电力拖动自动控制新版系统习题答案.doc

电力拖动自动控制系统习题答案1.txt32由于爱心，流浪人们才干重返家园；由于爱心，疲倦灵魂才干活力如初。渴望爱心，犹如星光渴望彼此辉映；渴望爱心，犹如世纪之歌渴望永远被唱下去。第一章 闭环控制直流调速系统11 为什么PWM电动机系统比晶闸管电动机系统可以获得更好动态性能？答：PWM电动机系统在诸多方面有较大优越性：（1） 主电路线路简朴，需用功率器件少。（2） 开关频率高，电流容易持续，谐波少，电机损耗及发热都较小。（3） 低速性能好，稳速精度高，调速范畴宽，可达1：10000左右。（4） 若与迅速响应电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。（5） 功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率恰当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高。（6） 直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。12 试分析有制动通路不可逆PWM变换器进行制动时，两个VT是如何工作。答：在制动状态中，为负值，就发挥作用了。这种状况发生在电动运营过程中需要降速时候。这时，先减小控制电压，使di2VT1gU正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压减少。但是，由于机电惯性，转速和反电动势还来不及变化，因而导致，很快使电流反向，截止，在dUdEU>di2VDont时，2gU变正，于是导通，反向电流沿回路3流通，产生能耗制动作用。在+时，关断，2VTTtont2VTdi.沿回路4经续流，向电源回馈制动，与此同步，两端压降钳住使它不能导通。在制动状态中，和轮流导通，而始终是关断。1VD1VD1VT2VT1VT1VT在轻载电动状态，这时平均电流较小，以致在关断后经续流时，还没有达到周期，电流已经衰减到零，这时两端电压也降为零，便提前导通了，使电流反向，产生局部时间制动作用。1VTdi2VD2VD2VT 调速范畴和静差率定义是什么？调速范畴、静差速降和最小静差率之间有什么关系？为什么说“脱离了调速范畴，要满足给定静差率也就容易得多了”？答：生产机械规定电动机提供最高转速和最低转速之比叫做调速范畴，用字母表达，即maxminnDn= 其中，和普通都指电动机额定负载时最高和最低转速，对于少数负载很轻机械，可以用实际负载时最高和最低转速。maxnminn当系统在某一转速下运营时，负载由抱负空载增长到额定值时所相应转速降落，与理想空载转速之比，称作静差率s，即0Nnsn=或用比例表达0100%Nnsn=在直流电动机变压调速系统中，普通以电动机额定转速作为最高转速 Nn则0minNNNnnsnnn=+min(1)NNNnsnnss.=.=maxmin(1)NNnnSDnn=.由上式可看出调速系统调速范畴、静差速降和最小静差率之间关系。对于同一种调速系统，值一定，如果对静差率规定越严，即规定s值越小时，系统可以容许调速范畴也越小。一种调速系统调速范畴，是指在最低速时还能满足所需静差率转速可调范围。Nn 某一调速系统，测得最高转速特性为max1500/minOnr=，最低转速特性为，带额定负载时速度降落min150/minOnr=15/minNnr=，且在不同转速下额定速降不变，试问系统可以达到调速范畴有多大？系统容许静差率是多少？ Nn解 系统可以达到调速范畴为maxminnDn=.系统容许静差率 1115100%100%10%15001115NNNDnsnDn=+ 某闭环调速系统调速范畴是1500150r/min，规定系统静差率，那么系统容许静态速降是多少？如果开环系统静态速降是100r/min，则闭环系统开环放大倍数应有多大？2%s解 由于0minNNNnnsnnn=+因此min1500.023.06/min110.02Nnsnrs=.由于1opclnnK=+因此1001131.73.06opclnKn=.=.=16 某闭环调速系统开环放大倍数为15时，额定负载下电动机速降为8r/min，如果将开环放大倍数提高到30，它速降为多少？