自动控制系统试卷资料.docx

1、 一、填空题（本题 30 分，每空 1.5 分） 1.在直流电机调压调速系统中，电动机的最高转速为 nN，调速范围、静差率和额定转速降之间应满足的关系是：。 2.闭环系统可以获得比开环系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定的要求下，能够提高调速范围，为此所付出的代价是，须增设装置和电压放大器。 3. 综合了比例控制和积分控制两种规律的优点，比例部分能迅速响应 ， 积分部分在最终消除。 4.转速、电流双闭环调速系统的静特性在时表现为转速无静差，这时， 起主要调节作用。 5.工程设计方法的基本思路是，把调节器的设计方法分作两步：第一步，先选择调节器的结构，以确保系统稳定，同时满足所需的；第二步，再选

2、择调节器的参数，以满足 。 6. 有环流可逆直流调速系统的典型控制方式是，即 工作制。 7.当一组晶闸管整流工作时，让另一组晶闸管处在，但两组触发脉冲的错开得比较远，彻底杜绝了瞬时的产生，这就是错位控制的无环流可逆系统。 8.脉宽调制器是一个装置，由电流调节器 ACR 输出的控制电压 进行控制。 9. 串级调速系统可以实现异步电机的调速，而且具有高效率的调速性能，但所付出的代价是，增设。 10.在 s 值很小的范围内，只要能够保持不变，异步电动机的转矩就近似与成正比，这就是转差频率控制系统的基本概念。 二、 判断题（本题 10 分，每小题 1 分） 1. 自动控制的直流调速系统，往往以调节电枢

3、供电电压为主。（） 2.在 V-M 系统中，设置平波电抗器可以抑制电流脉动。（） 3. 在电流断续时， V-M 系统机械特性很软，理想空载转速翘得很高。（） 4.与晶闸管 -电动机调速系统 相比，直流脉宽调速系统开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都小。（） 5.转速、电流双闭环直流调速系统中，当电动机过载甚至堵转时，转速调节器可以限制电枢电流最大值，其快速自动保护作用。（） 6. 按照典型 II 型系统设计转速调节器时，中频宽 h 可以任意选择。（） 7.按照典型 II 型系统设计转速调节器时，由典型 II 型系统 的开环传递函数可知， K、 T、 都是待定符号。（） 8. 转速

4、、电流双闭环直流调速系统中，对负载 变化起抗扰作用的是转速调节器。（） 9.积分控制可以使直流调速系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速。（） 10. 闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载电流或转矩间的稳定关系。（） 三、简答题（本题 24 分，每小题 8 分） 1. 试述转速反馈闭环调速系统的三个基本特征。 2. 试述双闭环直流调速系统起动过程的三个阶段和三个特点，以及动态性能。 3. 试回答三相异步电机应如何通过坐标变换等效成直流电机？ 试题参考答案 一、填空题（本题 30 分，每空 1.5 分） 1. D = nNSnN(1+S)2. 静差率检测与反馈 3. 比例积

5、分控制控制作用稳态偏差 4.负载电流小于 Id 转速负反馈 5. 稳态精度动态性能指标 6.配 he控制 = 7. 待逆变状态零位脉动环流 8. 电压 -脉冲变换 9. 平滑无级串级调速装置 10. 气隙磁通转差角频率 二、判断题（本题 10 分，每小题 1 分） 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10 三、简答题（本题 24 分，每小题 8 分） 1. 试述转速反馈闭环调速系统的三个基本特征。 （ 1）具有比例放大器的反馈中系统其被调量总是有静差的； （ 2） 抵抗扰动 与服从给定； （ 3）系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。 2. 试述双闭环直流调速系统起动过程的三

6、个阶段和三个特点，以及动态性能。 （ 1）三个阶段：第 1 阶段为电流上升阶段，第 2 阶段为恒流升速阶段，第 3 阶段为转速调节阶段。 （ 2）三个特点：饱和非线性控制，准时间最优控制，转速超调。 （ 3）动态性能：动态跟随性能；动态抗扰性能。 3. 试回答三相异步电机应如何通过坐标变换等效成直流电机？ 三相电机的电流 iA,iB,iC,通过三相 -二相变换，可以等效成两相静止坐标系下的交流 i 1， i 1；再通过按转子磁场定向的旋转变换，可以等效成同步旋转坐标系下的直流电流 im1， iz1。 im1相当于励磁电流 ， iz1 相当于与转矩成正比的电枢电流，从而构成直流电机。 常州机电职

