运动控制系统复习提纲.docx

1、运动控制系统复习提纲单选： 1船舶电力推进是通过（ 电动机）拖动螺旋桨的系统。 2根据转速-转矩四象限，电动机在第四象限为（反向制动）状态。 3（ 同步）电动机的转速与电源频率保持严格对应关系，机械特性硬。 4转速-转矩四象限中的第三象限，电动机电磁转矩与转速方向相（ 同），为（ 驱动）性质。 电流调速系统要求一定范围内无级平滑调速，以（ 降低电枢电压）调速方式为最好。 下列说法不正确的是（ 采用比例放大器的转速闭环系统可使系统无静差）。 A、截流反馈可以抑制V-M直流调速系统的电流冲击 B、采用比例放大器的PWM-电动机的稳定性能优于V-M系统 C、调速范围和静差率两个指标必须同时提出才有意

2、义 D、采用比例放大器的转速闭环系统可使系统无静差 1转速、电流反馈控制直流调速系统在实际的设计和运行中，转速调节器是（ 容易）饱和；电流调节器（ 不易）饱和。 2转速、电流双闭环直流调速系统稳态工作点上，ASR的输出量是由（ 负载 ）电流决定的，而控制电压的 给定 ）电压和（ 负载）电流。 大小则同时取决于（ 3转速、电流双闭环直流调速系统的两个闭环中，（ 电流）环主要对电网电压波动起及时抗扰作用，（ 转速 ）环主要对负载波动起抗扰作用。 4转速、电流双闭环调速系统中，电流调节器的输出限幅决定了（ 整流装置最小控制角） word 编辑版1转速、电流双闭环直流调速系统中，电流调节器具备的作用为

3、（ 使电流跟随给定电流变化 ） 1电动机转速与转角控制的根本是（ 转矩）控制，但同时也需要做好（ 磁链 ）控制。 2船舶电力推进是通过（ 电动机）拖动螺旋桨的系统。 3典型机械负载中，起重机提升重物属于（ 位能性恒转矩负载）负载。 4典型机械负载中，船舶螺旋桨属于（ 通风机类 ）负载。 5根据转速-转矩四象限，电动机在第四象限为（ 反向制动）状态。 6不属于电力拖动自动控制系统构成单元的是（ 柴油机）。 A、功率放大与变换装置 B、柴油机 C、电动机 D、传感器 8直流电力拖动控制系统和交流电力拖动控制系统比较，（ 直）流电力拖动控制系统的数学模型简单；（ 直）流电力拖动控制系统调节器的设计简

4、单。 10双极式直流PWM可逆调速系统，当反向运行时，占空比（ 小 ）于零0.5，电压系数（ 小 ）于零。 11下面对H型双极式PWM可逆调速系统的描述中，不正确的是（ 低速时脉冲宽度窄 ）。 A、为避免上、下桥臂直通需要设置逻辑延时 B、低速时脉冲宽度窄 C、电流一定连续 D、电动机停止时有微振电流 word 编辑版 1 带比例放大器的转速反馈控制单闭环直流调速系统可以获得比开环调速系统硬度更高的稳态特性，但需要设置（ 放大器和转速检测）装置。 2 采用比例放大器的转速负反馈直流调速系统是（ 有静差的 ）。 3 直流PWM变换器-电动机系统，当电动机工作在（ 回馈制动 ）状态时，向电容充电造

5、成直流侧电压升高，称作（ 泵升 ）电压。 4 下述与直流电动机反馈闭环调速系统的临界放大系数无关的参数是（ 给定电压 ）。 A、电力电子变换器的开关频率 B、电力拖动系统的转动惯量 C、给定电压 D、电枢回路电阻 1将系统设计成典型I型系统时，当KT=（ 0.5 ）为西门子“最佳整定”方法的“模最佳系统”。当KT值增大时，截止频率将（ 增大 ）。 3若被控对象为三个惯性环节的系统，欲将其校正成本课程选用的典型I型系统，需要引入（ PID ）调节器。如果三个惯性环节中有两个惯性环节的时间常数很小，则可以通过大惯性环节的简化处理，采用（ PID ）调节器将其校正为典型II型系统。 4转速、电流双闭

