《電力拖動運動控制》復習題

1、電力拖動運動控制復習題選擇題C ）導通型，當兩相導通時，1. 在無刷直流電動機的自控變頻調速系統(tǒng)中，逆變器通常采用（另一相斷開。A.60 B.90C.1202當 0 :. 0 B.UdO 0C.整流3.在電流斷續(xù)機械特性計算中,對應于二等于（DA.二/6C.二/2D.150C ）狀態(tài)，電功率從交流側輸送到D.逆變的曲線是電流斷續(xù)區(qū)與連續(xù)區(qū)的分界線。D.2 二/34.直流PWM調速系統(tǒng)以雙極式控制方式，調速時，P的可調范圍為01 ,-Y +1。當P0.5時,為負，電機（ B ）。A.正轉B.反轉C.停止D.起動A ），整個系統(tǒng)是一個無靜差調速系統(tǒng),5.在雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)，當ASR不飽和時，轉速

2、環(huán)（而電流內(nèi)環(huán)表現(xiàn)為電流隨動系統(tǒng)。恒值D.變量6.在勵磁控制系統(tǒng)中引入電動勢調節(jié)器（ D ）基本不變。A.轉速B.電壓A.閉環(huán)B.開環(huán)C.AER，禾U用電動勢反饋，使勵磁系統(tǒng)在弱磁調速過程中保持C.電流D.電動勢7. 數(shù)字控制系統(tǒng)的被測轉速由厲變?yōu)閚2時，引起測量計數(shù)值改變了一個字，則測速裝置的分辯率定義為Q = n!-門2。要使系統(tǒng)控制精度越高，則（B ）。A.Q越大B.Q越小C.厲越大D.厲越小8. PI調節(jié)器是拖動控制系統(tǒng)中最常用的一種控制器，在微機數(shù)字控制系統(tǒng)中，當采樣頻率足夠高時，可以先按模擬系統(tǒng)的設計方法設計調節(jié)器，然后再離散化，就可以得到數(shù)字控制器的算法，這就是（D ）調節(jié)器的數(shù)

3、字化。A.數(shù)字B.自動C.離散D.模擬9. 根據(jù)Shannon采樣定理，采樣頻率 fsam應不小于信號最高頻率fmax的（B ）倍。A. 0.1B. 2C. ND. 1010. 用電動機本身軸上所帶轉子位置檢測器或電動機反電動勢波形提供的轉子位置信號來控制變壓變頻裝置換相時刻，這種系統(tǒng)稱為（D ）調速系統(tǒng)A.交-交變頻同步電動機B.矢量控制C.他控變頻D. 自控變頻Uc= 011. 為了實現(xiàn)配合控制，可將兩組晶閘管裝置的觸發(fā)脈沖零位都定在一定角度，即當控制電壓A.180 B. 0C. 90D. 45（ A ）是利用轉子磁極位置的檢測信號來控制變壓變頻裝置換相，類似于直流電機中電刷和 換向器的作

4、用，因此有時又稱作無換向器電機調速，或無刷直流電機調速。A.自控變頻調速B.他控變頻調速C.降電壓調速D.交流調壓器調速從異步電機的機械特性方程式3npW12 R3npU：R；/s得知，當轉速或轉I r-SRr 222W1(Rs-)Wi(Lls - Llr)2s差率一定時，電磁轉矩與定子電壓的平方（A ）。12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.A.成正比B.成反比C.隨之增大D. 隨之減小晶閘管有環(huán)流可逆調速系統(tǒng)采用A. :- = l ：i B. 人nB.11、0 Bcos = 1、0 C、0cos 1、0 Dcos 1、0對整個串級調速系統(tǒng)來說，它從電網(wǎng)吸收的凈有