7、业技术学院试卷 一、选择题 1.在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型 II 型系统，因为转速环性能是以（ B） A.跟随为主 B. 抗扰为主 C. 静态为主 D.动态为主 2. 在加速度输入下的典型 I 型系统稳态时的误差为（ C） A. 0 B. 恒值 C. 无穷大 D. 无法计算 3. 在典型 I 型系统中，开环增益与截止频率之间的关系为（ A） A. 两者相当 B. 前者小于后者 C. 前者大于后者 D. 两者没关系 4. 闭环系统的静特性表示闭环系统电动机的稳态关系是（ C） A. 转速与电枢回路总电阻间的 B. 转速与给定电压间的 C.转速与负载 电 流 间的 D.转速与开环放大系

8、统间的 5. 中频段越宽，则系统的 （ A） A.稳定性越好 B. 快速性越好 C.稳态精度越高 D.抗干扰能力越强 6. 转速电流双闭环系统在稳态工作点上时，决定转速的是 （ B） A.负载电流 B. 给定电压 C.电枢电流 D.控制电压 7. 不属于双闭环直流调速系统的起动 过 程阶段的是 （ D） A.电流上升 B. 恒流升速 C.转速调节 D.全压启动 8. 不属于跟随性能指标的是 （ A） A.动态降落 B. 超调量 C.调节时间 D.上升时间 9. I 型系统的随动系统，不能用于输入为 （ D） A. 1 B.100 C. t D. 0.1t2 10. 在加速度输入下的 II 型系

9、统稳态时的误差为 （ B） A. 0 B. 恒值 C. 无穷大 D. 无法计算 11. 如果要改变双闭环无静差 V-M 系统的堵转电流，可调节 （ D） A. B. IaC.UcD.Ui 12. 对于调速系统，最重要的动态性能是 （ C） A.稳定性能 B. 快速性能 C.抗扰性能 D.跟随性能 13. 对于直流调速系统，主要的扰动量是 （ B） A.电网电压的波动 B. 负载阻力转矩的变化 C.元件参数随温度的变化 D.给定量变化 14. 截止频率越高，则系统的 （ B） A.稳定性越好 B. 快速性越好 C.稳态精度越高 D.抗干扰能力越强 15. 转速电流双闭环系统在稳态工作点上时， A

10、SR 的输出是由 （ A） A.负载电流决定 B. 给定电压决定 C.转速决定 D.控制电压决定 16. 系统开环传递函数为 G(s)= K(s+1)s(T2s2+2Ts+1)，此系统为 （ A） A.I 系统 B. II 系统 C.III 系统 D.IV 系统 17. 对于随动系统，最重要的动态性能指标是 （ C） A.稳定性能 B. 动态性能 C.跟随性能 D.抗扰性能 18. 在斜坡输入下的典型 II 系统稳态时的误差为 （ C） A. 0 B. 恒值 C. 无穷大 D. 无法计算 19. 可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速的是 （ B） A.比例控制 B. 积分控制

11、 C.微分控制 D.比例微分控制 20. 如果要改变双闭环无静差 V-M 系统的转速，可调节 （ C） A. Ia B. C.Uc D. Ui 电力拖动自动控制系统 一、单项选择题 1. 当负载相同时，闭环系统稳态速降只为开环系统稳态速降的（） A. 1/Kn B. 1/(1+Kn) C. Kn D. （ 1+Kn） 2. 闭环调速系统设置了两个调节器，即电流调节器和（）调节器。 A. 转速 B. 转差 C. 电压 D. 电流 3. 在电机调速控制系统中，对于（）的扰动，系统是无能为力的。 A. 运算放大器的参数的变化 B. 电机励磁电压的变 化 C. 转速反馈参数的变化 D. 电网电压的变化

12、 4. 带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（）。 A. 零 B. 大于零的定值 C.小于零的定值 D. 保持原先的值不变 5. 无静差调速系统的 PI 调节器中 P 部分的作用是（）。 A. 消除稳态误差 B. 既消除稳态误差又加快动态响应 C. 加快动态响应 D. 不能消除稳态误差也不能加快动态响应 6. = 配合控制有环流可逆调速系统中存在的是（）环流。 A. 直流 B. 动态 C. 平均 D.脉动 7. 配合控制可逆调速系统运行在第二象限，整流装置的输出电压方向与电机反电势方向相反，此时是（）状态。 A. 正组待整流，反组逆变，电机电动 B

