電力傳動與控制試題及答案

共2頁第共2頁第1頁題號一二三四五六七八總分核查人簽名得分閱卷教師注意：所有答案均寫在答題紙上，否則無效。一、填空題（20分，每空1分）1、運動控制的根本問題是轉(zhuǎn)矩控制，但磁鏈控制同樣重要。對磁鏈，通?；僖陨喜捎萌醮趴刂疲僖韵虏捎煤愦磐?恒轉(zhuǎn)矩控制。2、典型負載轉(zhuǎn)矩類型中：恒轉(zhuǎn)矩負載有位能型和反抗型兩種；恒功率負載特性的特征是負載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速成反比；風(fēng)機、泵類負載的特征是轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速二次方成正比。3、直流電動機穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速方程為n=(U-IR)/CeΦ，從此式可知三種調(diào)速方法為調(diào)壓調(diào)速、調(diào)電阻調(diào)速、調(diào)磁通調(diào)速，其中自動控制的直流調(diào)速系統(tǒng)以調(diào)壓調(diào)速為主。4、SPWM技術(shù)以正弦電壓為目標，CFPWM以正弦電流為目標，SVPWM以圓形磁鏈為目標。5、三相橋式PWM逆變器共有8種工作狀態(tài)，6種有效工作矢量，在直流電壓不變的條件下，通過插入零矢量改變磁鏈矢量的幅值，SVPWM的實現(xiàn)方法為零矢量集中和零矢量分散。二、選擇題（30分，每項1分）設(shè)計雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計過程中的原則是B，內(nèi)環(huán)響應(yīng)要比外環(huán)C。A.先外環(huán)后內(nèi)環(huán)；B.先內(nèi)環(huán)后外環(huán)；C.快；D.慢；坐標變換的原則是保持模型中的C不變。A.電流；B.電壓；C.磁動勢；D.功率PID調(diào)節(jié)器中P參數(shù)的作用B，I參數(shù)的作用A。A．實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)無誤差；B.實現(xiàn)快速性；C.預(yù)測誤差變化趨勢；D.以上三者都不是在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，為了實施限流保護，可以引進D環(huán)節(jié)。A．電流截止正反饋；B.電流截止負反饋；C.電壓截止正反饋；D.電壓截止負反饋按轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制系統(tǒng)中，常用的電流閉環(huán)控制是：在A中采用滯環(huán)控制；在D中采用連續(xù)PI控制。A．ABC坐標系；B.αβ坐標系；C.DQ坐標系；D.MT坐標系下列交流異步電動機調(diào)速系統(tǒng)，A最容易實現(xiàn)，而D性能最佳。A.恒壓頻比控制；B.恒定子磁通控制；C.恒氣隙磁通控制；D.恒轉(zhuǎn)子磁通控制在采用旋轉(zhuǎn)編碼器測速時，測量編碼器兩個輸出脈沖之間的間隔時間來計算轉(zhuǎn)速的方法稱為B，它在轉(zhuǎn)速D時具有較高的分辨能力和檢測精度。M法（頻率法）；B.T法（周期法）；C.高速；D.低速以下為多項選擇，多選、少選、錯選均不得分（每題3分）以下屬于動態(tài)抗擾性能指標的是BC。上升時間；B.動態(tài)降落；C.恢復(fù)時間；D.調(diào)節(jié)時間轉(zhuǎn)速負反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，為實現(xiàn)無靜差調(diào)速，其調(diào)節(jié)器可能采用BD。A.P控制；B.PI控制；C.PD控制；D.PID控制轉(zhuǎn)速負反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，系統(tǒng)對以下參數(shù)變化有調(diào)節(jié)作用BC。A.給定電壓波動；B.供電電網(wǎng)電壓波動；C.放大器溫漂；D.轉(zhuǎn)速反饋發(fā)電機勵磁變化.工程近似的處理方法可針對ABC。A.高頻小慣性環(huán)節(jié)；B.高價系統(tǒng)降階；C.低頻大慣性環(huán)節(jié)；D.低階系統(tǒng)升階矢量控制所涉及的坐標變換的基本種類有ABC。A.3s/2s變換；B.2s/2r旋轉(zhuǎn)變換；C.2s/3s變換；D.K/P極坐標變換若用滯環(huán)控制時，環(huán)寬h對控制精度和開關(guān)頻率的影響是ABA.h小，開關(guān)頻率高；B.h小，控制精度高;C.h大，開關(guān)頻率高；D.h大，控制精度高；三、簡答題（20分，每題5分）畫出雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動過程的轉(zhuǎn)速和電流波形，說明各階段名稱，各有何特點？答：1）電流上升階段，ASR快速進入并保持飽和狀態(tài)，迅速上升至，ACR不飽和；（1分）2）恒流升速階段，ASR始終飽和，保持略低于，轉(zhuǎn)速迅速上升，ACR不飽和；（1分）3）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段，轉(zhuǎn)速出現(xiàn)超調(diào)，使ASR退飽和，ASR起主導(dǎo)調(diào)節(jié)作用，ACR為跟隨系統(tǒng)。（1分）（圖2分）畫出轉(zhuǎn)速負閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖，并寫出其靜特性方程（機械特性）。（圖3分）（1分）（1分）畫出異步電動機等效電路并標注感應(yīng)電動勢、電流方向。答:（圖2分，標注3分）交流電機矢量控制系統(tǒng)的特點與存在的問題。答：特點：1）按轉(zhuǎn)子磁鏈定向，實現(xiàn)定子勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量的解耦，需要電流閉環(huán)控制；2）轉(zhuǎn)子磁鏈系統(tǒng)的控制對象是穩(wěn)定的慣性環(huán)節(jié)，可采用磁鏈閉環(huán)或開環(huán)控制；3)采用連續(xù)的PI控制，轉(zhuǎn)矩與磁鏈變化平穩(wěn)，電流閉環(huán)可有效限制起、制動電流；問題：1）轉(zhuǎn)子磁鏈計算精度受易變的轉(zhuǎn)子電阻影響，磁鏈角度精度影響定向的準確性；2）需要進行矢量變換，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運算量大。（每項要點1分）四、計算題（30分，每題10分）某V-M調(diào)速系統(tǒng)，已知：電動機，，，，整流裝置內(nèi)阻，電樞回路電抗器電阻，整流放大倍數(shù)。（1）系統(tǒng)開環(huán)時計算調(diào)速范圍時的靜差率S（2）當(dāng)，時，計算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降（3）如組成轉(zhuǎn)速負反饋有靜差調(diào)速系統(tǒng)，要求，，在時，計算轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)和放大器放大系數(shù)解：（1）（1分）（2分）（1分）（2）（2分）（3）（1分）（1分）（2分）試計算右圖u1，u2矢量的作用時間（t1和t2），并給出兩種不同零矢量放置方式下的SVPWM實現(xiàn)過程。其中，us，T0為已知量，u1，u2矢量的幅值為。答：（2分）（2分）（2分）（圖4分）調(diào)節(jié)對象的傳遞函數(shù)：，要求用PI調(diào)節(jié)器分別將其校正成典Ⅰ型和典Ⅱ型系統(tǒng)，并求調(diào)節(jié)