在同样静差率规定下，调速范畴可以扩大多少倍？解 （1） 由于 clenC=dRI（1+K）因此 clenC=dRI（1+K）=8（1+15）=128则1284.13/min130clenrC=+dRI（1+K）（2） 由(1)NNnSDnS=.，可知在s和不变状况下，D只与NnNn关于调速范畴扩大1.94倍。17 某调速系统调速范畴D=20，额定转速1500/minNnr=，开环转速降落，若规定系统静差率由10%减少到5%，则系统开环增益将如何变化？240/minNopnr=解； 当s=10%时，8.33/min20NNnsnrD=15000.1（1-s）（1-0.1）此时2401127.88.33opclnKn=.=.=当s=5%时， 3.95/min20NNnsnrD=15000.05（1-s）（1-0.05）此时2401159.83.95opclnKn=.=.=则若规定系统静差率由10%减少到5%，则系统开环增益将变大。18 转速单闭环调速系统有那些特点？变化给定电压能否变化电动机转速？为什么？如果给定电压不变，调节测速反馈电压分压比与否可以变化转速？为什么？如果测速发电机励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰能力？答：（1）转速单闭环调速系统有如下三个基本特性只用比例放大器反馈控制系统，其被被调量仍是有静差。反馈控制系统作用是：抵抗扰动，服从给定。扰动性能是反馈控制系统最突出特征之一。系统精度依赖于给定和反馈检测精度。（2）变化给定电压会变化电动机转速，由于反馈控制系统完全服从给定作用。（3）如果给定电压不变，调节测速反馈电压分压比或测速发电机励磁发生了变化，它不能得到反馈控制系统抑制，反而会增大被调量误差。反馈控制系统所能抑制只是被反馈环包围前向通道上扰动。19 在转速负反馈调速系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机励磁各量发生变化时，都会引起转速变化，问系统对上述各量有无调节能力？为什么？答：当电网电压发生变化时，系统对其有调节能力。由于电网电压是系统给定反馈控制系统完全服从给定。负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻变化时系统对其有调节能力。由于她们变化最终会影响到转速，都会被测速装置检测出来。再通过反馈控制作用，减小它们对稳态转速影响。测速发电机励磁各量发生变化时，它不能得到反馈控制系统抑制，反而会增大被调量误差。反馈控制系统所能抑制只是被反馈环包围前向通道上扰动。110 有一VM调速系统。电动机参数为：2.2220NNPkWUV12.5NIA=， 电枢电阻1500/minNnr=1.2aR=，整流装置内阻1.5recR=，触发整流环节放大倍数。规定系统满足调速范畴D=20，静差率35sK=10%s。（1）计算开环系统静态速降和调速规定所容许闭环静态速降。 opncln（2）采用转速负反馈构成闭环系统，试画出系统原理图和静态构造框图。（3）调节该系统参数，使当时，15nUV.=dNII=N，n=n，则转速负反馈系数应当是多少？（4）计算放大器所需放大倍数。解：（1）先计算电动机电动势系数2.51.20.1367min/150012.5246.9/minNNaeNNeUIRCVnIRrC.=.=op则开环系数额定速降为（1.2+1.5）n0.1367额定负载时稳态速降应为8.33/min20NnsrD=cl15000.1n（1-s）（1-0.1）（2） 系统静态构造框图如下所示转速负反馈系统原理图（3） 当时，15nU.=dNII=N，n=n，则转速负反馈系数应当是150.011500nnNUUnn.=（4）闭环系统开环放大系数应为246.91128.648.33opclnKn=.=.=运算放大器所需放大倍数28.6411.19/0.0135/0.1367PSeKKKC=111 在题1-10转速负反馈系统中增设电流截止环节，规定堵转电流2dblNII，临界截止电流1.2dcrNII，应当选用多大比较电压和电流反馈采样电阻？