18秋西南大学1076运动控制系统作业答案.docx

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18秋西南大学1076运动控制系统作业答案

1、 交流异步电动机采用调压调速方法，从高速变到低速，其转差功率（）调速。

1.错误！

嵌入对象无效。

 减小

2.错误！

嵌入对象无效。

 不变

3.错误！

嵌入对象无效。

 增大

4.错误！

嵌入对象无效。

 全部以热能的形式消耗掉了  

2、 在数字测速系统中（）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 A.T法和M法测速都适用于高速

2.错误！

嵌入对象无效。

 T法和M法测速都适用于低速

3.错误！

嵌入对象无效。

 T法测速适用于高速，M法测速适用于低速

4.错误！

嵌入对象无效。

 T法测速适用于低速，M法测速适用于高速  

3、 转速负反馈单闭环调速系统中，调节电动机转速可调节（）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 B.Kp和α

2.错误！

嵌入对象无效。

 F.U*n和α  

3.错误！

嵌入对象无效。

 Kp和Ks

4.错误！

嵌入对象无效。

 Ks和α

4、 交—交变频器与交-直-交变频器相比较，其优点是（）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 E.结构简单，可省去了直流环节  

2.错误！

嵌入对象无效。

 输入功率因素较低

3.错误！

嵌入对象无效。

 输出最高频率不超过电网频率的1/3fN~1/2fN

4.错误！

嵌入对象无效。

 谐波电流含量大

5、 控制系统的开环传递函数为

此系统为（）阶系统。

1.错误！

嵌入对象无效。

 三

2.错误！

嵌入对象无效。

 二  

3.错误！

嵌入对象无效。

 四

4.错误！

嵌入对象无效。

 一

6、 转速、电流双闭环直流调速系统在稳态工作时（）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 C.ASR、ACR均不饱和

2.错误！

嵌入对象无效。

 ASR、ACR均饱和  

3.错误！

嵌入对象无效。

 ASR饱和，ACR不饱和

4.错误！

嵌入对象无效。

 ASR不饱和，ACR饱和

7、

一般的间接变频器中，逆变器起（ ）作用。

1.错误！

嵌入对象无效。

 调压

2.错误！

嵌入对象无效。

 调频  

3.错误！

嵌入对象无效。

 调压与逆变

4.错误！

嵌入对象无效。

 调频与逆变

8、

在进行异步电机调速时，常须考虑的一个重要因素是：

希望保持电机中（  ）为额定值不变。

如果磁通太弱，没有充分利用电机的铁心，是一种浪费；如果过分增大磁通，又会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。

1.错误！

嵌入对象无效。

 定子端电压

2.错误！

嵌入对象无效。

 每极磁通量Φm  

3.错误！

嵌入对象无效。

 转子电流

4.错误！

嵌入对象无效。

 定子每相电流

9、

常用的抗扰性能指标有（ ）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 上升时间

2.错误！

嵌入对象无效。

 动态降落和恢复时间  

3.错误！

嵌入对象无效。

 静差率

4.错误！

嵌入对象无效。

 调节时间

10、

双闭环直流调速系统，电流调节器的作用：

（ ）

1.错误！

嵌入对象无效。

 作为内环的调节器，在外环转速的调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压（即外环调节器的输出量）变化。

2.错误！

嵌入对象无效。

 抑制转速超调。

3.错误！

嵌入对象无效。

 对负载变化起抗扰作用。

4.错误！

嵌入对象无效。

 其输出限幅值决定电机允许的最大电流。

11、转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，ASR的输出量取决于（）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 负载电流  

2.错误！

嵌入对象无效。

 给定电压

3.错误！

嵌入对象无效。

 速度反馈

4.错误！

嵌入对象无效。

 电流反馈系数

12、双闭环调速系统在稳定运行时，控制电压Uct的大小取决于（  ）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 Idl

2.错误！

嵌入对象无效。

 n

3.错误！

嵌入对象无效。

 n和Idl  

4.错误！

嵌入对象无效。

 α和β

13、SPWM技术中，调制波是频率和期望波相同的（ ）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 正弦波  

2.错误！

嵌入对象无效。

 方波

3.错误！

嵌入对象无效。

 等腰三角波

4.错误！

嵌入对象无效。

 锯齿波

14、Ⅰ型系统在阶跃输入信号作用下的稳态误差为（  ）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 0  