6、环直流调速系统起动过程包括了三个特点，但是包括（ ）。 饱和非线性控制 、转速有超调、准时间最优控制 、 最大允许 ）电流，达到给定5直流电动机的理想起动过程期望转速达到给定转速之前，电枢电流为（ 转速之后，电枢电流为（ 负载 ）电流。 6转速、电流双闭环直流调速系统稳态工作点上，ASR的输出量是由（ 负载 ）电流决定的，而控制电压的大小则同时取决于（ 给定 ）电压和（ 负载 ）电流。 word 编辑版 8转速、电流双闭环调速系统中，电流调节器的输出限幅决定了（ 整流装置最小控制角 ） 9通过对典型I型系统和典型II型系统的性能比较，正确的是（ 典型II型系统超调大 ）。 10转速、电流双闭环

7、调速系统中，转速闭环（转速调节器）具备的作用为（ ）。 对负载变化起抗扰作用、输出限幅决定允许的最大电流、使转速跟随给定电压变化 13转速、电流双闭环直流调速系统中，电流调节器具备的作用为（ 使电流跟随给定电流变化） 1 旋转编码器三种测速方法中，适合高速但不适合低速的是（ M ）法；适合低速但不适合高速的是（ T ）法。 2 数字PI调节器考虑限幅时，需要同时设置积分限幅和输出限幅的是（ 位置）式数字PI调节。 3 相对于模拟控制系统，微机数字控制系统最大的特点是（ 离散化特点）。 4 基于某型单片机控制的调速系统属于（ 数字）控制系统。 5 一个旋转编码器，光栅数为1024，采用T法测速，

8、倍频系数为4，高频时钟脉冲频率1MHz，编码器相邻输出脉冲间对应的高频时钟脉冲个数为1024，则转速为（ 14.3 ）rpm。 一个旋转编码器，光栅数为1024，采用T法测速，倍频系数为4，高频时钟脉冲频率1MHz，编码器相邻输出脉冲间对应的高频时钟脉冲个数为1024，该测速法的测速分辨率为（ 0.014）rpm。 恒定子磁通控制的临界转差率（ 大于 ）恒压频比控制方式，恒定子磁通控制的临界转矩（ 大于 ）恒压频比控制方式。 word 编辑版SPWM的调制波为（ 正弦波 ），载波为（ 等腰三角波 ）。 SVPWM控制方式与一般的SPWM相比较，输出电压最多可提高（ 15% ）。 变压变频调速基

9、频以下调速时转差功率与（ 转速 ）无关，故称作转差功率不变型。 异步电动机按转子（ 磁链定向）的矢量控制系统的数学模型等效为直流电动机模型，可以仿照直流电动机的控制方法控制电磁转矩与磁链。 绕线转子异步电动机串级调速系统，当增大角，逆变电压（ 减小 ），转子电流将（ 增大 ），电磁转矩（ 增大 ），电动机（ 加速 ）。 普通笼型异步电动机降压调速带（ 恒转矩 ）负载稳定工作时，调速范围有限，带（ 通风机类 ）负载运行，调速范围可以稍大一些。 恒转子磁通控制的机械特性是（ 略带下倾的直线 ），高性能交流变频调速所要求的稳态性能。 异步电动机基于（ 同步旋转 ）坐标系的数学模型，将绕组中的交流量变

10、为直流量，以便模拟直流电动机进行控制。 在绕线式异步电动机转子回路串整流-逆变器调功装置,通过改变转子输出的功率大小,来调节电动机的转速。这种调速方法叫作( 电气串级 )调速。 异步电机转速大于同步转速的工作状态叫( 超同步 )。 什么是双馈调速? A、所谓“双馈”,就是指 B、把绕线转子异步电机的定子绕组与交流电网连接。 C、转子绕组与其他含电动势的电路相连接,使它们可以进行电功率的相互传递。 word 编辑版 、通过改变转差功率的方向和大小来实现电机调速的方法。D 、转子只能输出功率而不能馈入功率的调速系统则称串级调速。E 4 试画出双馈调速原理示意图并作简要说明。 A、 C、定子绕组和转

