河北联合大学2012～ 2013 学年秋季学期考试试卷
开课学院：电气工程学院课程号：801118课程名称：运动控制系统年级： 09 级专业：自动化试卷类型： A 卷
系主任签字：教学院长签字：
考试时间：100 分钟题号一二三四合计
分数
阅卷人
一、单选题（每题 2 分，共20 分）
1 当系统的机械特性硬度一定时，如要求的静差率s 越小，调速范围
A越小B越大C不变D可大可小
2 转速负反馈单闭环调速系统中，调节电动机转速可调节（）
D（）
A K n和K s
B U n和
C K n和U
n
D K s和
3 转速、电流双闭环系统中，下列参数变化不会影响到转速的是（
A 供电电网电压波动
B 电枢电阻变化
C 电机励磁电流波动
D 转速负反馈系数变化
4 无静差调速系统的PI 调节器中 P 部分的作用（）
）
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既能消除稳态误差又能加快动态响应
Ｄ加快动态响应
5带有比例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大于零的定植
Ｃ小于零的定值Ｄ保持原来的值不变
6 双闭环直流调速系统起动过程中，当系统处于恒流升速阶段，
工作状态为（）
A不饱和B饱和C退饱和D不定
ASR处于的
7 双闭环直流调速系统中，给定电压U n不变，增大转速负反馈系数，系统稳
定后实际转速是（
A增加B减小）
C 不变
D 不定
8 在无静差调速系统中，突加负载后进入稳态时，转速是（）
A 增加
B 减小
C 不变
D 不定
9 双闭环 V-M 可逆系统，当正组整流，反组待逆变时，所对应的电动机的工
作状态是（）。
A 正向运行，正向反接制动
B 反向运行，反向反接制动
C 正向运行，反向反接制动
D 反向运行，正向反接制动
10 有环流可逆系统中所指的环流是（）
A 直流环流
B 脉动环流
C 静态环流
D 动态环流
二、填空题（每空 1 分，共 20 分）
1.直流电动机的调速方法是___________， ___________，___________。
2.转速、电流双闭环系统把作为主调节器，作为副调节器。
3.调速系统对转速控制的要求是___________，___________， ___________。
4.双闭环配合控制V-M 可逆系统，电动机反向运行时，两组变流装置的工作
状态是 ___________，___________。
5.在转速、电流双闭环调速系统中，出现电网电压波动时，调节器起主要作用，出现负载扰动时，调节器起主要作用。
6.V-M 可逆系统制动时可分为 ___________， ___________两个主要阶段。
7.有环流可逆系统一般采取 ___________配合控制
8.逻辑无环流可逆系统的结构特点是在可逆系统增加 DLC ，称为
___________，包括 __________， __________， ___________， ___________四部分。
三、判断题（每题 1 分，共 10 分）
1静差率和机械特性的硬度有关，特性越硬，静差率越大。
（）
2闭环系统的静特性可以比开环系统的机械特性软得多。
（）
3调速系统的静差率应以最高速时所能达到的数值为准。
（）
4转速、电流双闭环直流调速系统中，电流调节器始终饱和。
（）
5对于有环流控制的可逆晶闸管-电动机系统，在一般情况下允许让两组晶闸
管同时处于整流状态。
（）
6在可逆调速系统中，正转时可利用反组晶闸管实现回馈制动，反转时可利用正组晶闸管实现回馈制动。
（）
7转速单闭环直流调速系统中，不能随心所欲地控制转矩的动态过程。
（）8带比例放大器的单闭环直流调速可以看做是一个三阶线性系统。
（）
9对于调速系统来说最重要的动态性能是跟随性能。
（）
10 利用电流正反馈能够得到近似的最大电流恒流过程。
（ ）
四、分析计算题（ 50 分）
1（共 15 分）
某转速负反馈单闭环调速系统，转速调节器用运算放大器构成比例调节器。
已知直流电动机参数如下：
P N 2.2KW ， U N 220V ， I N 12.5A ，
n N 1500 r
1 。
主回路总电阻 R
2.9
，触发整流环节的放大倍
min
，
R
a
数 K s 75
要求：调速范围 D 20, 静差率 S 5%
（ 1）画出系统稳态结构图。
（ 2）调整系统使 U
V 时， r
，用近似方法计算转速反馈系 n
n 1500 min
10
数 。
（ 3）计算满足稳态要求时，比例调节器放大系数
K p 。
2 （共 25 分）
某晶闸管供电的转速电流双闭环系统采用三相桥式全控整流，已知电动机的
额定数据如下： P N
3KW , U N
220V , I N 17.5A ， n N 1500 r
min ，
C e 0.132V
min
r ，允许电流过载倍数
2 ，电枢回路总电阻 R
2.85 ，整 流装置放大倍数 K s
28 ，系统参数 T l
0.07s ， T m 0.162s ， T oi
0.002s ，
T on 0.01s ，并且 U nm
10V , U im
U
cm
8V 。
设计指标 : 稳态无静差，电流超调量
i 5% ，空载 起动到 额定 转速 时
n
10% ，电流调节器已按典型Ⅰ型系统设计并取 K T 0.5 。
设计转速调节
器并校核转速超调量能否得到满足。
（不计算调节器电阻电容值，不检验近似条件）
3（共 10 分）
在转速、电流双闭环 V-M 系统中， ASR 、ACR 均采用 PI 调节器，当转速给
定信号最大值为 U nm
15V 时， n N
1500 r
min ；调节器 ASR 输出限幅值
U im
10V 时，允许最大电流为
I
dm
100A ，电枢回路总电阻 R
0.5 ，电
动机额定电流为 I N 50 A ，电动势系数 C e 0.227V
min
，晶闸管装置放大倍
r
数 K s 50 。
当系统运行在 U n
5V 时，电动机的稳态转速为 500
r
min ，如果
电动机此时突然失磁 （
0 ），试说明当系统稳定下来， n,U n ,U i ,U i , I d ,U c 各
为多少？。