电动机机数据为为：PNN=188KW ,UNN=2220V ,INN=944A ,nN=10000r/
20、minn ，RRa=00.155整流装装置内阻阻Rrecc = 0.33触发整整流环节节的放大大倍数 Ks=40.最大给给定电压压Unmm* =15VV, 当当主电路路电流达达到最大大值时，整整定电流流反馈电电压 UUim =100V计算： （11）转速速反馈系系数 。 （22）调节节器放大大系数KKp 。 5、如如图所示示的系统统，要求求5%，试设设计调节节器。 解：根根据题意意，该系系统可以以校正为为典型型系统统，也可可以校正正为典型型型系统统后加给给定滤波波器。校正成典典型型系统统时，若若取h=5，则则T1=0.11，hTT1=550.001=00.055，T11hTT2。因因此可以以把大惯惯性环节节1/（00.1ss+1）近近似处理理为积分分环节11/（00.1ss），故故系统控控制对象象的传递递函数为为采用PII调节器器校正，则则开环传传递函数数为按Mpmmin准准则故调节器器参数这时超调调量=377.6%，为了了减小超超调量，输输入通道道加一给给定滤波波器取滤波时时间常数数T0=0.05，超超调量=2.8%5%，满满足要求求。最后后还要校校验一下下近似条条件是否否满足、 即，满足足近似条条件。