13、. 正组待逆变，反组整流，电机反接制动 C. 正组待整流，反组逆变，电机回馈制动 D. 正组待逆变，反组整流，电机回馈制动 8. 转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制（）。 A. 电机的调速精度 B. 电机的动态转矩 C.电机的气隙磁通 D.电机的定子电流 9. SPWM 逆变器是利用正弦波信号与三角波信号相比较后，而获得一系列（）的脉冲波形。 A. 等幅不等宽 B. 等宽不等幅 C.等幅等宽 D. 不等幅不等宽 10. 按转子磁场定向和矢量控制变频调速系统中，在（）条件下，有电动机转矩与定子电流转矩分量成正比的关系。 A. 气隙磁通恒定 B. 转子电流恒定 C. 转子磁链恒定 D. 定子

14、电流恒定滞后 60o 11. 典型 I 型系统的超调量一般比典型 II 型系统 （ B） ，而快速性要 差 。 A.大 B. 小 C.相同 D.无法比较 11. 典型 II 型系统的超调量一般比典型 I 型系统（ A），而快速性要好。 A. 大 B. 小 C. 相同 D. 无法比较 12. 电动机的调速范围 D 可以由以下哪一项表示（）。 A. nNn0B. nNNminC.nmaxnminD.nminnmax13. （）可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速。 A. 比例控制 B. 积分控制 C. 比例积分控制 D.微分控制 14. 如果系统主要要求良好的跟随性能，可以设计成

15、（）。 A. I 系统 B. II 系统 C. III 系统 D.IV 系统 15. 三相异步电动机转子频率 f2 与频率 f1 的关系实际（）。 A. f2=2f1 B. f1=1/2 f2 C.f2=f1 D.f2=3f1 16. 在单极性可逆 PWM 变换器中，随着负载的减少，电流将（）。 A. 断续，不改变方向 B. 保持连续，不改变方向 C. 断续，来回变向 D. 保持连续，来回变向 17. 配合控制可逆调速系统运行在第三象限，整流装置的输出电压方向与电机反电势方向相反，此时是（） 状态 。 A. 正组待整流，反组逆变，电机电动 B. 正组待逆变，反组整流，电机反接制动 C. 正组待

16、整流，反组逆变，电机回馈制动 D. 正组待逆变，反组整流，电机电动 18. 交流串级 调速装置指的是串级调速系统中的 （） 。 A.交流电动机 B. 电动机加转子整流器 C.逆变器与逆变变压器 D.转子 整流器，逆变器与逆变变压器 19. 在 H 型可逆 PWM 变换器主要电路中，只有两个三极管交替通断。而其它两个的通断是受电动机转向控制的是（）。 A. 双极性 B. 单极性 C. 受限单极性 D. 受限双极性 20. 交 -交变频调速系统适用的调频范围为（）。 A. 0fN B. 1/2fNfNC.1/3fNfND.1/3fN1/2fN 二、填空题 1. 根据交流电动机的转速表达式，可归纳出

17、交流电动机的三种调速方法：、 和。 2.三相全波相位控制的 Y 接调压电路电阻 -电感负载时 时将出现“”现象，此时触发电路应采用 或来避免。 3.典型 I 型系统中，若以快速性为主，则宜取 =， 若以稳定性为主，则宜取 =。 4.串级调速的原理是在转子回路中串入一个与转子感应电动势 E2 同频率的附加电动势 Ec，通过改变 Ec的和 就可以实现电动机低于或超过同步速度的调速。 5.通过改变电动机定子供电频率来改变同步转速的调速方法称为。 6. 变频器的功能是将电网电压提供的交流电变换为交流电。 7.变频器按无功能量处理方式分为和。 8. 在转速开环的晶闸管变频调速系统中，用来减缓突加阶跃给定

18、信号造成的系统内部电流电压冲击、提高系统的运行稳定性的控制环节是。 9.在变频调速系统中，为了得到宽的调速范围，可以在电动机转速低于额定转速时，采用 调速，高于额定转速时，采用近似调速。 10.电压源型变频器的特点是直流侧滤波元件为，而电流源型变频器直流回路串入元件滤波。 11.在 PWM 调制中，正、负半周的脉冲数和相位在不同输出频率下完全对称的调制方式称为 ，不完全对称的调制方式则称为。 12.矢量变换控制的基本思想是将交流电动机模拟成直流电动机。即将异 步电动机的 磁场变换成直流电动机的磁场。 13.同步电动机变频调速系统根据其结构的不同可分为两大类：一类为变频式，另一类为变频式，又称。

