徐海学院《电力拖动与运动控制系统A》试卷.docx

第 PAGE \* MERGEFORMAT 26页 共25页 中国矿业大学徐海学院2012~2013学年第二学期 《电力拖动与运动控制系统A》试卷（A） 考试时间：100分钟 考试方式：闭卷 学院 班级 姓名 学号 题号一二三四总分得分阅卷人(35分)简答题 1、（6分）简述双闭环直流调速系统起动过程的三个阶段和三个特点。 2、（6分）直流脉宽调速系统中，泵升电压是如何产生的？对系统有何影响？如何抑制？ 3、（5分）绕线转子异步电动机双馈调速有哪五种工况？ 4、（8分）为什么矢量控制技术能够实现高性能的交流调速系统？ 5、（10分）什么是直接转矩控制技术？与矢量控制技术相比，直接转矩控制有何优点？ 二、（17分）V-M可逆直流调速系统中，试回答如下问题： （1）什么是环流？有哪些类型的环流？（6分） （2）抑制或消除静态环流的措施有哪些？（6分） （3）逻辑无环流系统可逆调速系统有何优、缺点？（5分） 三、（21分）计算题 1、旋转编码器光栅数为1024，倍频系数为4，采用M法测速，测速时间为0.01s。分别计算转速n=1000rpm和n=100rpm时，测速分辨率和误差率最大值。（10分） 2、某转速负反馈单闭环直流调速系统的开环放大系数K=20；电动机参数为：UN=220V、IN=68.6A、Ra=0.23Ω、nN=1500 r/min；电枢回路总电阻RΣ=0.5Ω（包括Ra），电磁时间常数，机电时间常数；晶闸管整流装置采用三相桥式电路。试求： （1）满足静差率s≤5%的调速范围有多大？（3分） （2）电动机带额定负载运行的最低速是多少？（3分） （3）判断该系统动态是否稳定？（5分） 四、（27分）分析题 转速、电流双闭环直流调速系统中，试分析如下问题： （1）画出该系统的结构框图。（4分） （2）转速环、电流环各应校正为典型几型系统？为什么？（10分） （3）系统达到稳定运行状态时，ASR和ACR的输入偏差量是多少？输出电压又是多少？请用表达式写出，设负载电流为IdL。（8分） （4）若转速反馈的极性接??，试分析电动机的运行状态。（5分） 中国矿业大学徐海学院2012~2013学年第二学期 《电力拖动与运动控制系统A》试卷（A） 考试时间：100分钟 考试方式：闭卷 学院 班级 姓名 学号 题号一二三四总分得分阅卷人(35分)简答题 1、（6分）简述双闭环直流调速系统起动过程的三个阶段和三个特点。 参考答案：（每个1分） 三个阶段： 第I阶段电流上升的阶段； 第II阶段恒流升速阶段； 第Ⅲ阶段转速调节阶段。 三个特点： （1）饱和非线性控制； （2）转速超调； （3）准时间最优控制。 2、（6分）直流脉宽调速系统中，泵升电压是如何产生的？对系统有何影响？如何抑制？ 参考答案： 当电动机工作在回馈制动状态时，电能不可能通过整流装置送回交流电网，只能向滤波电容充电，对滤波电容充电的结果造成直流侧电压升高，称作“泵升电压”。（2分） 过高的泵升电压降超过电力电子器件的耐压限制值，造成器件的损坏，影响系统的正常运行。（2分） 抑制方法：（1）增加滤波电容量，适用于小功率系统；（2）采用能耗制动电路；（3）采用能量回馈单元。（2分） 3、（5分）绕线转子异步电动机双馈调速有哪五种工况？ 参考答案：（每个1分） 电机在次同步转速下作电动运行； 电机在反转时作倒拉制动运行； 电机在超同步转速下作回馈制动运行； 电机在超同步转速下作电动运行； 电机在次同步转速下作回馈制动运行。 4、（8分）为什么矢量控制技术能够实现高性能的交流调速系统？ 参考答案： 矢量控制技术是建立在异步电动机的动态数学模型基础上，应用坐标变换技术和基于转子磁链定向的控制技术，将异步电动机等效为直流电动机，实现了定子电流励磁分量和转矩分量的解耦控制，便于调节器的设计。因此可以获得和直流电机相媲美的调速性能。 5、（10分）什么是直接转矩控制技术？与矢量控制技术相比，直接转矩控制有何优点。 参考答案： DTC控制：根据定子磁链幅值偏差的正负符号和电磁转矩偏差的正负符号，再依据当前定子磁链矢量所在的位置，直接选取合适的电压空间矢量，减小定子磁链幅值的偏差和电磁转矩的偏差，实现电磁转矩与定子磁链的控制，在转速环内，利用转矩反馈直接控制电动机的电磁转矩。（4分） 优点： (1) 转矩和磁链的控制采用双位式控制器，并在PWM逆变器中直接用这两个控制信号产生输出电压，省去了旋转变换和电流控制，简化了控