5、功功率應為Pin =（ D ）A P1、P + PfD、P1 - Pf為了防止逆變器逆變顛覆，在電流調節(jié)器（C ）。AB 、 -min CACR俞出電壓為零時，應整定觸發(fā)脈沖輸出相位角為、：=-minD、： =min47、轉差功率不變型一一變頻調速方法轉差功率很小，而且不隨轉速變化，效率較高；但在定子電路 中須配備與電動機容量相當?shù)?（ D），相比之下，設備成本最高。A、轉子整流器B 、逆變器 C 、逆變變壓器D 、變壓變頻器48、采用電力電子裝置實現(xiàn)（A ）協(xié)調控制，改變了同步電動機歷來只能恒速運行不能調速的工A、電壓-頻率B、電流-頻率C 、電壓-相位D、電流-相位49、在無刷直流電動機的

6、自控變頻調速系統(tǒng)中，逆變器通常采用（C）導通型的，當兩相導通時，另一相斷開。（1 分）A 60B、 90C、120D、150作模式。（1 分）50、用電動機本身軸上所帶轉子位置檢測器或電動機反電動勢波形提供的轉子位置信號來控制變壓變頻裝置換相時刻，這種系統(tǒng)稱為（ D ）（ 1分）A、由交-交變壓變頻器供電的大型低速同步電動機調速系統(tǒng)B 、矢量控制系統(tǒng)C他控變頻調速系統(tǒng)D、自控變頻調速系統(tǒng)a屬于（ 恒丄控制）控制，b屬于（恒邑控w1W填空題1.下圖中，交流異步電機調速系統(tǒng)特性中制），C屬于（恒El控制）w1圖2- 12. 基于穩(wěn)態(tài)模型的控制策略；在開始研究和應用交流調速時，人們對交流電機的動態(tài)模

7、型還不十分清楚，只能從其（穩(wěn)態(tài)模型）出發(fā)來探討調速方法。為了充分利用（電機鐵心 ），希望在調速時保持（磁通）不變，應使定子（感應電動勢 ）與頻率成正比，如果忽略定子電阻，可使定子（電壓） 與頻率成正比，于是出現(xiàn)了 （恒壓頻比 ）控制方法。這種方法普遍應用于沒有高動態(tài)性能要求的節(jié) 能調速和一般工藝調速中，例如風機、水泵調速。如果對調速性能有一定要求，可采用（轉速閉環(huán) ）控制。從異步電機穩(wěn)態(tài)模型可以證明，當（磁通 ）恒定時，電磁轉矩近似與轉差頻率成正比，因此控制（ 轉差頻率）相當于控制轉矩。采用轉速閉環(huán)的轉差頻率控制，可得到平滑而穩(wěn)定的調速，獲得較高的調速范圍。3、異步電動機的氣隙是均勻的，而同步

8、電動機則有（隱極 與 凸極）之分，隱極式電機氣隙均勻，凸極式則不均勻，兩軸的電感系數(shù)不等，造成數(shù)學模型上的復雜性。但凸極效應能產(chǎn)生平均轉4 . PWM調制方法（1 ）（異步）調制（2）（同步）調制（3）（分段同步）調制（4）（混合）調制。5. 常用的交流PWM控制技術有：（1）基于（正弦波對三角波脈寬調制）的SPWM控制；（2）基于（消除指定次數(shù)諧波）的HEPWM控制；（3）基于（電流滯環(huán)跟蹤）的CHPWM控制；（4）（電壓空間矢量控制）（SVPWM控制），或稱（磁鏈軌跡跟蹤 ）控制。在以上 4種PWM變換器中，前兩種是以（輸出電壓接近正弦波）為控制目標的，第3種以輸出（正弦波電流）為控制目標

9、，第4種則以被控電機的（旋轉磁場接近圓形）為控制目標。6. 交流傳動控制的發(fā)展脈絡；（1）基于（穩(wěn)態(tài)）模型的控制策略，（2）基于（動態(tài)）模型的控制 策略（3）（無速度傳感器）的高動態(tài)性能調速（4）（同步電機）傳動系統(tǒng)的控制策略。7. 在雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)中，由于在起動過程中轉速調節(jié)器ASR經(jīng)歷了（不飽和）、（飽和）、（退飽和）三種情況，整個動態(tài)過程就分成I、II、III三個起動階段。8. 直流調速系統(tǒng)在正向運行過程，系統(tǒng)狀態(tài)的整個制動過程可以分為兩個主要階段，其中還有一些子階段。主要階段分為：I （本組逆變）階段；II （他組制動）階段。9. 空間電壓矢量 PWM變頻調速方式，對三相逆變器，根

