自动控制系统考试复习(4)

A P调节器 B I调节器 C PI调节器 D PID 调节器 16 下列电动机哪个环节是比例惯性环节 A

Ud(s)n(s)

B

Ud(s)I(s)

C

Id(s)Ud(s) E(s)

D

E(s)Id(s) Ifz(s)

17 直流电动反并联晶闸管整流电源供电的可逆调速系统给定为零时，主要停车过程是 A本桥逆变，回馈制动 B 它桥整流，反接制动 C它桥逆变，回馈制动 D 自由停车

18直流电动一组晶闸管整流电源供电的不可逆调速系统给定为零时，主要停车过程是 A本桥逆变，回馈制动 B 它桥整流，反接制动 C它桥逆变，回馈制动 D 自由停车

三 填空题

1如图，埸效应管VT5的作用是零速封锁即在给定为零且反馈为零使调节器输出为零，以防止由于PI中由于积分作用输出不为零，使得移相控制角可能处于最小，出现全压启动导致过电流故障。电位器RP1可调整输出正限幅值，RP2可调整输出负限幅。C11是积分电容，C5和R9接入速度反馈构成微分调节器。C6、C7是输入滤波电容。

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2电流断续时KZ—D相当于电枢

回路的电阻值增大。

4 脉宽调速系统中，开关频率越高，电流脉动越小，转速波动越小，动态开关损耗越大。

5 采用转速—电流双闭环系统能使电动机按允许的最大加速度起动，缩短起动时间。

7 典型I型系统的超调量比典型II型系统小，抗扰动性能比典型II型系统差。 8下图为单闭环转速控制系统。

解：

(1)图中V是 晶闸管整流器；

(2)图中Ld是平波电抗器 ，它的作用是 抑制电流脉动和保证最小续流电流 ；

(3)图中采用的是PI即比例积分调节器，它的主要作用是 保证动静态性能满足系统要求； (4)此系统主电路由 三 相交流电供电； (5)此系统具有 转速（速度） 负反馈环节； (6)改变转速，应调节___RP1__电位器；

(7)整定额定转速1500转/分，对应8V，应调节_RP2_电位器； (8)系统的输出量(或被控制量)是_转速_。

四 分析与计算题

1如下图，转速、电流双闭环调速系统中，ASR、ACR均采用PI调节器。已知参数：电动机：PN 3.7KW，UN 220V，IN 20A，

nN 1000r/min，电枢回路总电阻R 1.5 ，设U

*

nm

Uim 10V，电枢回路最大电流为Idm 30A，电力电子变换器的放

*

大系数Ks 40。 试求：

（1） （2）

电流反馈系数 和转速反馈系数 ；（5分）

突增负载后又进入稳定运行状态，则ACR的输出电压Uc、变流装置输

出电压Ud，电动机转速n，较之负载变化前是增加、减少，还是不变？为什么？（5分） （3）

参数？（5分）

（4）

若要改变系统起动电流应调节什

*

如果速度给定Un不变时，要改变系统的转速，可调节什么

*

么参数？此时，设Un为正电压信号，在右图ASR中应调节中哪个电位器？（5分）

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（5） 当电动机在最高转速发生堵转时

的Ud,Ui*,Ui,Uc值；（10分）

UnnUimIdm

**

Unmnm1030

*

101000

0.01V/rpm

解：(1)

0.33V/A

评分标准：各2.5分，公式对数值结果错扣1分，量纲错扣0.5分，公式错不给分。

TL IdL Uc Un c,n c

*

Cen ILR

Ks

(2)

CeUn IdLR

Ks

*

Ud KsUc

(3) 因为U

*

n

Un n,n

Un

*

,所以调节 可以改变转速n。

**

(4)因为Ui* Ui Id，起动时转速调节器ASR饱和，输出限幅值Uim Idm，所以改变ASR限幅值可以改变起动电流Idm，Un为

正时，起动时ASR输出为负，所以应调节RP5来改变起动电流。不能改变电流反馈系数，因为它还影响电流环的动特性。 (5)

Un Un n

Un 10V,Un 0V,|Ui| |Ui| 10V,Ud IdmR 30 1.5 45V,Uc

UdKs

Cen IdR

Ks

IdlRKs

30 1.540

1.13V

*

*

*

评分标准：分析出起动ASR饱和，结果全对，满分；没有分析出起动ASR饱和，没写公式扣3分，其它扣4-5分。 2双闭环调速系统中如反馈断线会出现什么情况，正反馈会出什么情况？

答：反馈断线后，Un 0，ASR 饱和，输出为限幅值，转速环开环，相当于堵转，电流给定为ASR的输出最大值，电流闭环，按最大电流值恒流加速，转速上升，但由于转速反馈断线，触发移相控制电压增大到极限，触发角最小移至 min，转速达到最高值。

n

Ud IdlR

Ce

Ud0cos min IdlR

Ce

，同样，正反馈时，也是一样。

五（10分）

下图所示为控制系统实验装置中的过流保护单元电路原理图，试简述其工作原理。

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解： 当主电路电流超过某一数值后(2A左右)，由9R3，9R2上取得的过流信号电压超过运算放大器的反向输入端，使D触发器的输出为高电平，使晶体三极管V由截止变为导通，结果使继电器K的线圈得电，继电器K由释放变为吸引，它的常闭触点接在主回路接触器的线圈回路中，使接触器释放，断开主电路。并使发光二极管亮，作为过流信号指示，告诉操作者已经过流跳闸。

SA为解除记忆的复位按钮，当过流动作后，如过流故障已经排除，则须按下以解除记忆，恢复正常工作。

六 设计题

1校正为典型I型系统的几种调节器选择

校正为典型II型系统的几种调节器选择

2已知控制对象开环传递函数G(s)

K2

(T1s 1)(T2s 1)

,T2 T1，试加入串联调节器Wc(s)将其校正为开环典型I型系统，并求调节

Wc(s)G(s) Wob(s)

Ks(Ts 1)K2

Wc(s)

K

K2

(T1s 1)(T2s 1)

器结构和参数 （15分）Wc(s)

Ks(Ts 1)

(T1s 1)(T2s 1)

s 1

pi

s

T2 T1 s 1 T2s 1, T2

Wob(s)

1s(T1s 1)

K2Kpi

K2K

pi

KT K

K2K

pi

2T1K2

T

T2

T1

12

pi

2T1K2

所以，调节器的结构为PI调节器，参数如上式。

评分标准 写出结构为PI，并计算参数 ,Kpi给全分；如只计算 ，而没有计算Kpi扣5分；如将 T1写错者，扣2分；没写出结构，扣5分。

3写出下图电路的传递函数。

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UcR1U

R

UR

R

1CS

CS

RCS 11

U

R

UC

RCS 1

RCSR1，T

R1

TS 1TS

KP

TS 1TS

KP

1

R1

RC

4计算电机空载时恒流升速到额定转速时间

Te t

GD375

2

2

nNt

GDR375cecm

2

2

GD375

nNTe

ce nN

IN

Tm/R

CenN

IN

五 证明题（10分）

定义 调速范围D

试证明 （1）D …… 此处隐藏：2298字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……