填空题(每空2分，共40分) 1调节直流电动机的转速可以有三种方法： 、 、 。 自动控制的直流调速系统往往以 为主。 2．在V-M中，触发和整流装置的平均失控时间为Ts=3.33ms,而且知道触发电路控制电压在1~10V范围内变化时PWM装置输出的平均电压变化范围是0~220V，则触发和整流装置的传递函数Ws(s)≈ 。 3. 某调速系统的调速范围D=20，静差率S=5%，额定负载最低转速为50转/分，那么该系统的额定负载最高转速是 ，系统允许的静态速降是 。 4．脉宽调速系统的开环额定速降系式： 。 5. 比例调节器的输出只取决于输入偏差量的 ，而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的 。 6．调速系统的动态性能指标主要包括：1） ；2） 。 ?nop?150r/min,为保证闭环系统的额定静态速降不大于6r/min，那么该闭环系统的开环放大系数K应满足关W(s)?7．典I系统的开环传递函数为200（0.01s?1）W(s)?2s(0.004s?1)，则系统的开环截止频率?c200s(0.004s?1)，则系统的开环截止频率?c? ；典Ⅱ系统的开环传递函数为? 。 8.在微机数字调速系统中，PI调节器的增量式算法必须设 限幅。调速系统的软件主要包括1） ；2） ；3） 。 9．在有环流的可逆晶闸管-电动机系统中，正组晶闸管的触发“控制角”此时如果反组晶闸管的触发角用“逆变角” 二、判断题( 正确打√号，错误打×。每题2分，共20分) 1．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。（ ） 2．一个调速系统的调速系统的调速范围与系统允许的静差率无关。（ ） 3．闭环调速系统能够减少稳态速降的实质在于它能自动补偿电枢回路电阻压降的变化。（ ） 4．直流转速闭环调速系统能够抑制电源电压和直流电机励磁电压变化的扰动。（ ） 5. 积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行（ ） 6. ?f?100?，那么反组晶闸管的触发“控制角”?r? ，?r来表示，那么?r= 。 ?r??f控制的有环流可逆直流调速系统需要用环流电抗器来消除瞬时脉动环流。（ ） 7. 一般来说，在动态性能中典I系统可以在跟随性能上做到超调大，但抗扰性能好； 而典Ⅱ系统的超调量相对较小，抗扰性能却比较差。这是设计时选择典型系统的重要依据。（ ） 8. 在转速、电流双闭环直流调速系统中，转速环的动态响应速度要比电流环的慢。（ ） 9. 微机直流双闭环调速系统的转速和电流计算都是在相应的中断服务子程序中完成的。（ ） 10.在无环流的可逆V-M系统中，两组晶闸管可以同时接受控制脉冲。（ ） 三 选择题 1．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B A．PID B．PI C．P D．PD 2．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 A．越小 B．越大 C．不变 D．不确定 3．下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是D A．降电压调速 B．串级调速 C．变极调速 D．变压变频调速 4．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 C．微分控制 D．比例微分控制 5．控制系统能够正常运行的首要条件是B A．抗扰性 B．稳定性 C．快速性 D．准确性 6．在定性的分析闭环系统性能时，截止频率ωc越低,则系统的稳定精度 A．越高 B．越低 C．不变 D．不确定 7．常用的数字滤波方法不包括D A．算术平均值滤波 B．中值滤波 C．中值平均滤波 D．几何平均值滤波 8．转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是A A．ACR B．AVR C．ASR D．ATR 9．双闭环直流调速系统的起动过程中不包括D 第 1 页 共 3 页
A．转速调节阶段 B．电流上升阶段 C．恒流升速阶段 D．电流下降阶段
11．下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是D
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
12．下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是C
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 13．SPWM技术中，调制波是频率和期望波相同的A
A．正弦波 B．方波 C．等腰三角波 D．锯齿波