10、據(jù)每一相的功率器件開關狀態(tài)，可構成一組三位二進制編碼，從000111共八種開關方式， 根據(jù)電機定子繞組的相電壓，用矢量圖表示，如圖2-5（矢量分布圖）,所示當開關狀態(tài)為（000）或（111）時，這時逆變器上半橋或下半橋功率器件（全部導通 ），定子三相被短接，繞組上的電壓為零。六個非零矢量 V1V6之間依次相差60o相位，三相橋路中每次（僅改變一個開關）的運行狀態(tài)，則相應的電壓矢量空間位移600。如從（110）狀態(tài)，變?yōu)椋?00）時，則矢量V6順時針旋轉到 V4的位置上。由于電機磁鏈矢量是電壓空間向量的時間積分，因 此控制電壓矢量就可控制 （磁鏈的軌跡和速率）。在電壓矢量的作用下，磁鏈軌跡越是接

11、近圓，電機脈動轉矩越小，運行性能越好。圖2-5矢量分布圖判錯題1. 異步電機調速傳動種類繁多，以其轉差功率的去向來區(qū)分有三大類：（1）轉差功率消耗型調速 - 如降電壓調速、 繞線電機轉子串電阻調速； （ T ）（2）轉差功率回饋型調速 -如串級調速、內(nèi)饋斬波調速、 雙饋調速； （ T ）（3）轉差功率不變型調速 - 如變壓變頻調速、 變極對數(shù)調速。 （ T ）目前應用最普遍的是籠型轉子電機變壓變頻調速。 同步電機沒有轉差功率，故其調速只能是轉差功率不變型的，只能靠變壓變頻調速。開關磁阻電 機是一種特殊型式的同步電機。 （ T ）2電機控制理論自 70 年代提出異步電動機矢量變換控制方法，電力電

12、子 （ 微型計算機 ） 技術的發(fā)展為矢量變換控制的實現(xiàn)提供了良好的外部條件。近年來，圍繞著矢量變換的缺陷，如系統(tǒng)結構復雜，非線性和電機參 數(shù)變化影響系統(tǒng)性能等問題，進行了大量的研究。 （ F ）1985年，出現(xiàn)一種新的控制方法，即異步電動機轉差頻率（直接轉矩） 控制系統(tǒng)。除此以外，基于現(xiàn)代控制理論的滑模變結構控制技術、采用微分幾何理論的非線性解耦控制、模型參考自適應控制 等方法的引入，使系統(tǒng)性能得到了改善。 （ F ）模糊控制，它具有（ 不 ）依賴被控對象精確的數(shù)學模型、能克服非線性因素的影響、對調節(jié)對象的參數(shù)變化具有較強的魯棒性等優(yōu)點。 （ F ）無速度交流傳動系統(tǒng)、永磁電機傳動系統(tǒng)以及高速

13、電機及其控制。 （ F ）3電機控制器包括：專用集成電路 IC（ASIC ） （ F ）現(xiàn)場可編程門陣列（ FPGA ）可以作為一種解決方案。 （ T ）借助于硬件描述語言 HD（VHDL 或 Verilog HDL ）來對系統(tǒng)進行設計 （ F ）In tel （DSP）器件取代高檔單片機。 （F ）4電力電子技術SCR 至今其功率容量已提高了近 300（3000）倍。 100mm、8000V/4000A 的晶閘管。 （ F ）GTR 做成的通用型變頻器， GTR 的開關頻率約為 20Hz （2kHz） 左右，變頻器輸出的最低工作頻率約為 3Hz ，最高頻率 120Hz 左右。 （ F ）而采

