运动控制试题库

宿迁学院自动化专业试题库之:自动控制系统——运动控制系统——陈伯时(3、4)版

?m(?c)准则:K?1;2hhT1;8T2三阶工程(对称)最佳参数:h?4、K??c?11?;ThhT11最佳参数时:?c??2Th?1Mpmin准则:K?22;2hT?工程最佳参数:h?5、K?61?;50T21

?c?h?1h?11??;2hT2hT61最佳参数时:?c??10T图中三个频段的特征可以判断系统的性能,

58.在阶跃和斜坡输入下,II型系统稳态时( );加速度输入下稳态误差与( )成反比。

59.典型II型系统按Mrmin(Mpmin)准则确定关系时,阶跃输入跟随性能指标? 60.典型II型系统按Mrmin(Mpmin)准则确定关系时,阶跃扰动输入抗扰性能指标?

61.传递函数近似处理

⑴ 高频段小惯性环节(群)的近似处理:当系统有一组小惯性群时,在一定的条件下,可以将它们近似地看成是一个小惯性环节,其时间常数等于 ( )。

1?(T?1?s?1)(T?2?s?1)T???近似条件:?c?⑵ 二阶环节的近似处理

11? 22Ts?2?Ts?12?Ts?1近似条件:?C?3, 允许误差为10% T⑶ 低频段大惯性环节的近似处理:当系统中存在一个时间常数特别大的惯性环节时,可以近似地

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将它看成是( )。

1?; T?s?1近似条件:?c?62.转速、电流双闭环调速系统的实际动态结构图? 63.系统设计的一般原则:( ); 从( )开始,逐步向( )。 首先设计( ),然后把整个( )看作是转速调节系统中的( ),再设计( )调节器。

64.电流调节器的作用:

(1)作为内环的调节器,在外环转速的调节过程中,它的作用是使( )紧紧跟随其给定电压,即( )的变化而变化。

(2)对电网电压的波动起( )的作用。

(3)在转速动态过程中,保证获得( ),从而加快动态过程。

(4)当电机过载甚至堵转时,限制电枢电流的最大值,起快速的自动保护作用。一旦故障消失,系统立即自动恢复正常。这个作用对系统的可靠运行来说是十分重要的。

65.电流调节器结构的选择:从稳态要求上看,希望电流无静差,并能得到理想的堵转特性,电流调节器采用( )调节器;

从动态要求上看,实际系统不允许电枢电流在突加控制作用时有太大的超调,以保证电流在动态过程中不超过允许值,而对电网电压波动的及时抗扰作用只是次要的因素,为此,电流环应以跟随性能为主,应选用典型( )型系统。若要求具有较好的抗扰性能,则应按典型( )型系统设计。

66.电流环设计的一般准则:稳态( )、理想( )过程、( )越小越好。参考原则:

Tl/TΣi≤5 只能校正为典型Ⅰ系统

Tl/TΣi>10 一般按近似的校正为典型Ⅱ系统,其抗扰性能显著优于典型Ⅰ系统 5<Tl/TΣi<10 给定响应快、超调量小,校正为典型Ⅰ系统 因此一般把电流环校正为典型Ⅰ系统

从提高抗扰动性能的观点来看又希望把电流环校正为典型Ⅱ系统 当Tl≤10 TΣi 时一般把电流环校正为典型Ⅰ系统 67.电流环的结构图的简化动态结构图?

化简:等效单位反馈系统?

固有环节

Wobj(s)? ( )

近似处理后:

Wobj(s)?;( )

近似条件:( ) 电流环的等效闭环传递函数:( )?近似条件( )!

α值根据不同的设计原则取不同的数值,校正为典型Ⅰ系统、且按“二阶最佳参数”设计法,α=2。

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68.转速调节器结构的选择 转速环的动态结构:( )

转速环的动态结构的化简:( )

T?n?( )

转速调节器选择:

为了实现自动调节过程中转速无静差,在负载扰动作用点前面必须有一个( )环节,它应该包含在( )中,现在在扰动作用点后面已经有了一个积分环节,因此转速环开环传递函数应共有两个积分环节,所以应该设计成典型( )型系统,这样的系统同时也能满足动态抗扰性能好的要求;

WNOP(s)?( )

由此可见,ASR也应该采用( )调节器,其传递函数为

WASR(s)?

调速系统的开环传递函数:

。 WNop(s)?( )=( )为此:转速调节器应有

WASR(s)?TN??max(?c)准则: KN?Mmin准则 KN?1hhT1?2?n?n?KN?h?12h2T?2nh?1?CeTm??2h?R?T?n

Kn??CeTm?h?R?T?nKn?69.转速调节器退饱和、启动超调的计算 启动过程:

线性系统的超调量是很大的、可以( )估算;但是,双闭环直流电动机调速系统,突加阶跃速度给定电压后不久,转速调节器( )状态,输出、并保持( )电压Uim,使电动机在( )条件下运行,从而转速n以( )增长;PI调节器一旦饱

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和,只有出现( ),即输入ΔU有( )的变化后才能退出饱和!ASR刚刚退出饱和,由于Id?IdL,电机继续升速,直到Id?IdL时,转速才降低下来,系统才能进行自动调节。这种超调称做( ),其量值并不很大,其计算方法如下:

t1——t2区间:加速度

R/Cedndn/dt ?(Idm?IdL)?dtTmCen*1n*???Tm 退饱和时刻:t2?t0?t2?Tm(Idm?IdL)R???Z?nNop“退饱和超调”的计算:用等效负载扰动方法分析、计算? 退饱和恢复时间:tV?( );起动时间:ts?t2?tV

70-1.[3-5;2。14] 某反馈控制系统已校正成典型Ⅰ型系统。已知时间常数T?0.1s,要求阶跃响应超调量??10%。求:

⑴ 系统的开环增益

⑵ 计算过度过程时间和上升时间

⑶ 绘出开环对数幅频特性。如果要求上升时间ts?0.25s,求K,?。

解:

70-2.[尔-例2.4] 某反馈控制系统已校正成典型Ⅰ型系统。已知时间常数T?0.01s,要求阶跃响应超调量??10%。求:

⑴ 系统的开环增益

⑵ 此时的tr,tS,?c,?各为多少? 解:

70-3.[尔-例2.5] 已知典型II型系统的被控对象的时间常数T2?0.02s,已经选定h?5,试分别按?max(?c)、Mrmin准则确定T1,K,?C;?,tr,tS,?。

解:

70-4.[参李] 二阶典型电流控制系统的结构图:

已知参数:R??5?,T?0.01s,Tl?0.3s;IN?44A,系统要求阶跃给定的电流超调量

?i%?5%试求直流电压突降?U?32V时的最大电流动态降?Idm/IN%和恢复时间tf

解:

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