自动控制原理试题.docx
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自动控制原理试题
、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控制器的输入一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（）
5、普通逻辑无环流（既无推B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、在交一直一交变频装置中，若采用不控整流，则PWF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fl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。
AU1/f1=常值；B、Eg/f1二常值；
CEs/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ct1e2te*，试求系统的传递函数G（s）和脉冲响应ct。
2、水银温度计的传递函数为丄，若用其测量容器内的水温，当插入水中4min
Ts1
才能显示出该水温度的98%勺数值（设温度计插入水前处在0C的刻度上）。
若
加热容器使水温按2C/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ASRACR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=1.5Q,设Unm*=Uim*=Ucm=8V电枢回路最大电流ldm=40A,电力电子变换器的放大系数Ks=40.试求：
（1）电流反馈系数B和转速反馈系数a；
（2）当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0Ui、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、幵环极点；幵环零点
11
5、u（t）Kp[e（t）—e（t）dt]；Kp[1]；稳态性能
TTs
二、选择题：
1、B2、B3、D4、A5、B6、C7、C8、C9、D10、B
三、判断题：
1>V2、“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，ACF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ct1e2te*，试求
系统的传递函数G（s）和脉冲响应ct0
答：
iii
（1）
（2）
2
s4s2
s23s2
（3）
t2e2t
（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
Ts1
才能显示出该水温度的98%的数值（设温度计插入水前处在0C的刻度上）。
若
加热容器使水温按2C/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%寸，调速范围为
若要求s<20%寸，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ASRACR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=1.5Q,设Unm*=Uim*=Ucm=8V电枢回路最大电流ldm=40A,
电力电子变换器的放大系数Ks=40.试求：
（1）电流反馈系数B和转速反馈系数a；
（2）当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0Ui、Uc值。
解：
（1）p=Uim*/ldm=8/40=0.2
a=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
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