14、用IGBT頻率約達500Hz （20kHz）左右，變頻器的最低輸出頻率可達0.5Hz，最高工作頻率可達 400 500Hz。 （ F ）5.位置隨動系統(tǒng)與調速系統(tǒng)的主要區(qū)別在于，調速系統(tǒng)的給定量一經(jīng)設定，即保持恒值，系統(tǒng)的主要作用是保證穩(wěn)定和抵抗擾動；而位置隨動系統(tǒng)的給定量是隨機變化的，要求輸出量準確跟隨給定量的變化，系統(tǒng)在保證穩(wěn)定的基礎上，更突出需要快速響應。位置隨動系統(tǒng)的反饋是位置環(huán)，調速系 統(tǒng)的反饋是速度環(huán)。 （T）問答題1 在電壓負反饋單閉環(huán)有靜差調速系統(tǒng)中，當下列參數(shù)發(fā)生變化時系統(tǒng)是否有調節(jié)作用，為什么？（放大器的放大系數(shù) Kp，供電電網(wǎng)電壓， 電樞電阻Ra，電動機勵磁電流，電壓反饋

15、系數(shù) ）答：在電壓負反饋單閉環(huán)有靜差調速系統(tǒng)中，當放大器的放大系數(shù)Kp發(fā)生變化時系統(tǒng)有調節(jié)作用，再通過反饋控制作用，因為他們的變化最終會影響到轉速。電動機勵磁電流、電樞電阻Ra發(fā)生變化時仍然和開環(huán)系統(tǒng)一樣， 因為電樞電阻處于反饋環(huán)外。當供電電網(wǎng)電壓發(fā)生變化時， 系統(tǒng)有調節(jié)作用。反饋控制系統(tǒng)服從給定。當電壓反饋系數(shù)發(fā)生變化時，它不能得到反饋控制系統(tǒng)的抑制，反而會增大 被調量的誤差。反饋控制系統(tǒng)所能抑制的只是被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動。2參照三相坐標系和兩相正交坐標系圖，按照磁動勢相等的等效原則，三相合成磁動勢與兩相合成磁動勢相等，寫出兩套繞組磁動勢在a 3軸上的投影應相等的表達式?！皫?弘&

16、 -弘4匕8令-弘“ g 送33=弘匕_詁_訊= 垃dm in 手 e 腫sin 殳（6分）3. 繪出異步電動機矢量變換及等效直流電動機模型圖，并說明。在三相坐標系上的定子交流電流iA、iB、ic，通過3/2變換可以等效成兩相靜止正交坐標系上的交流電流isa和isB,再通過與轉子磁鏈同步的旋轉變換，可以等效成同步旋轉正交坐標系上的直流電流 ism和ist。如上所述，以ism和ist為輸入的電動機模型就是等效直流電動機模型，見圖中點畫線右側。從圖的輸入輸出端口看進去，輸入為A、B、C三相電流，輸出為是一臺轉速3異步電動機。從內(nèi)部看，經(jīng)過3/2變換和旋轉變換2s/2r，變成一臺以ism和ist為輸

17、入、3為輸出的直流電動機。m繞組相當于直流電動機的勵磁繞組，ism相當于勵磁電流，t繞組相當于電樞繞組，ist相當于與轉矩成正比的電樞電流。4繪出異步電動機定子 、轉子坐標系到旋轉正交坐標系的變換圖，并敘述其作用。定子、轉子 坐標系到族轉正交坐標系的變換對圖a所示的轉子坐標系a B 作旋轉變換（旋轉正交坐標系到靜止兩相正交坐標系的變換），即將a B 坐標系順時針旋轉0角，使其與定子a 3坐標系重合，且保持靜止，即用靜止的兩相轉子正 交繞組等效代替原先轉動的兩相繞組，如圖b。4 .繪出基于電流跟隨控制變頻器的矢量控制系統(tǒng)原理結構圖，并敘述系統(tǒng)的特點。g一控制器1 g103f21/矢量控制系統(tǒng)原理