规定电流反馈采样电阻不超过主电路总电阻1/3，如果做不到，需要增长电流反馈放大器，试画出系统原理图和静态构造框图，并计算电流反馈放大系数。这时电流反馈采样电阻和比较电压各为多少？文本框：UBnKp Ks1/CeU*nUc Un E n Ud0Un+- IdR-UnKs文本框：IBd+-A GT MTG+-+-+-UtgUdIdn+-+ UnUnU*nUcUPE+-MTIdUnUdUcUntg解：由于21.2ncomdblNScomdcrNSUUIIRUIIR.+=且=15V，计算可得.nU1.522.5sRV=com，U21.2ncomdblNScomdcrNSUUIIRUIIKR.+=112 某调速系统原理图如图1-58所示，已知数据如下：电动机；18NPkW=，220NUV=，941000/minNIAr=N，n0.15aR=，整流装置内阻0.3recR=，触发整流环节放大倍数。最大给定电压，当主电路电流达到最大值时，整定电流反馈电压40sK=15nmU.=10imUV=设计指标：规定系统满足调速范畴D=20，静差率10%s，1.5dblNII=，。1.1dcrNII=。试画出系统静态构造框图，并计算：（1） 转速反馈系数。（2） 调节器放大系数。 pK（3） 电阻1R数值。（放大器输入电阻020Rk=）（4） 电阻2R数值和稳压管VS击穿电压值。解：（1）转速负反馈系数应当是150.0151000nnNUUnn.=（2）先计算电动机电动势系数220940.150.2059min/.4/minNNaeNNeUIRCVnIRrC.=.=op则开环系数额定速降为（0.15+0.3）n0.20595.56/min20NnsrD=cl10000.1n（1-s）（1-0.1）闭环系统开环放大系数应为205.41135.95.56opclnKn=.=.=运算放大器所需放大倍数35.912.3/0.01540/0.2059PSeKKKC=113 在电压负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数发生变化时系统与否有调节作用，为什么？（1） 放大器放大系数； pK（2） 供电电网电压；（3） 电枢电阻aR；（4） 电动机励磁电流；（5） 电压反馈系数。答：在电压负反馈单闭环有静差调速系统中，当放大器放大系数发生变化时系统有调节作用再通过反馈控制作用，由于她们变化最后会影响到转速，减小它们对稳态转速影响。pK电动机励磁电流、电枢电阻aR发生变化时依然和开环系统同样，由于电枢电阻处在反馈环外。当供电电网电压发生变化时系统有调节作用。由于电网电压是系统给定反馈控制系统完全服从给定。当电压反馈系数发生变化时，它不能得到反馈控制系统抑制，反而会增大被调量误差。反馈控制系统所能抑制只是被反馈环包围前向通道上扰动。1-13 有一种VM系统，已知：电动机：2.82.6NNNPkWUVI=，整流装置内阻1500/minr=Nn1.5aR=1recR=，触发整流环节放大倍数。 35sK=（1） 系统开环工作时，试计算调速范畴D=30时静差率s值。（2） 当D=30，s=10%，计算系统容许稳态速降。（3） 如构成转速负反馈有静差调速系统，规定D=30，10%s=，在时， 10nUV.=dNII=N，n=n，计算转速负反馈系数和放大器放大系数。 pK（4） 如将上述调速系统改为电压负反馈有静差调速系统，仍规定期，并保持系统本来开环放大系数K不变，试求在D=30时静10nUV.=dNII=N，n=n差率。解：（1）系统开环工作时，2.61.50.1311min/1500NNaeNUIRCVn.=.15.6297.5/minNeIRrC=op则开环系数额定速降为（1.5+1）n0.1311则30297.5100%100%85.6%.5NNNDnsnDn=+（2）当D=30，s=10%，系统容许稳态速降15000.15.56/min30NNnsnrD=（1-s）（1-0.1）（3）当时，10nU.=dNII=N，n=n，则转速负反馈系数应当是100.0071500nnNUUnn.=闭环系统开环放大系数应为297.51152.515.56opclnKn=.=.