2.错误！

嵌入对象无效。

 固定值

3.错误！

嵌入对象无效。

 无穷大

4.错误！

嵌入对象无效。

 取值不固定

15、无静差调速系统的PI调节器中P部份的作用是（ ）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 消除稳态误差

2.错误！

嵌入对象无效。

 不能消除稳态误差也不能加快动态响应

3.错误！

嵌入对象无效。

 既消除稳态误差又加快动态响应

4.错误！

嵌入对象无效。

 加快动态响应  

16、下列（）整流电路的脉波数是2。

1.错误！

嵌入对象无效。

 单相全波  

2.错误！

嵌入对象无效。

 三相半波

3.错误！

嵌入对象无效。

 三相桥式

4.错误！

嵌入对象无效。

 六相半波

17、Ⅱ型系统在加速度输入信号作用下的稳态误差为（ ）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 0

2.错误！

嵌入对象无效。

 固定值  

3.错误！

嵌入对象无效。

 ∞

4.错误！

嵌入对象无效。

 取值不固定

18、转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制（ ）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 电机的调速精度

2.错误！

嵌入对象无效。

 电机的动态转矩  

3.错误！

嵌入对象无效。

 电机的气隙磁通

4.错误！

嵌入对象无效。

 电机的定子电流

19、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（）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的

2.错误！

嵌入对象无效。

 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  

3.错误！

嵌入对象无效。

 反馈控制系统的作用是：

抵抗扰动、服从给定

4.错误！

嵌入对象无效。

 系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度

20、控制系统能够正常运行的首要条件是（）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 抗扰性

2.错误！

嵌入对象无效。

 稳定性  

3.错误！

嵌入对象无效。

 快速性

4.错误！

嵌入对象无效。

 准确性

21、采用旋转编码器的数字测速方法不包括（ ）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 M法

2.错误！

嵌入对象无效。

 T法

3.错误！

嵌入对象无效。

 M/T法

4.错误！

嵌入对象无效。

 F法  

22、转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，ASR的输出量取决于（ ）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 负载电流  

2.错误！

嵌入对象无效。

 给定电压

3.错误！

嵌入对象无效。

 速度反馈

4.错误！

嵌入对象无效。

 电流反馈系数

23、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。

1.错误！

嵌入对象无效。

 U1／f1=常值

2.错误！

嵌入对象无效。

 Eg/f1=常值  

3.错误！

嵌入对象无效。

 Es/f1=常值

4.错误！

嵌入对象无效。

 Er/f1=常值

24、直流电机变电压调速，当电压越小，机械特性越（）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 软  

2.错误！

嵌入对象无效。

 硬

3.错误！

嵌入对象无效。

 大

4.错误！

嵌入对象无效。

 小

25、调速系统的静差率指标应以（）所能达到的数值为准。

1.错误！

嵌入对象无效。

 最高速时

2.错误！

嵌入对象无效。

 最低速时  

3.错误！

嵌入对象无效。

 额定转速

4.错误！

嵌入对象无效。

 理想空载转速

26、直流电机调速系统中，只能在额定转速以上作小范围升速调速的方案是（  ）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 变励磁磁通调速  

2.错误！

嵌入对象无效。

 变电阻调速

3.错误！

嵌入对象无效。

 变电动机端电压调速

4.错误！

嵌入对象无效。

 变电流调速

27、Ⅱ型系统在阶跃输入信号作用下的稳态误差为（）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 0  

2.错误！

嵌入对象无效。

 固定值

3.错误！

嵌入对象无效。

 ∞

4.错误！

嵌入对象无效。

 取值不固定

28、直流电动机全电压起动时，如果没有限流措施，会产生很大的（），这不仅对电机换向不利，对过载能力低的电力电子器件来说，更是不能允许的。

1.错误！

嵌入对象无效。

 过电压

2.错误！

嵌入对象无效。

 电流降

3.错误！

嵌入对象无效。

 冲击电流  

4.错误！

嵌入对象无效。

 电压降

29、当理想空载转速n0相同时，闭环系统的静差率Scl 与开环下的Sop 之比为（）。

（K为开环放大倍数）

1.错误！

嵌入对象无效。

 1

2.错误！

嵌入对象无效。

 0

3.错误！

嵌入对象无效。

 1+K

4.错误！

嵌入对象无效。

 1/（1+K）  

30、闭环调速系统中用来表示电动机转速与负载电流（或转矩）间稳态关系的是（）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 机械特性

