电力拖动自动控制系统作业答案3.4

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1、1、微机数字控制系统的主要特点是离散化和数字化：离散化：在一定周期的采样时刻对模拟的连续信号进行实时采样，形成一连串的脉冲信号，即离散的模拟信号，这就是离散化数字化：用一组数码（如二进制码）来逼近离散模拟信号的幅值，将它转换成数字信号，这就是数字化。2、定义：存储系数、分辨率、测速误差率。答：存储系数：它表示数字量化的精度用K=计算机内部存储值/物理量的实际值表示，相当于模拟控制系统中的反馈系数。分辨率：是用来衡量一种测速方法对被测转速变化的分辨能力，在数字测速方法中，用改变一个计数字所对应的转速变化量来表示。测速误差率：转速实际值和测量值之差n

2、与实际值n之比定义为测速误差率。3、M法测速、T法测速、M/T法测速方法的测速计算公式M法测速T法测速M/T法测速4、数字滤波方法。答：算术平均值滤波、中值滤波、中值平均滤波。5、数字PID的两种算法及差分方程，并说出两种算法的各自特点，考虑到限幅时，两者差异是什么？位置式、增量式3）位置式调节器算法结构清晰，PI作用分明，参数调整简单明了。增量式调节器算法只需当前和上一拍偏差即可算出偏差量位置式：同时需积分限幅、输出限幅。增量式：只需输出限幅6、推导数字式PI调节器的脉冲传递函数u(k)=Kpe(k)+KITsam∑e(k)则调节器输出方程为：

3、u(k)=Xp(k)+XI(k)Xp(z)=Kpe(z)XI(z)=KITsamZe(z)/(Z-1)u(z)=[Kp+KITsamZ/(Z-1)]e(z)G(z)=Kp+KITsamZ/(Z-1)=[(Kp+KITsam)Z-Kp]/(Z-1)Ki=13-1直流电机额定转速，电枢电流额定值，允许过流倍数，计算机内部定点数占一个字的位置（16位），试确定数字控制系统的转速反馈存储系数和电流反馈存储系数，适当考虑余量。解：定点数长度为1个字，但最高位须用作符号位，只有15位可表示量值，最大存储值Dmax=215-1,电枢电流最大允许值为1.5IN，

4、考虑到调节过程中瞬时值可能超过此值，取1.8IN，因此电枢电流存储系数为：额定转速，取nmax=1.3nN，则转速存储系数为：对上述运算结果取整，得3-2旋转编码器光栅数为1024，倍频系数为4，高频时钟脉冲频率f=1MHz，旋转编码器输出的脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用16位计数器，M法和T法测速时间均为0.01s，求转速n=1500r/min和n=150r/min时的测速分辨和误差最大值。1)M法测速测速分辨率当n=1500r/min时，测速误差率最大值ii)当n=150r/min时，测速误差率最大值：2)T法测速i)当n=1500r/mi

5、n时,测速误差率最大值：ii)当n=150r/min时，测速误差率最大值：1、实现直流电机可逆运行的方法几种？相应的可逆线路各有什么特点？答：一是改变电动机电枢电压极性。二是改变电动机励磁磁通的方向。电枢反接可逆线路：（1）用接触器切换的可逆线路简单、经济、适用于不经常正反转的生产机械。（2）用晶闸管开关切换的可逆线路工作可靠性比较高，在中小容量的可逆拖动中经常采用。（3）反并联可逆线路能灵活控制电动机起动、制动和升、降速。2、环流概念、优缺点、分类？答：所谓环流，是指不流过电动机或其他负载，而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流。优缺点：①加重晶

6、闸管和变压器的负担，导致晶闸管损坏，②消耗无用功率，①作为流过晶闸管的基本负载电流，电动机空载或轻载时也可使晶闸管装置工作在电流连续区，避免电流断续引起的非线性现象对系统静、动态性能的影响。②保证电流的无间断反向，加快反向是过渡过程。分类：动态环流、静态环流3、分析工作制配合控制的工作原理，并说出触发装置的移项控制特性。答：工作原理：为了防止产生直流平均环流，当正组晶闸管VF处于整流状态时，其整流电压Ud0f=+，这时应该让反组晶闸管VR处于逆变状态输出一个逆变的电压把它顶住，即让Ud0r=-，而且幅值与Udof相等。Ud0f=-Ud0r。移项控

7、制：Uct=0时，两项触发装置的控制角af和ar都等于90度。Uct增大时，正组控制角af小于90度。VF进入整流状态，反组控制角ar大于90度，VR处于逆变状态。4、瞬时脉动环流产生的原因是什么？如何抑制？答：原因：在工作制配合控制的条件下，整流电压与逆变电压始终是相等的。因而没有直流平均环流，但这只是就电压的平均值而言的。然而晶闸管装置输出的电压是脉动的。正组整流电压Ud0f和反组逆变电压Ud0r的瞬时值并不相同，当整流电压瞬时值Ud0f大于逆变电压瞬时值Ud0r时，便产生正向瞬时电压差Ud0，从而产生瞬时环流。抑制：在环流回路中串入环流电抗

8、器。5、有环流可逆调速系统制动过程分几个阶段，说出各个阶段VF、VR工作方式、电流流向、能量转换形式？1．本组逆变阶段：VF由整流到逆变