=运算放大器所需放大倍数52.5130.6/0.00735/0.1311PSeKKKC=（4）在电压负反馈有静差调速系统中，开环与闭环速降是同样，因此 297.5/minclopnnr=30297.5100%100%85.6%.5NNNDnsnDn=+1-15 在题1-10系统中，若主电路电感L=50mH，系统运动某些飞轮惯量，整流装置采用三相零式电路，试判断按题1-10规定设计转速负反馈系统能否稳定运营？如果保证系统稳定运营，容许最大开环放大系数K是多少？21.6GDNm=.解：计算系统中各环节时间常数：电磁时间常数0.050.01851.21.5lLTsR=+机电时间常数21.6(1.21.5)0.13670.1367memGDRTsCC+=三相桥式整流电路，晶闸管装置滞后时间常数为 0.00167sTs=为保证系统稳定，开环放大系数应满足稳定条件：22()0.065(0.01850.00167)0.0016742.50.01850.00167mlsslsTTTTKTT+<=由于 23.1>28.75,因此该系统不可以稳定运营,如果保证系统稳定运营，容许最大开环放大系数K最大为23.1.1-16 为什么用积分控制调速系统是无静差？在转速单闭环调速系统中，当积分调节器输入偏差电压时，调节器输出电压是多少？它取决于那些因素？ 0U=答；在动态过程中，当变化时，只要其极性不变，积分调节器输出便始终增长；只有达届时，才停止上升；不到nUcU,0nnnUUU.=cUnU变负，不会下降。当时，并不是零，而是一种终值；如果cU0nU=cUnU不再变化，这个终值便保持恒定而不再变化，这是积分控制特点。因而，积分控制可以使系统在无静差状况下保持恒速运营，实现无静差调速。比例调节器输出只取决于输入偏差量现状，而积分调节器输出则包括了输入偏差量所有历史。虽然当前，但历史上有过0nU=nU，其积分就有一定数值，足以产生稳态运营时需要控制电压。 cU1-17 在无静差转速单闭环调速系统中，转速稳态精度与否还受给定电源和测速发电机精度影响？并阐明理由。答：系统精度依赖于给定和反馈检测精度。因而转速稳态精度还受给定电源和测速发电机精度影响。1-18 采用比例积分调节器控制电压负反馈调速系统，稳态运营时速度与否有静差？为什么？试阐明理由。答：采用比例积分调节器控制电压负反馈调速系统，稳态运营时速度是无静差。电压负反馈实际是一种自动调压系统，只有被包围电力电子装置内阻引起稳态速降被减小到1/（1+K），它稳态性能比带同样放大器转速负反馈系统要差。但基本控制原理与转速负反馈类似。它与转速负反馈同样可以实现无静差调节。第二章 转速、电流双闭环直流调速系统和调节器工程设计办法2-1 在转速、电流双闭环调速系统中，若要变化电动机转速，应调节什么参数？变化转速调节器放大倍数行不行？变化电力电子变换器放大倍数nKsK行不行？变化转速反馈系数行不行？若要变化电动机堵转电流，应调节系统中什么参数？答：双闭环调速系统在稳态工作中，当两个调节器都不饱和时，各变量之间有下列关系因而 转速 n 是由给定电压决定；变化转速反馈系数也可以变化电动机转速。变化转速调节器放大倍数和电力电子变换器放大倍数nU.nKsK 不可以。2-2 转速、电流双闭环调速系统稳态运营时，两个调节器输入偏差电压和输出电压各是多少？为什么？答：当两个调节器都不饱和时，它们输入偏差电压都是零转速调节器ASR输出限幅电压imU.决定了电流给定电压最大值；电流调节器ACR输出限幅电压限制了电力电子变换器最大输出电压。 cmUdmU2-3 如果转速、电流双闭环调速系统中转速调节器不是PI调节器，而改为P调节器，对系统静、动态性能将会产生什么影响？答：改为P调节器时其输出量总是正比于输入量，PI调节器输出量在动态过程中决定于输入量积分，到达稳态时，输入为零，输出稳态值与输入无关而是由它背面环节需要决定。2-4 试从下述五个方面来比较转速、电流双闭环调速系统和带电流截止环节转速单闭环调速系统：（1）调速系统静态特性；（2）动态限流性能；（3）起动迅速性；（4）抗负载扰动性能；（5）抗电源电压波动性能。答：（1）转速、电流双闭环调速系统在稳态工作点上，转速 n 是由给定电压决定。ASR输出量U*i是由负载电流 IdL 决定。控制电压Uc大小则同步取决于n和Id，或者说，同步取决于和 IdL。双闭环调速系统稳态参数计算是和无静差系统稳态计算相似。nU.nU.