2.错误！

嵌入对象无效。

 静特性  

3.错误！

嵌入对象无效。

 工作特性

4.错误！

嵌入对象无效。

 调速特性

31、三相全控桥式整流电路的平均失控时间是（）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 5ms

2.错误！

嵌入对象无效。

 3.3ms

3.错误！

嵌入对象无效。

 10ms

4.错误！

嵌入对象无效。

 1.67ms  

32、 转速、电流双闭环直流调速系统起动过程中，当系统处于电流上升阶段，ASR处于（）工作状态。

1.错误！

嵌入对象无效。

 退饱和

2.错误！

嵌入对象无效。

 不定

3.错误！

嵌入对象无效。

 不饱和  

4.错误！

嵌入对象无效。

 饱和

33、 在恒压频比控制（即U1／f1=常值）的变频调速系统中，在基频以下变频调速时进行定子电压补偿，其目的是（）。

1.错误！

嵌入对象无效。

 维持气隙磁通恒定  

2.错误！

嵌入对象无效。

 维持定子全磁通恒定

3.错误！

嵌入对象无效。

 维持转速恒定

4.错误！

嵌入对象无效。

 维持转子全磁通恒定

判断题

34、转速电流双闭环调速系统中，转速环按照典型II型系统设计。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

35、交流调压调速系统属于转差功率馈送型交流调速系统。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×  

36、额定励磁下的直流电动机是一个二阶线性环节，两个时间常数分别表示机电惯性和电磁惯性。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

37、直流电机弱磁调速适用于基速以上调速。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

38、将电力电子变换器按一阶惯性环节处理后，带比例放大器的闭环直流调速系统可以看作是一个三阶线性系统。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

39、 电流调节器在转速动态过程中，保证获得电机允许的最大电流，从而加快动态过程。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

40、对于调速系统，最主要的抗扰性能是指抗负载扰动和抗电网电压扰动的性能。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

41、 直流电机的换向能力限制了直流电机的容量和速度。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

42、闭环调速系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

43、PWM变压变频器的能量不能回馈，当电动机负载工作在回馈制动状态时，容易造成直流侧电压上升。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

44、SVPWM以圆形旋转磁场为控制目标，而SPWM以正弦电压为控制目标。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

45、转速单闭环直流调速系统稳态性能指标与系统的放大倍数有关，放大倍数越大，稳态性能指标越好。

但是放大倍数太大会引起闭环系统的不稳定。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

46、交流电动机需要输入三相正弦电流的最终目的是在电动机空间形成圆形旋转磁场，而异步电动机有六拍阶梯波逆变器供电时，其电压空间矢量运动轨迹是封闭的正六边形。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

47、微机数字调速系统中，采样频率应不小于信号最高频率的2倍。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

48、双极式控制桥式可逆PWM变换器—电动机系调速时，定义

的可调范围为0~1。

当>0.5时，电机正转

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

49、电流截止负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻，因而稳态速降极大，特性急剧下垂。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

50、经典的SPWM控制主要着眼于使变压变频器的输出电压尽量接近正弦波，并未顾及输出电流的波形。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

51、转速、电流双闭环直流调速系统中，转速调节器串联在电流调节器之后，以转速反馈作为内环、电流反馈作为外环。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×  

52、控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标，而调速系统的动态指标通常以抗扰性能指标为主。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

53、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。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

54、电流截止负反馈的作用是限流。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

55、系统的跟随性能指标是以零初始条件下，系统输出量对输入信号的动态特性来衡量的，通常是以单位阶跃给定信号下的过渡过程作为典型的跟随过程。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

56、转速、电流双闭环直流调速系统在起、制动过程中，电流闭环起作用，保持电流恒定，缩小系统的过渡过程时间。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

57、当负载转矩相同时，恒定子磁通控制的转速降落小于恒压频比控制方式。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

58、典型II型系统中，加大中频宽h，可以减少最小谐振峰值Mrmin，频率比上升。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

59、 微机控制系统中将离散的模拟信号用一组数码来表示信号的幅值，即数字化。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

60、在转速、电流双闭环系统中，转速给定信号未改变，若增大转速反馈系数，系统稳定后转速反馈电压Un是改变。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×  