18、結構圖忽略變頻器可能產(chǎn)生的滯后，認為電流跟隨控制的近似傳遞函數(shù)為1,且2/3變換與電動機內(nèi)部的3/2變換環(huán)節(jié)相抵消，反旋轉變換2r/2s與電動機內(nèi)部的旋轉變換2s/2r相抵消，則圖中點畫線框內(nèi)的部分可以用傳遞函數(shù)為 1的直線代替，那么，矢量控制系統(tǒng)就相當于直流調速系統(tǒng)了。6.敘述按轉子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)的轉子磁鏈的模型的確定，特點。按轉子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)的關鍵是準確定向，也就是說需要獲得轉子磁鏈矢量的空間位置。在構成轉子磁鏈反饋以及轉矩控制時，轉子磁鏈幅值也是不可缺少的信息。轉子磁鏈的直接檢測比較 困難，多采用按模型計算的方法。利用容易測得的電壓、電流或轉速等信號，借助于轉子磁鏈模型

19、，實時計算磁鏈的幅值與空間位置。在計算模型中，由于主要實測信號的不同，又分為電流模型和電壓模型兩種。根據(jù)描述磁鏈與電流關系的磁鏈方程來計算轉子磁鏈，所得出的模型叫做電流模型。在a 3坐標系上計算轉子磁鏈的電流模型和 在mt坐標系上計算轉子磁鏈的電流模型。兩種計算轉子磁鏈的電流模型都需要實測的電流和轉速信號，不論轉速高低時都能適用。 受電動機參數(shù)變化的影響。 電動機溫升和頻率變化都會影響轉子電阻，磁飽和程度將影響電感。這些影響都將導致磁鏈幅值與位置信號失真，而反饋信號的失真必然使磁鏈閉環(huán)控制系統(tǒng)的性能降低，這是電流 模型的不足之處。根據(jù)電壓方程中感應電動勢等于磁鏈變化率的關系，取電動勢的積分就可

20、以得到磁鏈。在a 3坐標系上計算轉子磁鏈的電壓模型，電壓模型包含純積分項，積分的初始值和累積誤差都影響計算結果，在低速時，定子電阻壓降變化的影響也較大。電壓模型更適合于中、高速范圍，而電流模型能適應低速。有時為了提高準確度，把兩種模型結 合起來。計算題1某閉環(huán)調速系統(tǒng)的調速范圍是1500150r/min ，要求系統(tǒng)的靜差率 s 2%，那么系統(tǒng)允許的靜態(tài)速降是多少？如果開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降是100r/mi n,則閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)應有多大？內(nèi)為一込込一% ”皿 +150x0 02 亠1.r.Art 亠,= j = j .Oor / mill1 l-s 1 - u.022. 在轉速、電流雙閉環(huán)調

21、速系統(tǒng)中，兩個調節(jié)器ASR、ACR均采用PI調節(jié)器。已知參數(shù)：電動機：PN = 3.7kW,U N = 220V, I N = 20A, nN = 1000r / min ,電樞回路總電阻 R =.5 Q，設Unm二Uim二U om二8V ,電樞回路最大電流I dm = 40A ,電力電子變換器的放大系數(shù) Ks二 40。試求：（1）電流反饋系數(shù)B和轉速反饋系數(shù) a；2）當電動機在最高速發(fā)生堵轉時的U d 0、Ui、Ui 、 Uc 值。a n -nun. r心 1000（2卜電功n右M匸:戢生址轉114 D-0U武=+=5=生=聖_ & _ 40=j 573.有一個閉環(huán)系統(tǒng)，其控制對象的傳遞函數(shù)

22、為Wobj (s)K1S仃S 1),要求校正為S（0.02S 1）典型n型系統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng)超調量 二 30%（按線性系統(tǒng)考慮）.試決定調節(jié)器結構，并選擇其參 數(shù).解:被控對象Wobj （s）S(TS 1)要設計成典IIw(s)k( s 1)2s2(TS 1)為此必須選擇（設計成） s +1Pl 調節(jié)器。Wpi (s)二 Kpi =29.8% :：: 30% 滿足要求 從.h對應h （中頻帶寬）為7從h定義引出公式.=hT ( 2-38 式 /P69)T=0.02S h=7代入，求得“ =7* 0.02s = 0.14s從K=h 12h2T2式，求K值,w(s)二kis(TS 1)1s 1

