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1、学 院专业班级学 号姓 名- 评卷密封线 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 评卷密封线 中南大学考试试卷20142015学年 1 学期运动控制系统课程（A）考试时间100分钟，开卷，总分100分题 号一二三四合 计得 分评卷人复查人得 分 评卷人一、填空题(本题30分，每空1分)1. 一般电流环设计为典型 系统，因为电流环强调 性能；而转速环设计为典型 系统，因为转速环强调 性能。2有环流系统中必须加 ，而无环流系统，在控制策略上必须加上 来控制选触开关。3在有静差单转速闭环系统中，可以用 来抑制突加给定电压的电流冲击，为满足稳态性能指标需要有 。4三相PWM
2、输出共有8个空间电压矢量，其中6个为 ，它们的幅值等于 ，空间角度互差 ，另两个为 。5. 变频器从结构上可分为 和 两种。从变频电源性质看又分为 和 型。6. VVVF转速开环系统中，转矩与 成正比，但其前提条件是保证 不变。7. 根据 是否闭环控制，矢量控制系统可分为_ 型和 型两类。8. 三相异步电动机的数学模型包括： 、 、 和 运动方程。9. 直接转矩控制与矢量控制的相同点是两者都要对 和 进行控制10异步电机坐标变换的原则是 等效， 相等。11按转子磁链定向，可将定子电流的 和 解耦，从而可以将之变成单变量系统，可单独闭环控制。得 分评卷人二、选择题(本题20分,每小题2分)1异步
3、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。A U1f1=常值 B. Eg/f1=常值C Es/f1=常值 D. Er/f1=常值2带有PI调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（ ）A.零； B.大于零的定值C.小于零的定值； D.保持原先的值不变3直流调速系统用的可控直流电源不包含的是（ ）AG-M系统 BV-M系统 CPWM DVVVF4调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准（ ）A平均速度 B最高速 C最低速 D任意速度5在定性的分析闭环系统性能时，截止频率c越高,则系统的稳定精度A越高 B越低 C不变 D不确定6转速、电
4、流双闭环调速系统的起动不包含的的过程（ ）AASR饱和 BASR不饱和 CACR饱和 DACR不饱和7转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制（ ）。A.电机的调速精度 B.电机的动态转矩C电机的气隙磁通 D电机的定子电流8. 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（ ）A降电压调速 B串级调速 C变极调速 D变压变频调速9. 磁链跟踪控制技术的英文缩写是( )ASVPWM BPWM CSPWM DVVVF10. 无静差调速系统的PI调节器中I部份的作用是（ ）A、消除稳态误差 B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应C、既消除稳态误差又加快动态响应 D、加快动态响应得 分评卷人三
5、、简答题（本题20分）1、在变频调速时，为什么必须要进行电压、频率协调控制？通常采用哪两种压频控制方式？各适应什么类型负载？（5分）2、在双闭环调速系统中，若要改变启动电流需要改变什么参数？突增负载后又进入稳定运行状态，则ACR的输出电压、变流装置输出电压，电动机转速，较之负载变化前是增加、减少，还是不变？为什么？（6分）3调试电流环时，为何电动机不要加励磁？（4分）4. 异步电动机动态模型输入输出参数有哪些？输出参数解耦有几种方法，如何实现？（5分）得 分评卷人四、分析与计算题（本大题30分）1、已知参数：直流电动机：UN=220V，IN=55A，nN=1000r/min,Ra=0.5 ，整
6、流装置：Ks=44, Rrec=0.5 生产机械要求调速系统满足 稳态指标为：D=10，s10 S5% 要求：1）画出系统的稳态结构图，写出静态特性方程式（2分） 2）若当电动机运行于额定转速的给定电压为Un*=20v,计算转速反馈系数。（2分） 3）计算满足稳态性能要求所需的放大器的放大系数Kp。（2分） 4） 若Vs发生故障而开路对系统有何影响？若Vs发生故障而短路对系统有何影响？（4分） 5） 若要使调速系统无静差，该系统应做什么修改？请改在原理图上，并说明其原理。（2分） 2、某转速电流双闭环直流调速系统，已知参数：直流电动机：UN=220v ,IN=16A,nN=1000r/min,
7、 Ra=1,过载倍数=2，变流装置Ks=40,Rrec=0.5,Ts=0.0017s,设ASR，ACR均采用PI调节器，其输出限幅值均为8V，最高转速给定值Un*=10v，要求：1).该系统带额定负载稳定运行在额定点上，求：ASR，ACR的输入偏差和输出电压值。(4分)2).当系统带额定负载在某转速下正常运行，突然转速反馈线断线，系统的运行情况如何？若系统重新稳定运行时，求：Ui*、Ui、Uc、Ud和n值。（6分）3).已知：Tm=0.1s，Tl=0.05S，Toi=0.002s，Ton=0.01s，Ra=40K，利用上述参数对系统进行调节器设计，要求稳态转速无静差，空载启动到额定转速时的转速超调量%10%，电流环已按一典型I型系统设计，并取KT=0.5，选择ASR结构，并计算其参数：Rn、Cn、Con(近似条件校略）（8分）