带电流截止环节转速单闭环调速系统静态特性特点：电流负反馈作用相称于在主电路中串入一种大电阻 Kp Ks Rs ，因而稳态速降极大，特性急剧下垂；比较电压 Ucom 与给定电压 Un* 作用一致，好象把抱负空载转速提高了。这样两段式静特性常称作下垂特性或挖土机特性。（2）（3）双闭环直流调速系统起动过程有如下三个特点：饱和非线性控制、转速超调、准时间最优控制。（4）由动态构造图中可以看出，负载扰动作用在电流环之后，因而只能靠转速调节器ASR来产生抗负载扰动作用。在设计ASR时，应规定有较好抗扰性能指标。0n*nnnUU=（5）在单闭环调速系统中，电网电压扰动作用点离被调量较远，调节作用受到各种环节延滞，因而单闭环调速系统抵抗电压扰动性能要差某些。双闭环系统中，由于增设了电流内环，电压波动可以通过电流反馈得到比较及时调节，不必等它影响到转速后来才干反馈回来，抗扰性能大有改进。2-5 在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器均采用PI调节器。当系统带额定负载运行时，转速反馈线突然断线，系统重新进入稳态后，电流调节器输入偏差电压与否为零？为什么？iU2-6 在转速、电流双闭环调速系统中，转速给定信号nU.未变化，若增大转速反馈系数，系统稳定后转速反馈电压是增长还是减少？为什么？ nU2-7 在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。已知参数：电动机：3.7,220,20,1000/minNNNNPkWUVIAnr=，电枢回路总电阻，设，电枢回路最大电流1.5R=8nmimomUUU.=40dmIA=，电力电子变换器放大系数。试求： 40sK=（1）电流反馈系数和转速反馈系数；（2）当电动机在最高速发生堵转时、0dUiU.、值。 iUcU解：（1）稳态时80.2/40imdmimdmUIUVAI.=由于因此max80.008min/1000nmUVrn.=.（2）电动机在最高速发生堵转时n=00401.560dedUCnIR=+=8iidUUI.=.=8iUV=0601.540dcsUUVK=2-8 在转速、电流双闭环调速系统中，调节器ASR、ACR均采用PI调节器。当ASR输出达届时，主电路电流达到最大电流80A。当负载电流由40A增长到70A时，试问： 8imU.=（1）应如何变化？ iU.（2）应如何变化？ cU（3）值由哪些条件决定？ cU2-9 在转速、电流双闭环调速系统中，电动机拖动恒转矩负载在额定工作点正常运营，现因某种因素使电动机励磁电源电压突然下降一半，系统工作状况将会如何变化？写出、iU.cU0dUdI及n在系统重新进入稳定后表达式。2-10 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，规定阶跃响应超调量10%。（1）求系统开环增益；（2）计算过度过程时间st和上升时间t；（3）绘出开环对数幅频特性。如果规定上升时间0.25t<，则K=？，?=2-11 有一种系统，其控制对象传递函数为110()10.011objKWsss=+，规定设计一种无静差系统，在阶跃输入下系统超调量5%（按线性系统考虑）。试对该系统进行动态校正，决定调节器构造，并选取其参数。2-12 有一种闭环系统，其控制对象传递函数为110()(1)(0.021)objKWssTsss=+，规定校正为典型II型系统，在阶跃输入下系统超调量30%（按线性系统考虑）。试决定调节器构造，并选取其参数。2-13 调节对象传递函数为18()(0.251)(0.0051)objWsss=+，规定用调节器分别将其校正为典型I型和II型系统，求调节器构造与参数。2-14 在一种由三相零式晶闸管整流装置供电转速、电流双闭环调速系统中，已知电动机额定数据为：，电动势系数，主回路总电阻60,220,308,1000/minNNNNPkWUVIAnr=0.196min/eCV=.0.18R=，触发整流环节放大倍数。电35sK=磁时间常数，机电时间常数0.012lT=0.12mT=，电流反馈滤波时间常数，转速反馈滤波时间常数。额定转速时给定电压 ，调节器ASR、ACR饱和输出电压。