11、子绕组都可以馈入或者是输出功率,故称双馈调速系统。 异步电机转速小于同步转速的工作状态叫( 次同步 )。 对于异步电动机的控制技术，相对于直接转矩控制，矢量控制具有（）特点。 调速范围更宽 、坐标变换更复杂、磁链可以开环控制 基于动态模型的交流电动机控制系统中，DTC系统与VC系统相比具有的典型特点包括（ ）。 A、DTC系统选择定子磁链作为被控量提高控制系统的鲁棒性 B、DTC系统在加减速或负载变化的动态过程中可以获得快速的转矩响应 C、DTC系统的转矩与磁链控制采用砰-砰控制器 1 word 编辑版 这种波形调制方法: 。(Sinusoidal pulse width modulation

12、,简称SPWM)、称作正弦波脉宽调制A B、利用了面积相等和等效原理。 SPWM、这种序列的矩形波称作波。C E、利用序列的矩形脉冲波等效代替正弦波。 13 试画出单相电流滞环跟踪控制PWM电路及波形图并说明是如何工作的? ?如何提高电流跟踪控制精度 A、 、B word 编辑版 之内。(滞环宽度h)、利用乒乓控制使电流偏差控制在一定的范围C 但受开关器件最高开关频率的限制。h可以提高电流跟踪控制精度,E、减小 14 ?有哪几个基本电压空间矢量SVPWM六拍三相逆变器有哪几个开关状态 、A B、有八种开关状态和八个基本电压空间矢量, C、其中两种无效开关状态对应两个零电压矢量,和六个有效开关状

13、态,对应的六基本电压空间矢量如图所示。 D、六个有效开关状态对应的六基本电压空间矢量的幅值与直流电源电压成正比。 E、两个零电压矢量也有利用价值。 15 在SVPWM控制中开关损耗最小原则是怎样的? A、在实际系统中,应该尽量减少开关状态变化时引起的开关损耗。 B、不同开关状态的顺序必须遵守下述原则:每次切换开关状态时,只切换一相的两个功率开关器件,以满足最小开关损耗。 D、开关状态变化应用尽量少一些。 16什么是SVPWM控制技术(或磁链跟踪控制技术)? A、把逆变器和交流电动机视为一体,按照跟踪圆形旋转磁场来控制逆变器的工作,其效果应该更好。这种控制方法称作“磁链跟踪控制”,磁链的轨迹是交

14、替使用不同的电压空间矢量得到的,所以又称“电压空间矢量PWM(SVPWM,Space Vector PWM)控制”。 word 编辑版B、SVPWM实际上是控制定子合成电压空间矢量的幅值和旋转速度。 D、磁链的轨迹最好是尽量接近为园形。 E、三相电压波形都是PWM波形。 17静止变频装置有哪两大类?它们的变频范围如何? A、电力电子变压变频器可分为交-直-交和交-交两大类。 C、交-直-交变频器变频范围较宽。交-交变频器变频范围较窄,其最高输出频率不超过电网频率的 1/3 1/2。 18什么是SPWM调制器?什么是SPWM变换器? A、用于产生正弦脉宽调制的低压小功率电子线路叫做SPWM调制器

15、。SPWM调制变换器的主电路,叫做SPWM变换器。 B、SPWM变换器有电压、电流及功率放大作用。 19 转差频率控制的最基本的概念是什么?两条基本规律是什么? A、控制转差频率就代表控制转矩,这就是转差频率控制的基本概念。 B、在 ws wsm 的范围内,转矩 Te 基本上与 ws 成正比,条件是气隙磁通不变。 C、在不同的定子电流值时,按一定的的函数关系 Us = f (w1 , Is) 即采用按定子电流大小来补偿定子电压的电压频率协调控制,就能保持气隙磁通Fm恒定。 D、这是一种基于电机稳态模型的一种控制策略。 20 给定积分器有何作用? A、限制起动电流。 B、制动电流。 21 什么是