61、转速电流双闭环调速系统中，电流环按照典型I型系统设计。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

62、 转速单闭环直流调速系统的开环放大系数K越大，静差率越小。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

63、在转速、电流双闭环调速系统中，出现电网波动时，转速ASR调节器起主要作用；出现负载扰动时，电流ACR调节器起主要作用。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×  

64、积分分离算法属于改进的数字PI算法。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

65、转差功率馈送型交流调速系统中，除转子铜损外，大部分转差功率在转子侧通过变流装置馈出或馈入，转速越低，能馈送的功率越多。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

66、运动控制系统主要是由电动机、动率放大与变换装置、控制器、信号检测与处理等部分组成。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

67、 开环调速系统的静差率和机械特性的硬度有关，机械特性越硬，静差率越小。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√  

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×

68、系统的抗扰性能指标是以零初始条件下，系统输出量对输入信号的动态特性来衡量的，通常是以单位阶跃给定信号下的过渡过程作为典型的抗扰过程。

1.错误！

嵌入对象无效。

A.√

2.错误！

嵌入对象无效。

B.×  

主观题

69、跟随性能指标中的上升时间

标准答案：

在典型的阶跃响应跟随过程中，输出量从零起第一次上升到稳态值所经过的时间（有些教材定义为10%--90%）

70、跟随性能指标中的超调量的定义

标准答案：

在典型的阶跃响应跟随过程中，输出量超出稳态值的最大偏离量与稳态值之比，用百分数表示，叫做超调量：

71、转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点？

标准答案：

①饱和非线性控制

ASR饱和，转速环开环，恒值电流调节的单闭环系统；

ASR不饱和，转速环闭环，无静差调速系统.

②准时间最优控制：

恒流升速可使起动过程尽可能最快.

③转速超调：

只有转速超调才能使ASR退饱和.

72、

为什么 PWM—电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好的动态性能？

标准答案：

PWM—电动机系统在很多方面有较大的优越性：

（1）  主电路线路简单，需用的功率器件少。

（2）  开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。

（3）  低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达 1：

10000 左右。

（4）  若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。

（5） 功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高。

（6）  直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。

73、在基于稳态模型的异步电动机调速系统中，基频以下调速时，为什么要进行低频补偿和电流补偿？

标准答案：

答：

低频时，定子电阻和漏磁感抗压降所占的份量比较显著，可以人为地把定子电压抬高一些，以便近似地补偿定子阻抗压降，称为低频补偿。

基频以下运行时，采用恒压频比的控制方法具有控制简便的优点，但负载的变化将导致磁通的改变，因此采用定子电流补偿控制，根据定子电流的大小改变定子电压，可保持磁通恒定，从而解决了负载改变的扰动问题。

74、比较直流电动机开环调速系统机械特性和闭环调速系统静特性，简述闭环控制的优越性。

标准答案：

，就能清楚地看出反馈闭环控制的优越性：

（1）在相同的负载扰动下，闭环系统的负载降落仅为开环系统转速降落的。

（2）在相同的理想空载转速条件下，闭环系统的转速静差率也仅为开环系统的

（3）在相同的静差率约束下，闭环系统的调速范围为开环系统的（1+K）倍。

75、为什么用积分控制的调速系统是无静差的？

标准答案：

答：

根据积分控制规律，只要积分调节器的输入偏差电压大于零，其输出便一直增长，只有达到输入偏差电压等于零时，输出才停止上升，所以稳态时输入偏差电压肯定为零即用积分控制的调速系统是无静差的。

76、工程设计方法的基本思路是什么？

标准答案：

作为工程设计方法，首先要使问题简化。

简化的基本思路是，把调解器的设计过程分做两步：

1.选择调节器结构,使系统典型化并满足稳定和稳态精度；2.设计调节器的参数，以满足动态性能指标的要求。

77、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？

标准答案：

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。

78、

旋转编码器光栅数1024，倍频系数4，高频时钟脉冲频率

，旋转编码器输出的脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用16位计数器，求转速

和

时，T法测速的测速分辨率和误差率最大值。

标准答案：

79、

标准答案：

 （3）

80、某调速系统的调速范围D=20，额定转速

，开环转速降落

，若要求系统的静差率由10%减少到5%，则系统的开环增益将如何变化？

标准答案：