上海电力大学2021年硕士研究生入学复试《自动控制系统》课程考试大纲

课程名称

自动控制系统

参考书目：

陈伯时主编的《电力拖动自动控制系统》（第4版）

复习的总体要求

《自动控制系统》复习内容以陈伯时主编的《电力拖动自动控制系统》（第4版）为参考。主要以1)直流电动机为控制对象的直流拖动控制系统，包括教材中第一章至第四章，即直流拖动自动控制系统的基本概念、基本组成环节和基本控制规律及自动控制系统中调节器的工程设计方法。2)交流电动机为控制对象的交流拖动控制系统，包括教材中第五章至第七章，

主要复习内容

知识点

第一章 绪论

【本章重点】

1.电力拖动控制系统的基本类型：

  1) 直流电机拖动控制系统的基本类型；

  2) 交流电机拖动控制系统的基本类型。

2.典型的生产机械负载转矩有哪几种，特性是什么。

第二章 转速反馈控制直流调速系统

【本章重点】

1.可控直流电源、直流电源-电动机系统数学模型。

2.转速控制的要求和调速指标：

  l）调速范围D；

  2）静差率S；

  3）调速范围、静差率和额定速降之间的关系。

3.闭环调速系统的组成，静特性的含义，转速负反馈闭环调速系统的稳态结构图。

4．开环系统机械特性与闭环系统静特性的比较。

5．闭环系统能够减少稳态速降的实质。

6．反馈控制规律（转速反馈闭环调速系统的三个基本特性）。

7．反馈控制闭环直流调速系统的稳态参数计算。

8．直流调速系统的数字控制。

9．截流反馈的概念，电流截止负反馈环节的特点，以及带电流截止负反馈的闭环直流调速系统的稳态结构图和静特性。

10．反馈控制闭环调速系统的动态数学模型的建立、动态结构图、传递函数、以及稳定条件。

11．直流电动机转速的调速方法有那些；PI调节器的设计。

12．无静差调速系统的含义，积分控制规律的含义、结构。积分调节器与比例调节器的区别。比例控制、积分控制和比例积分控制规律的区别。

13．无静差直流调速系统的分析及稳态参数计算。

第三章 转速、电流反馈控制直流调速系统

【本章重点】

1．转速、电流双闭环直流调速系统的组成，主要包括：双闭环直流调速系

统的原理框图和稳态结构图。

2．双闭环直流调速系统PI调节器在稳态时的特征：

  l）饱和——输出达到限幅值；

  2）不饱和——输出未达到限幅值。

3．双闭环直流调速系统的静特性。

4．双闭环直流调速系统在稳态工作时各变量间的关系（分析出现特殊情况

时候的运行状况）、稳态工作点和稳态参数的计算。

5．双闭环直流调速系统起动过程中电流和转速的三个阶段：

  l）电流上升阶段；

  2）恒流升速阶段；

  3）转速调节阶段；

  4）起动过程的三个特点，波形分析。

6．双闭环直流调速系统的动态性能：

  1）动态跟随性能；

  2）动态抗扰性能：抗负载扰动和抗电网电压扰动。

7．转速、电流两个调节器的作用。

8．调节器的工程设计方法的基本思路。

9．按工程设计方法设计转速、电流双闭环直流调速系统的调节器：

l）电流调节器的设计；

  ①电流环的动态结构图；

  ②电流调节器的结构选择；

  ③电流调节器参数的选择。

  2）转速调节器的设计：

  ①转速环的动态结构图；

  ②转速调节器的结构选择；

  ③转速调节器多数的选择。

  3）电流调节器和转速调节器的实现。

10．双闭环直流调速系统中外环和内环的作用。

11．带电流变化率内环的三环直流调速系统的主要作用、特点。

第四章 可逆控制和弱磁控制的直流调速系统

【本章重点】

1．桥式可逆PWM变换器。

2．直流PWM可逆调速系统。

3．微机控制的PWM可逆直流调速系统。

4．晶闸管-电动机可逆直流调速系统。

5．弱磁控制的直流调速系统。

第五章  闭环控制的异步电动机变压调速系统

【本章重点】

1．异步电动机变压调速电路。

2．异步电动机改变电压时的机械特性。

3．闭环控制的变压调速系统及其静特性。

4．闭环变压调速系统的近似动态结构图。

5. 转差功率损耗分析。

6．变压控制在软起动器和轻载降压节能运行中的应用。

第六章  笼型异步电机变压变频调速系统

【本章重点】

1．变压变频调速的基本控制方式。

2．异步电动机电压—频率协调控制时的机械特性。

3．电力电子变压变频器的主要类型。

4．变压变频调速系统中的脉宽调制（PWM）技术。

5. 基于异步电动机稳态模型的变压变频调速。

6．异步电动机的动态数学模型和坐标变换。

7. 基于动态模型按转子磁链定向的矢量控制系统。（掌握概念）

8. 基于动态模型按定子磁链控制的直接转矩控制系统。（掌握概念）

第七章  绕线转子异步电机双馈调速系统

【本章重点】

1．异步电机双馈调速工作原理。

2．异步电机在次同步电动状态下的双馈系统（串级调速）。

3．异步电动机串级调速时的机械特性。

4．双闭环控制的串级调速系统。

5. 异步电机双馈调速系统。

第八章  同步电动机变频调速系统

【本章重点】

1．同步电动机变压变频调速的特点及基本类型。

2．他控变频同步电动机调速系统。

3．自控变频同步电动机调速系统。