16、电压源型变频器?什么是电流源型变频器?(各有何特点作对比分析)? word 编辑版 、A B、电压源型变频器直流环节采用大电容滤波,因而直流电压波形比较平直,在理想情况下是一个内阻为零的恒压源,输出交流电压是矩形波或阶梯波,有时简称电压型逆变器。 C、电流源型变频器直流环节采用大电感滤波,直流电流波形比较平直,相当于一个恒流源,输出交流电流是矩形波或阶梯波,或简称电流型逆变器。 D、两类逆变器在主电路上虽然只是滤波环节的不同,在性能上却带来了明显的差异,主要表现如下: (1)无功能量的缓冲。在调速系统中,逆变器的负载是异步电机,属感性负载。在中间直流环节与负载电机之间,除了有功功率的传送外,还

17、存在无功功率的交换。滤波器除滤波外还起着对无功功率的缓冲作用,使它不致影响到交流电网。因此,两类逆变器的区别还表现在采用什么储能元件(电容器或电感器)来缓冲无功能量。 (2)能量的回馈 用电流源型逆变器给异步电机供电的电流源型变压变频调速系统有一个显著特征,就是容易实现能量的回馈,从而便于四象限运行,适用于需要回馈制动和经常正、反转的生产机械。 22 SPWM逆变器与普通交-直-交逆变器比较有何优点? A、在主电路整流和逆变两个单元中,只有逆变单元可控,通过它同时调节电压和频率,结构简单。 B、采用全控型的功率开关器件,只通过驱动电压脉冲进行控制,电路也简单,效率高影响电机运行的低次谐波受到很

18、大的抑制,因而转矩脉动小,提高了系统的调速范围和稳态性能。 C、逆变器同时实现调压和调频,动态响应不受中间直流环节滤波器参数的影响,系统的动态性能也得以提高。 D、采用不可控的二极管整流器,电源侧功率因素较高,且不受逆变输出电压大小的影响。 23 试画出交流力矩电机与普通电机调压调速时的机械牲,并说明各有何持点。 A、 word 编辑版 、则工作点为D、B带恒转矩负载工作时,普通笼型异步电机变电压时调速范围有限。如果带风机类负载运行, F,E、调速范围可以大一些堵转工,、电机转子有较高的电阻值的电机又称作交流力矩电机。带恒转矩负载时的变压调速范围增大了C ,作也不致烧坏电机 、交流力矩电机没有

19、临界转矩。E 24 试画出转速闭环交流调压调速系统的静特性、机械特性并说明各有何持点。 A、 达到调速的目的。则静特性平行地上下移动,C、改变给定信号 ,但由系统放大系数决定的闭环系统静特性却可以很硬。D、交流力矩电机的机械特性很软 PIE、如果采用调节器,照样可以做到无静差。 25 )(试画图说明变频调速的基本控制方式基频以上和基频以下和特点。 、Aword 编辑版 基本上属于“恒功率调速”。C、而在基频以上,转速升高时转矩降低, ,磁通恒定时转矩也恒定,属于“恒转矩调速”性质D、在基频以下 26,c恒转子磁通)时的其机械特性,b试画出三相异步电动机三种不同的压频协调控制方式(a恒压频比恒隙

