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1、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

2、：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 ( ) APID BPI CP DPD3、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

3、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U1f1=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、U1f1=常值； B、Eg/f1=常值；C、Es/f1=常值； D、Er/f1=常值三、判断题

4、：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

5、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s30时，允许多大的调

6、速范围？如果要求静差率s20，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=1.5，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）电流反馈系数和转速反馈系数；（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、B 2

7、、B 3、D 4、A 5、B 6、C 7、C 8、C 9、D 10、B三、判断题：1、 2、 3、 4、 5、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

8、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

9、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s30时，允许多大的调速范围？如果要求静差率s20，试求最低运行速度及调速范围。 解：要求s30%时，调速范围为若要求s20%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

10、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=1.5，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）电流反馈系数和转速反馈系数；（2）当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、Ui、Uc值。 解：（1）= Uim*/Idm=8/40=0.2 = Unm */ nnom=8/1000=0.008 （2）Ud0=IdmR=401.5=60V Ui= Uim*=8V（极性相反） Uc= Ud0/Ks=60/40=1.5A