0.0025oiTs=0.015onT=()10nNU.=8,6.5imomUVU.=系统静、动态指标为：稳态无静差，调速范畴D=10，电流超调量5%i，空载起动到额定转速时转速超调量10%n。试求：（1）拟定电流反馈系数（假设起动电流限制在339A以内）和转速反馈系数；（2）试设计电流调节器ACR，计算其参数iR、。画出其电路图，调节器输入回路电阻iCoiC040Rk=；（3）设计转速调节器ASR，计算其参数nR、。（nConC040Rk=）；（4）计算电动机带40%额定负载起动到最低转速时转速超调量n。（5）计算空栽起动到额定转速时间。解：1.电流反馈系数和转速反馈系数分别为80.0236/339imdmUVAI.=max100.01min/1000nmUVrn.=.2.（1）拟定期间常数 整流装置滞后时间常数Ts.按表1-2,三相零式电路平均失控时间Ts=0.0033s. 电流滤波时间常数Toi.三相桥式电路每个波头时间是3.3ms,为了基本滤平波头,应有(12)Toi=3.33ms,因而取Toi=2.5ms=0.0025s. 电流环小时间常数之和.按小时间常数近似解决,取iT0.0058SoiiTTT=+=（2）选取电流调节器构造依照设计规定i5,并保证稳态电流无差,可按典型I型系统设计电流调节器.电流环控制对象是双惯性型,因而可用PI型电流调节器,其传递函数见式(2-57).检核对电源电压抗扰性能:0.0122.070.0058liTsTs=,参照表2-3典型I型系统动态抗扰性能,各项指标都是可以接受.（3）计算电流调节器参数电流调节器超前时间常数：l=T=0.012si.电流环开环增益:规定i5时,按表2-2,应取,因而 10.5iKT=1I0.50.5K80.0058isTs.=于是,ACR比例系数为:860.0120.180.225350.0236IiisKRKK=（4）校验近似条件电流环截止频率：186ciIKs.= 晶闸管整流装置传递函数近似条件.0033cissTs.=满足近似条件. 忽视反电动势变化对对电流环动态影响条件1113379.060.120.012cimlsTTss.=<满足近似条件. 电流环小时间常数近似解决条件11111116.1330.00330.0025cisoisTTss.=>满足近似条件.（5）计算调节器电阻电容由图2-25,按所用运算放大器取0R=40k,各电阻和电容值为00.225409iiRKRkk=636300.0121.33101.33,1.33910440.00250.25100.25,0.24010iiioioiCFFFRTCFFFR.=取取按照上述参数,电流环可以达到动态跟随性能指标为i=4.3<5(见表2-2),满足设计规定.3. （1）拟定期间常数 电流环等效时间常数1/.已取IK0.5IiKT=,I1220.00580.0116KiTs= 转速滤波时间常数.依照所用测速发电机纹波状况,取=0.01s. onTonT 转速环小时间常数.按小时间常数近似解决,取nT1=0.0116s+0.015s=0.0266sonnITTK=+（2）选取转速调节器构造按照设计规定,选用PI调节器,其传递函数ASRWnnnK（s+1）（s）=s（3）计算转速调节器参数按跟随和抗扰性能都较好原则,取h=3,则 ASR超前时间常数为=h=30.0266s=0.0798snnT由式(2-75)可得转速环开环增益：.12230.0266NnhKshT.+=于是,由式(2-76)可得ASP比例系数为:(1)40.02360.1960.127.732230.010.180.0266emnnhCTKhRT+=（4）检查近似条件由式(2-33)得转速环截止频率为：111314.10.079825.1NcnNnKKs.=电流环传递函数简化条件为:11118640.6330.0058IcniKssT.=>,满足简化条件.转速环小时间常数近似解决条件为:11118625.2330.01IcnonKssT.=>；,满足近似条件.（5）计算调节器电阻和电容依照图2-27,取,则 0=40kR07.7340309.2,310nnRKRkkk=取636300.07980.257100.257,0.0151.5101.5,4010nnnononCFFFRTCFFFR.