《自动控制系统》习题库doc-湖南化工职业技术学院－学历efq

第一章 闭环控控制的直直流调速速系统11为为什么PPWM电动机机系统比比晶闸管管电动机机系统能能够获得得更好的的动态性性能？答：PWWM电动机机系统在在很多方方面有较较大的优优越性：（1）主主电路线线路简单单，需用用的功率率器件少少。（2）开开关频率率高，电电流容易易连续，谐谐波少，电电机损耗耗及发热热都较小小。（3）低低速性能能好，稳稳速精度度高，调调速范围围宽，可可达1：100000左左右。（4）若若与快速速响应的的电动机机配合，则则系统频频带宽，动动态响应应快，动动态抗扰扰能力强强。（5）功功率开关关器件工工作在开开关状态态，导通通损耗小小，当开开关频率率适当时时，开关关损耗也也不大，因因而装置置效率较较高。（6）直直流电源源采用不不控整流流时，电电网功率率因数比比相控整整流器高高。12试试分析有有制动通通路的不不可逆PPWM变变换器进进行制动动时，两两个VTT是如何何工作的的。调调速范围围和静差差率的定定义是什什么？调调速范围围、静差差速降和和最小静静差率之之间有什什么关系系？为什什么说“脱离了了调速范范围，要要满足给给定的静静差率也也就容易易得多了了”？18转转速单闭闭环调速速系统有有那些特特点？改改变给定定电压能能否改变变电动机机的转速速？为什什么？如如果给定定电压不不变，调调节测速速反馈电电压的分分压比是是否能够够改变转转速？为为什么？如果测测速发电电机的励励磁发生生了变化化，系统统有无克克服这种种干扰的的能力？答：（11）转速速单闭环环调速系系统有以以下三个个基本特特征只用比比例放大大器的反反馈控制制系统，其其被被调调量仍是是有静差差的。反馈控控制系统统的作用用是：抵抵抗扰动动，服从从给定。扰扰动性能能是反馈馈控制系系统最突突出的特特征之一一。系统的的精度依依赖于给给定和反反馈检测测的精度度。（2）改改变给定定电压会会改变电电动机的的转速，因因为反馈馈控制系系统完全全服从给给定作用用。（3）如如果给定定电压不不变，调调节测速速反馈电电压的分分压比或或测速发发电机的的励磁发发生了变变化，它它不能得得到反馈馈控制系系统的抑抑制，反反而会增增大被调调量的误误差。反反馈控制制系统所所能抑制制的只是是被反馈馈环包围围的前向向通道上上的扰动动。19在在转速负负反馈调调速系统统中，当当电网电电压、负负载转矩矩、电动动机励磁磁电流、电电枢电阻阻、测速速发电机机励磁各各量发生生变化时时，都会会引起转转速的变变化，问问系统对对上述各各量有无无调节能能力？为为什么？答：当电电网电压压发生变变化时，系系统对其其有调节节能力。因因为电网网电压是是系统的的给定反反馈控制制系统完完全服从从给定。负载转矩矩、电动动机励磁磁电流、电电枢电阻阻变化时时系统对对其有调调节能力力。因为为他们的的变化最最终会影影响到转转速，都都会被测测速装置置检测出出来。再再通过反反馈控制制作用，减减小它们们对稳态态转速的的影响。测测速发电电机励磁磁各量发发生变化化时，它它不能得得到反馈馈控制系系统的抑抑制，反反而会增增大被调调量的误误差。反反馈控制制系统所所能抑制制的只是是被反馈馈环包围围的前向向通道上上的扰动动。1-144 1-177在无静静差转速速单闭环环调速系系统中，转转速的稳稳态精度度是否还还受给定定电源和和测速发发电机精精度的影影响？并并说明理理由。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。1-188采用比比例积分分调节器器控制的的电压负负反馈调调速系统统，稳态态运行时时的速度度是否有有静差？为什么么？试说说明理由由。答：采用用比例积积分调节节器控制制的电压压负反馈馈调速系系统，稳稳态运行行时的速速度是无无静差的的。电压压负反馈馈实际是是一个自自动调压压系统，只只有被包包围的电电力电子子装置内内阻引起起的稳态态速降被被减小到到1/（11+K），它它的稳态态性能比比带同样样放大器器的转速速负反馈馈系统要要差。但但基本控控制原理理与转速速负反馈馈类似。它它与转速速负反馈馈一样可可以实现现无静差差调节。第二章 转速速、电流流双闭环环直流调调速系统统和调节节器的工工程设计计方法第4章 可逆逆直流调调速系统统和位置置随动系系统4-1晶晶闸管-电动机机系统需需要快速速回馈制制动时，为为什么必必须采用用可逆线线路？