运动控制系统练习题(2)

19位置随动系统的误差包括哪几种？

20、采用PI调节器的无静差调速系统的稳态误差是否受给定电源和测速发电机精度的影响？为什么？

21补偿控制规律与反馈控制规律有什么不同？

22在转速负反馈单闭环调速系统中，当电网电压、放大器放大系数、激磁电流、电枢电阻、测速发电机磁场各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对它们有无调节能力？为什么？

23分析自然环流可逆调速系统正向制动过程。各点波形

24. 按定子磁链控制的直接转矩控制（DTC）系统与磁链闭环控制的矢量控制（VC）系统在系统特点与性能有什么异同？

25已知串级调速系统主回路单线原理框图，试说明起动时各电器开关正确的合闸顺序和停机时的分闸顺序，并简要说明理由。

26在双闭环直流调速系统中ASR、ACR各有何作用？它们的输出限幅值各应按什么要求整定？

27画出双闭环直流调速系统的动态结构图，并标明各点信号名称和作用。 28什么是电压源变频器和电流源变频器？他们在性能上有什么差异？

29串级调速系统的起动和停车时总的原则是什么？画出串级调速系统间接起动时控制原理图，说明间接起动的过程及工作原理。

30试从物理意义上解释随动系统中Ⅱ型系统能适应加速度输入而Ⅰ型系统不能。

31逻辑无环流可逆调速系统对无环流逻辑控制器的要求是什么？ 32、对于调速系统转速控制的要求有哪几个方面？单闭环直流调速系统的静特性与开环系统机械特性相比有何优点？ 33：常用的异步电动机调速有哪些？哪些属于转差功率消耗型？哪些属于转差功率不变型？哪些属于转差功率回馈型？

① 异步电动机调速方法有：降电压调速、绕线式异步电机转子串电阻调速、串级调速、变极

调速、变频调速等。② 降电压调速、绕线式异步电机转子串电阻调速属于转差功率消耗型 ③ 串级调速属于转差功率回馈型

④ 变极调速、变频调速属于转差功率不变型。 34：请比较直流调速系统、交流调速系统的优缺点，并说明今后电力传动系统的发展的趋势. * 直流电机调速系统

优点：调速范围广，易于实现平滑调速，起动、制动性能好，过载转矩大，可靠性高，动态性能良 好。

缺点：有机械整流器和电刷，噪声大，维护困难；换向产生火花，使用环境受限；结构复杂，容量、

转速、电压受限。

* 交流电机调速系统（正好与直流电机调速系统相反）优点：异步电动机结构简单、坚固耐用、

维护方便、造价低廉，使用环境广，运行可靠，便于制造大容量、高转速、高电压电机。大 量被用来拖动转速基本不变的生产机械。

缺点：调速性能比直流电机差。

* 发展趋势：用直流调速方式控制交流调速系统，达到与直流调速系统相媲美的调速性能；或采用同步电机调速系统.

35、PID控制器各环节的作用是什么？

答：PID控制器各环节的作用是：

（1）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。

36、交流异步电动机的恒压频比控制有哪三种方式？试就其实现难易程度、机械特性等方面 进行比较。

名词解释题

1．V—M系统

晶闸管-电动机调速系统 3. 静差率

负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落与理想空载转速的比 4. ASR 转速调节器

5. 测速方法的分辨率

衡量一种测速方法对被测转速变化的分辨能力 6．PWM

可逆脉冲宽度调制 7．直接转矩控制

利用转矩反馈直接控制电机的电磁转矩 8. 调速范围

电动机提供的最高转速与最低转速之比 9. ACR 电流调节器

15．调节器的设计过程可以简化为哪两步？ 1.选择调节器的结构 2.选择调节器的参数 计算题

1．某闭环调速系统，测得的最高转速为nmax =1500 r/min，最低转速为nmin =150 r/min，要求系统的静差率s≤2%，试计算： （1）该系统的调速范围D； （2）系统允许的静态速降ΔnN ；

（3）如果开环系统的静态速降为100 r/min，则闭环系统的开环放大倍数K是多少？

2．某直流调速系统电动机额定转速为：nN =1230 r/min，额定速降ΔnN =105 r/min，当要求静差率s≤30%时，允许多大的调速范围？如果要求静差率s≤20%时，则调速范围是多少？如果希望调速范围达到10，所能满足的静差率是多少？

3．有一V—M调速系统，电动机参数为：PN=2.5KW，UN=220V，IN =15A，nN =1500r/min，Ra=2Ω，可控硅整流装置内阻Rrec=1Ω，触发整流环节的放大系数KS=40，要求调速范围D=20，静差率S=10%，最大给定电压30V。 (1) 计算开环系统的稳态速降和系统所允许的稳态速降。 (2) 计算转速反馈系数α。

(3) 计算所需放大器的放大系数KP。

4、三相异步电动机带额定恒转矩负载运行，在额定频率50Hz下的转速为950r／min，采用恒压变频调速，带额定恒转矩负载不变，求f1＝40Hz时的转速。

已知自然环流可逆调速系统正向运行稳定运行时，各信号的极性；发出停车指令时的电流Id波形、转速n波形以及Uc波形；

5、直流调压调速系统最高转速特性nomax＝1900r/min，最低转速特性nomin＝500r/min，带额定负载时的转速降落ΔnN＝100r/min，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？

6、已知晶闸管整流装置供电的调速系统原始参数。电机：PN=2KW，UN＝220V，IN＝15A，nN＝1500r/min，Ra＝1.2Ω， 其它参数：整流装置内阻Rrec＝1Ω，触发整流环节放大倍数Ks＝30。要求D＝20，s≤10%。

⑴计算采用开环调速时的额定速降，说明能否满足调速要求？ ⑵若要满足这个要求，系统的额定速降 ΔnN最多是多少？

⑶采用转速负反馈组成闭环控制V-M系统，已知? = 0.015V·min/r， Ce = 0.15V·min/r，采用比例放大器的放大系数Kp应多大？

7、转速负反馈直流调速系统已校正成典型Ⅰ型系统，要求系统阶跃响应超调量δ％≤5％。已知时间常数T=0.1秒。

⑴ 求系统的开环增益；计算过渡过程时间ts和上升时间tr； ⑵ 如果要求上升时间tr＜0.35 秒，则开环增益K=？δ％=？

本次考试题型：选择题，填空题，简答题，分析画图题，计算题

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