20、磁通 画图对比分析)。(并说明各自的特点 A、 能够满,硬度也较好、恒压频比( Us /w1 = Constant )控制最容易实现,它的变频机械特性基本上是平行下移,B 须对定子压降实行补偿。足一般的调速要求,但低速带载能力有些差强人意,从而改善,可以在稳态时达到Frm = Constant,Eg /w1 C、恒控制是通常对恒压频比控制实行电压补偿的标准 ,产生转矩的能力仍受到限制。了低速性能。但机械特性还是非线性的 Eg /w1 D、恒控制临界转矩保持不变。 控制可以得到和直流他励电机相似的线性机械特性。Er /w1 、恒E 27word 编辑版 A、这是单极性SPWM调制波形。 D、三角

21、波叫载波正弦波叫调制波。, 28 SPWM调制波形。A、这是双极性 正弦波叫调制波。E、三角波叫载波, 29 并作简要说明。,试画出异步电动机基频以下和基频以上变频调速机械特性图 A、word 编辑版 B、额定频率叫基频。 基频以上则采用恒压变频调速。、基频以下采用变压变频调速,C 、频率很低时就补偿定子电压以提高负载能力。E 30 ,并作简要说明。Eg /w1 恒 控制时变频调速的机械特性图 A、 特性都比较硬。,机械特性临界转矩保持不变,线性部分上下平行移动,B、变频调速时 D、这是一种恒气隙磁通电压频率协调控制方式。 )(,对交流电机通过改变定子交流电的频率,改变同步转速从而实现电机转速

22、调节的一种调速方法叫( )。多选 A、变压变频调速 C、变频调速 7 给定积分器有何作用?word 编辑版A、限制起动电流。 B、制动电流。 正弦脉宽调制简写为: C、SPWM 2 直流电源采用大电容滤波的逆变器又可称之为( )逆变器。 B、 恒压源型 C、 电压源型 低频时,定子电阻和漏感压降所占的份量比较显著,不能再忽略。人为地把定子电压抬高一些,以补偿定子阻抗压降。负载大小不同,需要补偿的定子电压也不一样。这又可叫作( )。 A、 低频转矩提升 C、 低频补偿 1 对于异步电动机的控制技术，相对于直接转矩控制，矢量控制具有（）特点。 A、调速范围更宽 B、坐标变换更复杂 D、磁链可以开环

23、控制 word 编辑版异步电机定子空间旋转磁场的转速叫( )转速。(多选) D、 同步 2 直流电源采用大电容滤波的逆变器又可称之为( )逆变器。 B、恒压源型 C、电压源型 1 电压空间矢量脉宽调制简写为: A、SVPWM 1 K=计算机内部存储值/物理量的实际值,K叫( )。 C、存储系数 2 M法测速,下面正确的说法有: A、脉冲直接计数方法 C、只适用于高速段 D、脉冲频率测量法 T法测速,下面正确的说法有: B、 脉冲周期测量法 E、 只适用于低速段 word 编辑版 4 各有何特点?旋转编码器数字测速有哪三种方法? A、 法测速只适用于高速段.M法即脉冲直接计数方法,M 、B .T

24、法即脉冲时间计数方法,T法测速适用于低速段 、C又检测同一时间间隔 Tc 时间内旋转编码器输出的脉冲个数M1,M/T法即脉冲时间混合计数方法,既检测具有较高的法测速可在较宽的转速范围内,M/T的高频时钟脉冲个数M2,用来计算转速,称作M/T法测速。 测速精度。 D、 法也叫脉冲周期测量法。M也叫脉冲频率测量法,T E、 M/T法性能最好,高速和低速都有较高的分辨率和测量精度。 5 ?双闭环中各调节器如何由给定与反馈值计算有关的反馈系数 、A 、B C、 word 编辑版 并作简要说明。试画出电枢电压与励磁配合控制特性图, A、 D、 ; 基速以下调压调速恒转矩调速 E、 ,恒功率调速。基速以上