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VFF流通的的，这时时，可以以通过控控制电路路切换到到反组晶晶闸管装装置VRR，并使使它工作作在逆变变状态，产产生逆变变电压，电电机输出出电能实实现回馈馈制动。4-2试试画出采采用单组组晶闸管管装置供供电的VV-M系系统在整整流和逆逆变状态态下的机机械特性性，并分分析这种种机械特特性适合合于何种种性质的的负载。解；机械械特性图图如下：4-6试试分析位位置随动动系统和和调速系系统在哪哪些方面面是不同同的。答：位置置随动系系统与调调速系统统的主要要区别在在于，调调速系统统的给定定量一经经设定，即即保持恒恒值，系系统的主主要作用用是保证证稳定和和抵抗扰扰动；而而位置随随动系统统的给定定量是随随机变化化的，要要求输出出量准确确跟随给给定量的的变化，系系统在保保证稳定定的基础础上，更更突出需需要快速速响应。位位置随动动系统的的反馈是是位置环环，调速速系统的的反馈是是速度环环。第5章闭闭环控制制的异步步电动机机变压调调速系统统一种种转差功功率消耗耗型调速速系统概念题：直流电动动机的转转速可通通过三种种方法来来调节即即：调节节电枢供供电电压压、减弱弱励磁磁磁通、改改变电枢枢回路电电阻。晶闸管具具有单向向导电性性。电动机的的机械特特性越越越好。调速系统统的两项项稳态性性能指标标是调速速范围和和静差率率。 满足给定定稳态精精度要求求的闭环环调速系系统经常常不能稳稳定，因因此还须须加动态态校正环环节。伯德图是是调速系系统校正正环节设设计中最最常用的的工具。电动机调调速系统统的伯德德图中频频段须有有足够宽宽的-220DBB/DEEC的斜斜率段，表表示稳定定性好；截止频频率高表表示快速速性好；低频特特性陡，增增益高，表表示稳态态精度好好；高频频衰减快快说明抗抗高频干干扰能力力强。PI调节节器的传传递函数数有PI调节节器的可可以消除除调速系系统的静静差。双闭环调调速系统统中两个个调节器器都采用用PI调调节器。带PI调调节器的的双闭环环调速系系统在启启动过程程中转速速一定会会有超调调。双闭环调调速系统统中转速速调节器器的作用用：（1）使使转速nn跟随给给定电压压U*m变化，稳稳态无静静差。（2）对对负载变变化起抗抗扰作用用。（3）其其输出限限幅值决决定允许许的最大大电流。或1对转转速的抗抗扰调节节2.使转转速无静静差3.其输输出限幅幅值决定定允许的的最大电电流双闭环调调速系统统中电流流调节器器的作用用：（1）对对电网电电压波动动起及时时抗扰作作用。（2）起起动时保保证电机机获得允允许的最最大电流流。（3）在在转速调调节过程程中，使使电流跟跟随其给给定电压压U*i变化。（4）当当电机过过载甚至至于堵转转时，限限制电枢枢电流的的最大值值，从而而起到快快速的安安全保护护作用。如如果故障障消失，系系统能够够自动恢恢复正常常。或1.电流流跟随2.过流流自动保保护3.及时时抑制电电压波动动调节器的的一般设设计方法法是：先先内环后后外环。调节器的的结构和和参数取取决于稳稳态精度度和动态态校正的的要求。晶闸管产产生逆变变的两个个必要条条件：PP1055环流是影影响晶闸闸管可逆逆调速系系统安全全工作并并决定可可逆系统统性质的的最大、主主要问题题。P1055逆变颠颠覆：环流对晶晶闸管调调速系统统有好处处也有坏坏处，坏坏处更大大。晶闸管电动机机调速系系统存在在电流的的谐波分分量，因因而在深深调速时时转矩脉脉动大，限限制了调调速范围围。深深调速时时功率因因数低。要要克服上上述困难难，须加加大平波波电抗器器的电感感，但电电感大又又限制了了系统的的快速性性。PWM的的优点：P1227位置随动动系统中中常用的的位移检检测装置置有自整整角机、旋旋转变压压器、感感应同步步机、光光电编码码盘等。自整角机机的角差差输入输输出电压压的关系系是正弦弦函数，只只有在角角差很小小的范围围内才能能看成是是一个线线性环节节。位置随动动系统的的稳态误误差包括括检测元元件的检检测误差差、由系系统结构构和特征征参数决决定的原原理误差差（系统统误差）和和扰动误误差。检检测误差差往往占占稳态误误差的主主要成分分，因此此要得到到高精度度的随动动系统首首先必须须有高精精度的检检测元件件。位置置随动系系统特别别强调应应该具有有快速的的跟踪能能力。交流调速速的方法法有：降降电压调调速；电磁转差差离合器器调速绕线转子子异步电电动机转转子串电电阻调速速绕线转子子异步电电动机串串级调速速变极对数数调速变频调速速等。