19、 14.变频调速系统按控制原理来分，可分和闭环控制系统。其中闭环控制系统又可分为控制系统、 控制系统和控制系统。 15.转差频率控制的变频调速系统是通过控制转差角频率 s来控制异步电动机转矩 Te 的，其先决条件是。 16.晶闸管装置的传递函数为，可近似成一阶惯性环节为。 17.调速系统的两个稳态性能指标： 和。 18.反馈控制系统的作用是：抵抗，服从。 19.双闭环 直流调速系统的起动过程中转速调节器 ASR 经历了、 三种情况。 20.常用的阶跃响应跟随性能指标有上升时间、峰值时间、和。 21.在基频以下，属于调速性质，而在基频以上，基本上属于调速。 22.SPWM 控制技术有控制和控制。

20、 23.异步电动机的动态数学模型是一个高阶、的多变量系统。 24.异步电动机调速系统的控制方案应用最多的是：按转子磁链定向的控制系统；按定子磁链控制的控制系统。 25.截止频率 c越高，则系统的 越好。 26.当系统中存在一个时间常数特别大的惯性环节 1/（ Ts+1）是，可近似地将它看成是积 分环节（低频段大惯性环节）。 27.在绕线转子异步电机的转子侧引入一个，就可调节电机的转速，则称它为串级调速。 28.一个调速系统的调速范围是指在时还能满足所需静差率的转速可调范围。 29.静差率和机械特性的硬度有关，特性越硬，静差率，转速的稳定度就。 30.抗扰性能指标包括：、。 三、判断题 1.在电

21、力拖动自动控制系统中， PWM 控制与变换器可近似看成是一个一阶惯性环节。 2.闭环系统静特性可以比开环系统机械特性软得多。 3.只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的。 4.反馈控制系统对反馈装置的误差是无法克服的。 5.带比例放大器的闭环直流调速系统可以近似看作是一个三阶线性系统。 6.采用比例积分调节器的闭环调速系统是有静差调速系统。 7.反馈控制只能使静差减小，补偿控制却能把静差完全消除。 8.一般来说，调速系统的动态指标以跟随性能为主。 9.反电动势对转速环和转速超调量无影响。 10.恒 Eg/1控制可以得到和直流他励电动机一样的线性机械特性。 11.在动态过程中，可把晶

22、闸管触发与整流装置看成是一个超前环节。 12.最大可能的失控时间 Tsmax 与交流电源的频率成反比。 13.调速系统的静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准。 14.闭环系统的静差率要比开环系统大得多。 15.反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。 16.电压负反馈系统的稳态性能比带同样放大器的转速负反馈系统要强些。 17.一般来说，随动系统的动态指标以抗扰性能为主。 18.转速的退饱和 超调量与稳态转速有关。 19.恒 Us/1控制的稳态性能优于恒 Eg/1控制。 20.当磁链幅值一定时，定子三相电压合成空间矢量与供电电压频率成反比。 四、简答题 1.转速闭环调速系统

23、是一种基本的反馈控 制系统，它具有哪些基本特征？也就是反馈控制的基本规律。 2.转速调节器的作用是什么？ 3.为什么电压型变频器没有再生制动的能力？ 4.变频调速时为什么要维持恒磁通控制？恒磁通控制的调节是什么？ 5.转差频率控制的基本规律是什么？ 6.简述开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系。 7.电流调节器的作用是什么？ 8.双闭环调速系统中，给定信号 Un未变，增加转速反馈系统 ，系统稳定后转速反馈电压 Un是增加、减少还是不变？为什么？ 9.交流调速系统按转差功率的处理方式可分为哪三种类型，并分别说明其特点？ 10.交 -直 -交变频器由哪几个主要部分组成？各部分的作用是什么？ 答案 一、单项选择题 1. B 2. A 3. C 4. A 5.B 6.D 7.C 8.D 9.A 10. A 11. A 12. C 13. B 14. B 15.D 16.D 17.D 1 8.D 19.B 20. D 二、填空题 一、填空题（每空 1 分，共 25 分） 1常用的可控直流电源有 _、 _、 _ 2调速系统的稳态性能 指标包括 _和 _ 3反馈控制系统的作用是： _， _ 4当电流连续时，改变控制角， V M 系统可以得到一组 _机械特性曲线。