《运动控制系统》课程教学资源（试卷习题）试题A（答案）

2012~2013学年第一学期《运动控制系统》课程试卷A答案及评分标准制定人：梁秀满审核人：郝成一单选题（共20分）1A2B3A4D7B8C5A6B9C10B评分标准：每题2分。二填空题（共20分）1调压，调阻，调磁2转速，电流（或ASR，ACR）3调速，稳速，加、减速4正组待逆变，反组整流5电流，转速6本组逆变，它组制动7α=β8逻辑控制器，电平检测，逻辑判断，延时，联锁保护评分标准：每空1分。三。判断题3X4X5X6V748 V9 X10 X1X 2X评分标准：每题1分。四．分析计算题（共50分）1（15分）IRU* +U.UaoEAUnnX分K.1/C花XU.S评分标准：稳态结构图3分。极性标注错误不得分。U.-10=0.0067Vmin(2分）(2)α=1500n_ 220-12.5×l = 0.138Vmin/(3) C. = UN -INR(2分)/11500nnIR12.5×(1+2.9)262.68(2分）AnopminC.0.138

2012~2013 学年 第一 学期 《运动控制系统》课程试卷 A 答案及评分标准 制定人：梁秀满 审核人：郝成 一单选题（共 20 分） 1A 2B 3A 4D 5A 6B 7B 8C 9C 10B 评分标准：每题 2 分。 二填空题（共 20 分） 1 调压，调阻，调磁 2 转速，电流（或 ASR, ACR） 3 调速，稳速，加、减速 4 正组待逆变，反组整流 5 电流，转速 6 本组逆变，它组制动 7  =  8 逻辑控制器，电平检测，逻辑判断，延时，联锁保护 评分标准：每空 1 分。 三．判断题 1╳ 2╳ 3╳ 4╳ 5╳ 6√ 7√ 8√ 9 ╳ 10 ╳ 评分标准：每题 1 分。 四．分析计算题 （共 50 分） 1（15 分） 评分标准：稳态结构图 3 分。极性标注错误不得分。 （2） r V n Un min 0.0067 1500 10  = =   （2 分） （3） r V n U I R C N N N a e min 0.138 1500 220 12.5 1 = −  = − = （2 分） min 262.68 0.138 12.5 (1 2.9) r C I R n e N op =  +  = = （2 分）

1500×0.05nNs=3.95r/(2分)Ana/minD(1- s)20x(1-0.05)Anop262.681--1=65.5(2分)K=3.95Anc.KC.65.5x0.138(2分)=18K,K,α75×0.0067评分标准：有公式不代数扣一半分，有数无公式扣一半分。(n+An.)C.(1+K)亦可得分。K采用K，K,U,2（共25分）(1)①确定反馈系数U*10= 0.0067Vmin(2 分)α=1500nNUm8=0.23V(2分)β=AAIN2×17.5②电流环等效时间常数1/K，，因为电流环已按典I系统设计，并且KT，，=0.5，则1/K,=2Tz（2分）T,=0.0017sT。=0.002s（已知）(2分)Tz,= T,+T=0.0017+0.002=0.0037s(2分)1/K,=2Tz,=2×0.0037=0.0074s③转速环滤波时间常数T.n=0.01s④转速环小时间常数1Tan+T.,=0.0074+0.01=0.0174s(2分）KI③选择调节器的结构

min 3.95 20 (1 0.05) 1500 0.05 (1 ) r D s n s n N cl =  −  = −  = （2 分） 1 65.5 3.95 262.68 −1 = − =   = CL op n n K (2 分) 18 75 0.0067 65.5 0.138 =   = = s e p K KC K （2 分） 评分标准：有公式不代数扣一半分，有数无公式扣一半分。 Kp 采用 ( ) ( )  +  + = s n cl e p K U n n C K K 1 亦可得分。 2（共 25 分） （1） ①确定反馈系数 r V n U N nm min 0.0067 1500 10 = = =   (2 分) A V I U N im 0.23 2 17.5 8 =  = =    （2 分） ②电流环等效时间常数 1 KI ,因为电流环已按典Ⅰ系统设计，并且 KITi = 0.5， 则 1 KI = 2Ti 0.0017 T s s = （2 分） T s oi = 0.002 （已知） 0.0017 0.002 0.0037 T T T s i s oi = + = + = （2 分） 1 2 2 0.0037 0.0074 K T s I i = =  =  （2 分） ③转速环滤波时间常数 T s on = 0.01 ④转速环小时间常数 T s K T o n I n 0.0074 0.01 0.0174 1  = + = + = （2 分） ⑤选择调节器的结构

按设计要求选择PI调节器Was(s)=K,_S+1(2分)T,s③计算ASR参数按跟随性和抗扰性都较好的原则，把转速环设计成典II系统，取h=5(2分）则(2分）t,=hTzm=5×0.0174=0.087s5+1h+1 = 396.4s~2(2分）Kn =2×5×0.017422h'T2.(h +1)βc,Tm(5+1)×0.23×0.132×0.162K, :(2分)=8.882haRT,n2×5×0.0067×2.85×0.0174?校验超调量ACmx)(2-An, Tan(2分）,=2(1.Cbn'T.ACm因为元=2,z=0.当h=5时，=81.2%Ch17.5×2.850.01740.132(1分)所以,=2×81.2%×2×=8.8%<10%15000.162满足要求评分标准：有公式不代数扣一半分，有数无公式扣一半分。3（共10分）电动机在失磁时，(1分）n=0(1分）U, = on=0(2分）U=Um=-10VU, = +10V(2分）(2分）Ia =Iam=100AIaR_100×0.5U,=.=1V(2分）50K

按设计要求选择 PI 调节器 s s W s K n n ASR   1 n + （ ）= （2 分） ⑥计算 ASR 参数 按跟随性和抗扰性都较好的原则，把转速环设计成典Ⅱ系统，取 h=5(2 分) 则 hT s  n =  n = 50.0174 = 0.087 （2 分） 2 2 2 2 2 396.4 2 5 0.0174 5 1 2 1 −  =   + = + = s h T h K n N （2 分） 8.88 2 5 0.0067 2.85 0.0174 (5 1) 0.23 0.132 0.162 2 ( 1) =     +    = + =  n e m n h RT h c T K   （2 分） ⑦校验超调量 m N n b n T T n n z C C    −  = 2( )( ) max   （2 分） 因为  = 2,z = 0, 当 h＝5 时， max = 81.2%  Cb C 所以 8.8% 10% 0.162 0.0174 1500 0.132 17.5 2.85 2 81.2% 2  =    n =    （1 分） 满足要求 评分标准：有公式不代数扣一半分，有数无公式扣一半分。 3（共 10 分） 电动机在失磁时， n = 0 （1 分） Un =n = 0 （1 分） Ui =Uim = −10V   （2 分） Ui = +10V （2 分） I d = I d m =100A （2 分） V K I R U s d c 1 50 100 0.5 =  = = （2 分）