自动控制原理试题.docx
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自动控制原理试题
自动控制原理试题
一、填空题
1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:
、快速性和。
2、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过与反馈量的差值进行的。
3、复合控制有两种基本形式:
即按的前馈复合控制和按的前馈复合控制。
4、根轨迹起始于,终止于。
5、PI控制器的输入-输出关系的时域表达式是 ,
其相应的传递函数为 ,由于积分环节的引入,可以改善系统的 性能。
二、选择题:
1、下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中,错误的是()
A、只用比例放大器的反馈控制系统,其被调量仍是有静差的
B、反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动
C、反馈控制系统的作用是:
抵抗扰动、服从给定
D、系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度
2、转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是()
A.PIDB.PIC.PD.PD
3、下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是()
A、饱和非线性控制B、转速超调
C、准时间最优控制D、饱和线性控制
4、静差率和机械特性的硬度有关,当理想空载转速一定时,特性越硬,则静差率()
A.越小B.越大C.不变D.不确定
5、普通逻辑无环流(既无推β又无准备)可逆调速系统中换向时待工作组投入工作时,电动机处于()状态。
A、回馈制动B、反接制动C、能耗制动D、自由停车
6、在交—直—交变频装置中,若采用不控整流,则PWN逆变器的作用是()。
A、调压B、调频C、调压调频D、调频与逆变
7、下列交流异步电动机的调速方法中,应用最广的是()。
A、降电压调速B、变极对数调速
C、变压变频调速D、转子串电阻调速
8、当电动机在额定转速以下变频调速时,要求(),属于恒转矩调速。
A、定子电源的频率f1可任意改变
B、定子电压U1不变
C、维持U1/f1=常数
9、异步电动机数学模型的组成不包括()
A、电压方程B、磁链方程C、转矩方程D、外部扰动
10、异步电动机变压变频调速时,采用()控制方式,可获得一线性机械特性。
A、U1/f1=常值;B、Eg/f1=常值;
C、Es/f1=常值;D、Er/f1=常值
三、判断题:
1、在自动调速系统中,电压负反馈主要补偿电源内阻上电压的损耗()。
1、电压负反馈调速系统对直流电动机电枢电阻、励磁电流变化带来的转速变化无法进行调节。
()
2、调速系统中采用比例积分调节器,兼顾了实现无静差和快速性的要求,解决了静态和动态对放大倍数要求的矛盾。
()
4、变频调速时,若保持电动机定子供电电压不变,仅改变其频率进行变频调速,将引起磁通的变化,出现励磁不足或励磁过强的现象。
()
5、当积分调节器的输入电压△Ui=o时,其输出电压也为0。
()
四、简答题:
1、试描述自动控制系统基本组成。
2、简述泵升电压产生的原因及其抑制措施。
3、在转速、电流双闭环调速系统中,出现电网电压波动与负载扰动时,哪个调节器起主要调节作用?
4、转速、电流双闭环调速系统稳态运行时,两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少?
为什么?
五、计算题:
1、某系统在阶跃信号r(t)=1(t)、零初始条件下的输出响应
,试求系统的传递函数G(s)和脉冲响应
。
2、水银温度计的传递函数为
,若用其测量容器内的水温,当插入水中4min才能显示出该水温度的98%的数值(设温度计插入水前处在0℃的刻度上)。
若加热容器使水温按2℃/min的速度匀速上升,问温度计的稳态指示误差有多大?
3、某直流调速系统的电动机额定转速为nN=1430r/min,额定速降△nN=115r/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%,试求最低运行速度及调速范围。
4、在转速、电流双闭环系统中,两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。
已知参数:
电动机:
Pnom=3.7kW,Unom=220V,Inom=20A,nnom=1000r/min,电枢回路总电阻R=1.5Ω,设Unm*=Uim*=Ucm=8V,电枢回路最大电流Idm=40A,电力电子变换器的放大系数Ks=40.试求:
(1)电流反馈系数β和转速反馈系数α;
(2)当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、Ui、Uc值。
答案:
一、填空题:
1、稳定性;准确性
2、给定值
3、输入;扰动
4、开环极点;开环零点
5、
;
;稳态性能
二、选择题:
1、B2、B3、D4、A5、B6、C7、C8、C9、D10、B
三、判断题:
1、√2、√3、√4、√5、Ⅹ
四、简答题:
1-1试描述自动控制系统基本组成。
答:
自动控制系统一般都是反馈控制系统,主要由控制装置、被控部分、测量元件组成。
控制装置是由具有一定职能的各种基本元件组成的,按其职能分,主要有给定元件、比较元件、校正元件和放大元件。
如下图所示为自动控制系统的基本组成。
2、简述泵升电压产生的原因及其抑制措施。
答:
泵升电压产生的原因:
采用二极管整流获得直流电源时,电机制动时不能回馈电能,只好对滤波电容充电,使电容两端电压升高,产生泵升电压。
泵升电压抑制措施:
电容器吸收动能;镇流电阻消耗动能;并接逆变器。
3、在转速、电流双闭环调速系统中,出现电网电压波动与负载扰动时,哪个调节器起主要调节作用?
答:
电网电压波动时,ACR起主要调节作用;负载扰动时,ASR起主要抗扰调节作用。
4、转速、电流双闭环调速系统稳态运行时,两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少?
为什么?
答:
当两个调节器都不饱和时,它们的输入偏差电压和输出电压都是零,转速调节器ASR的输出限幅电压Uim决定了电流给定电压的最大值;电流调节器ACR的输出限幅电压限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm.
五、计算题:
1、某系统在阶跃信号r(t)=1(t)、零初始条件下的输出响应
,试求系统的传递函数G(s)和脉冲响应
。
答:
(1)
(2)
(3)
(4)
2、水银温度计的传递函数为
,若用其测量容器内的水温,当插入水中4min才能显示出该水温度的98%的数值(设温度计插入水前处在0℃的刻度上)。
若加热容器使水温按2℃/min的速度匀速上升,问温度计的稳态指示误差有多大?
答:
,
(1)
,
(2)
(3)
(4)
3、某直流调速系统的电动机额定转速为nN=1430r/min,额定速降△nN=115r/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%,试求最低运行速度及调速范围。
解:
要求s≤30%时,调速范围为
若要求s≤20%时,最低空载转速为
最低运行转速为
调速范围为
4、在转速、电流双闭环系统中,两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。
已知参数:
电动机:
Pnom=3.7kW,Unom=220V,Inom=20A,nnom=1000r/min,电枢回路总电阻R=1.5Ω,设Unm*=Uim*=Ucm=8V,电枢回路最大电流Idm=40A,电力电子变换器的放大系数Ks=40.试求:
(1)电流反馈系数β和转速反馈系数α;
(2)当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、Ui、Uc值。
解:
(1)β=Uim*/Idm=8/40=0.2
α=Unm*/nnom=8/1000=0.008
(2)Ud0=IdmR=40×1.5=60V
Ui=Uim*=8V(极性相反)
Uc=Ud0/Ks=60/40=1.5A