14．下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是B
A．高阶 B．低阶 C．非线性 D．强耦合
15．在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是A
A．故障保护 B．PWM生成 C．电流调节 D．转速调节
16．比例微分的英文缩写是B
A．PI
B．PD
C．VR
D．PID
17．调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准C
A．平均速度
B．最高速
C．最低速
D．任意速度
18．下列异步电动机调速方法属于转差功率馈送型的调速系统是D
A．降电压调速
B．串级调速
C．变极调速 D．变压变频调速
20．采用旋转编码器的数字测速方法不包括D
A．M法
B．T法
C．M/T法
D．F法
21．转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是C
A．ACR B．AVR C．ASR
D．ATR
22．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B 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：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
26．在微机数字控制系统的故障保护中断服务子程序中，工作程序正确的是C
A．显示故障原因并报警——分析判断故障——封锁PWM输出——系统复位 B．显示故障原因并报警——封锁PWM输出——分析判断故障—
C．封锁PWM输出——分析判断故障——显示故障原因并报警——系统复位
D．分析判断故障——显示故障原因并
—系统复位
报警——封锁PWM输出——系统复位
27．正弦波脉宽调制的英文缩写是C
A．PID
B．PWM
C．SPWM
D．PD
30．异步电动机数学模型的组成不包括D
A．电压方程
B．磁链方程
C．转矩方程
D．外部扰动
二、填空题
1．常用的可控直流电源有 旋转交流机组 、静止式可控整流器、直流斩波器或脉宽调制变换器. 2．调速系统的稳态性能指标包括调速范围和 静差率 。 3．反馈控制系统的作用是：抵抗扰动， 服从给定 。
4．当电流连续时，改变控制角，V—M系统可以得到一组 平行的 机械特性曲线。 5．常见的调速系统中，在基速以下按 降速 调速方式，在基速以上按恒功率调速方式。
6．自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的跟随性能指标和对扰动输入信号的 抗扰性能指标 7．电力牵引设备上最先进的可控直流电源是 。 8．SPWM控制技术包括单极性控制和 双极性控制 两种方式。
9．常见的转速检测装置有测速发电机、 、电磁脉冲测速器. 10．VVVF控制是指逆变器输出 和频率可变的控制。 12．电流截止负反馈的作用是 。 13．负反馈的作用是 。
14．静态环流可以分为直流平均环流和 。 16．PWM变换器可以通过调节 来调节输出电压。 18．PWM逆变器根据电源类型不同可以分为电压型和 。
20．转速单闭环直流控制系统可以通过引入 环控制以提高系统动态性能。 22．交流调速的基本类型中最好的一种节能省力型调速方案是 。 23．调速系统的稳态性能指标包括 和静差率。 24．无静差直流调速系统的实质是调节器包含 环节。
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25．比例积分控制综合了比例控制和积分控制两种规律的优点， 部分能迅速响应控制作用。 26． 转速电流双闭环调速系统在启动过程中，转速调节器ASR将经历不饱和、 、退饱和三种情况。 28．电流调节器可以对电网电压的波动起 作用。 三、画图分析题(共5分) 画出桥式可逆脉宽调速系统的主电路原理图。并简要分析双极式控制可逆运行原理。 四、简答题 在双闭环直流调速系统中转速调节器的作用有哪些？(共5分) 五、综合计算题（共30分） 1．已知某控制对象的传递函数Wobj(s)?100.01s?1，要求设计一个无静差系统，在阶跃输入下系统超调量??5%（KT=0.5），试对该系统进行10s(0.02s?1)，要求校正为典Ⅱ系统，在阶跃输入下系统超调量?动态校正，决定调节器结构，并选择其参数。（5分） 2．有一个闭环系统，其控制对象的传递函数式Wobj(s)??30%（h=7）即可。参考公K?h?12h2T2 （其中K为闭环幅频特性峰值最小原则确定的典Ⅱ系统的开环放大倍数）试做以下设计： （1）决定调节器的结构和参数；（5分） （2）画出模拟调节器的原理图，确定调节器的电阻和电容值。（5分） 第 3 页 共 3 页
运动控制系统期末考试卷