25、弱磁升速时 9 试画转速、电流反馈控制双闭环直流调速系统的组成结构原理示意图并作简要分析说明。 、A C、word 编辑版 ,也叫串级控制。,电流环是内环,是一种嵌套控制方式转速环是外环 E、 调节器。两个调节器一般都采用PI 10 并作简要说明。试画出双闭环直流调速系统的弱磁控制特性图, 、A B、 额定转速叫基速。 E、 基速以下采用调压调速,属恒转矩调速,基速以上采用弱磁调速,属恒功率调速。 1 采用比例控制的调速系统是有稳态误差的,这种调速系统叫作( )调速系统。 B、有静差 word 编辑版 2 的简写。调节器是P( ) 、比例调节器A 的简写。I调节器是( ) 、积分调节器B 4

26、?(PI)调节器各有何控制规律和特点比例(P)调节器、积分(I)调节器、比例积分 、A 假设输入偏差电压DUn的波形如图所示,则输出波形中比例部分和 DUn 成正比,积分部分是 DUn 的积分曲线。 B、 而积分调节器的输出却只能逐渐地变,系统的响应速度比较慢,系统是无开静差的。图中绘出了比例积分调节器的输入和输出动态过程。 C、 比例调节器的输出可以立即响应输入变化,有利于控制系统的快速性,但是,系统是有静差的。 D、 而PI调节器的输出电压 Uc 是这两部分之和+。可见,Uc既具有快速响应性能,又足以消除调速系统的静差。 5 试画出泵升电压限制电路,并分析其工作原理。 word 编辑版 、

27、A 在泵升电压达到允许数值 VTb Rb 来消耗掉部分动能。分流电路靠开关器件B、可以采用图中的镇流电阻 时接通。D、泵升电压是电机回馈制动对储能电容充电引起的。 E、镇流电阻 Rb是一种大功率的电阻。 为使电流脉动减小而在直流调速系统主回路中串联的大电感器叫作( )电抗器。 C、平波 试画出有静差直流调速系统的稳态结构图,并作简要分析说明。 A、 C、系统的稳态误差不为零。 D、对作一切作用在前向通道上的扰动都有抑制作用。 E、控制精度依赖于给定和反馈的精度。 1 脉宽调制变换器-直流电动机调速系统简称( )。 B、PWM-M系统 word 编辑版 或者使电动机减速。3( )利用反向电磁力短

28、来阻止电动机旋转, D、反接制动 变换器直流调速系统电路原理图,并说明有哪几条工作回路。PWM8试画出简单的不可逆 A、 。1和正向电动续流回路2D、有正向电动增流回路 9型桥式可逆脉宽直流调速系统重载电动,制动两种运行状态时输出电压、H试分别画电流波形图并作简要分析说明,写出平均电压计算公式。 A、 D、重载时只需要两个回路交替工作。 E、轻载时可能需要四个回路依次轮流工作。 1 直流调速系统有哪三种可控直流电源?(各有何特点?) A、旋转变流机组, word 编辑版D、静止式可控整流器 E、直流斩波器或脉宽调制变换器 2 电流连续和断续时,V-M直流调速系统机械特性有何差别?电流断续时对系

29、统有何不良影响? A、当电流连续时,特性还比较硬; C、断续段特性则很软,而且呈显著的非线性,理想空载转速翘得很高,对控制系统的稳定性和准确性都有不良的影响。 1 转速、电流双闭环直流调速系统中，转速调节器具备的作用为（ ） A、使转速跟随转速给定电压变化 C、输出限幅决定允许的最大电流 E、抗负载扰动。 2 转速反馈电压与电动机转速的比值叫作( )。 B、转速反馈系数 3 电流反馈电压与电动机电流的比值电流( )系数。 B、反馈 4 采用双闭环,三闭环等多环嵌套控制方式叫作( )。 C、串级控制 5 调节器输出没有达到限幅值,处于线性工作状态叫调节器( )。 word 编辑版 、不饱和C 7 ?转速、电流双闭环系统中转速调节器(ASR)有哪几个主要作用 稳态时可减小转速误差。很快地跟随给定电压变化,、使转速A n 、其输出限幅值决定电机允许的最大电流。C 、对负载变化起抗扰作用。D 8 有哪几个主要作用?转速、电流双闭环系统中