=取取1.5（6）校核转速超调量当h=3时,由表2-6查得，n=52.6,不能满足设计规定.事实上,由于表2-6是按线性系统计算,而突加阶跃给定期,ASR饱和,不符合线性系统前提,应当按ASR退饱和状况重新计算超调量。（7） 由表2-7查得,max372.2%bChC=由得，3391.1308mNII=max*3080.180.02660.1962272.2%1.19.96%10%10000.12nnbmTCCnT=<Nn（）（-z）4.如果只起动5.空载起动到额定转速时间2267.73100.02660.3861480.0236308nnnimdLKUhtThUI.=.+.2-15 有一转速、电流双闭环调速系统，主电路采用三相桥式整流电路。已知电动机参数为：，电动势系数， 555,750,760,375/minNNNNPkWUVIAnr=1.82min/eCV=.电枢回路总电阻0.14R=，容许电流过载倍数1.5=，触发整流环节放大倍数75sK=。电磁时间常数，机电时间常数0.031lT=0.112mT=，电流反馈滤波时间常数，转速反馈滤波时间常数0.002oiT=0.02onT=。设调节器输入输出电压，调节器输入电阻10nmimomUUU.=040Rk=。设计指标：稳态无静差，电流超调量5%i，空载起动到额定转速时转速超调量10%n。电流调节器已按典型I型系统设计，并取参数KT=0.5。（1）选取转速调节器构造，并计算其参数；（2）计算电流环截止频率ci和转速环截止频率cn，并考虑它们与否合理。2-16 在一种转速、电流双闭环VM系统中，转速调节器ASR，电流调节器ACR均采用PI调节器。（1）在此系统中，当转速给定信号最大值时，15nmUV.=1500/minNnnr=；电流给定信号最大值时，容许最大电流10imU.=30dmIA=，电枢回路总电阻2R=，晶闸管装置放大倍数，电动机额定电流30sK=20NIA=，电动势系数，现系统在，0.128min/eCV=.5nUV.=20dlIA=时稳定运营。求此时稳态转速n=？ACR输出电压?cU=（2）当系统在上述状况下运营时，电动机突然失磁（0=），系统将会发生什么现象？试分析并阐明。若系统可以稳定下来，则稳定后n=？?nU=?iU.=?dI=?cU=（3）该系统转速环按典型II型系统设计，且按准则选取参数，取中频宽h=5，已知转速环小时间常数，求转速环在跟随给定作用下开环传递函数，并计算出放大系数及各时间常数。minM0.05nT=（4）该系统由空载（）突加额定负载时，电流0dLI=dI和转速n动态过程波形是如何？已知机电时间常数，计算其最大动态速降0.05mT=maxn和恢复时间。 Vt2-17 有一转速、电流双闭环控制H性形双极式PWM直流调速系统，已知电动机参数为：200,48,3.7,200/minNNNNPkWUVIAnr=，电枢电阻6.5aR=，电枢回路总电阻，容许电流过载倍数8R=2=，电势系数0.12min/eCV=.，电磁时间常数0.015lT=，机电时间常数，电流反馈滤波时间常数0.2mT=0.001oiT=，转速反馈滤波时间常数。设调节器输入输出电压，调节器输入电阻0.005onT=10nmimomUUU.=040Rk=。已计算出晶体管D202开关频率f=1kHz，PWM环节放大倍数。 4.8sK=试对该系统进行动态参数设计，设计指标：稳态无静差，电流超调量5%i；空载起动到额定转速时转速超调量20%n；过载过程时间0.1sts。第3章 直流调速系统数字控制3-1 直流电机额定转速，电枢电流额定值为375/minNnr=760dNIA=，容许过流倍数1. 5=，计算机内部定点数占一种字位置（16位），试拟定数字控制系统转速反馈存储系数和电流反馈存储系数，恰当考虑余量。解：定点数长度为1个字（16位），但最高位须用作符号位，只有15位可表达量值，故最大存储值Dmax=215-1。电枢电流最大容许值为1.5IN，考虑到调节过程中瞬时值也许超过此值，故取Imax=1.8IN。因而，电枢电流存储系数为3.951.81.8760NKAI.=额定转速nN=375r/min，取nmax=1.3nN，则转速存储系数为min/67.21min/