23、 k1 * kpi *(1S 1)_21S -1 s (TS 1)代入上式：k1 =10k1h 12h2T2已知:h=7 T=0.02已求出“ =0.14s二 2.85714 二 2.86(h 1)* 10.14*82 2 2 22k1h2T22*10* 72 * 0.022說明，習題中給出的（參見2-74/P82）等是第二版教材中的公式和表， 和第四版的公式序號不同。4. 旋轉編碼器光柵數(shù)為1024,倍頻系數(shù)為4，高頻時鐘脈沖頻率 f0 =1MHZ，旋轉編碼器輸出的脈沖個數(shù)和高頻時鐘脈沖個數(shù)均采用16位計數(shù)器,M法和T法測速時間均為0.01s ,求轉速n=1500r/min和n=150r/m

24、in時的測速分辯率和誤差率最大值。卜：機林;k- Pl 2048-40961）MJ：稠it60(矚+1) 602iY.ZT 瓦60 60 v ou = 1.40? inuiZTr 4096x0.0160A/IIe=15Oj3t mid .ZTcn604096x0.01-150060100% = 0.09S%n=150r min -1.4096x001 門 5060磁瞇事量大值九.護wo決島叱磁=ZJ/;l)ZAZl/. M-l (50./；-Zj60x1-4096x15003AZji60xl0ff4096500E=JX_100% = X1OQ%=12.5%9-1n=i50r aiiii -1.

25、4096xl50a測遽分俳率 O60人-劄 60x10*-4096x150r min =l.55r luinLLJK甌-ix 3莎T100% = L04%5. 有一轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)，主電路采用三相橋式整流電路，已知電動機參數(shù)為：Pn =555kw, U N =750V, I N =760A, nN =375r/min,電動勢參數(shù) Ce=1.82v.min/r, 電樞回路總電阻R=0.14 Q ,允許電流過載倍數(shù) 入=1.5,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=75,電磁時間常數(shù)T|=0.031s,機電時間常數(shù)Tm=0.112s,電流反饋濾波時間常數(shù)Toi=0.002s,轉速反饋濾波時間常數(shù)A

26、* *Ton=0.02s。設調節(jié)器輸入輸出電壓Unm =uim =Ucm=10V,調節(jié)器輸入電阻 R0 =40kQ。設計指標：穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調量 6 5%,空載起動到額定轉速時的轉速超調量二n W 10%電流調節(jié)器已按典型I型系統(tǒng)設計，并取參數(shù)KT=0.5。(1) 選擇轉速調節(jié)器結構，并計算其參數(shù)；(2) 計算電流環(huán)的截止頻率3 ci和轉速環(huán)的截止頻率3 cn,并考慮它們是否合理。解:選擇并計算ASR必須求出電流相關參數(shù).依題意ACRE定為典I型.(參見P79)確定時間常數(shù)：1.參見表2-2，三相橋式電路Ts取0.0017s2.已知：Toi =0.002s3. T t= Ts+Toi =0

27、.0037s計算ASR參數(shù)：因5 =：TlTl 已知：Tl=0.031sK| = 05 =135.1sTE_2_5 代入 R=0.14Ks* :KS =7510V0.00877760* 1.5135* 0.031* 0.14=0.8975* 0.008772. 根據(jù)求出K|求ASR相關參數(shù)；確定時間常數(shù)1.電流的等效時間常數(shù) 1/ K| （ 2-66/P80）=2T口 =2* 0.0037S = 0.0074S2. Tn =0.02s(給定)13.T育（轉速的時間常數(shù)）T=Ton =0.0074S 0.02S = 0.0274S_ k|選擇ASR法為PI調節(jié)器，使之為典二型計算轉速調節(jié)器參數(shù)：

28、為保證跟隨和抗擾性能，取h=5,則ASR的常數(shù).n為（參見2-74/P82）n =hT% =5* 0.0274s = 0.137s10由公式(2-76/P82) Q= = 0.0267vmin/ r375，/ (h+1)0CeTm6*0.00877*1.82* 0.112 “一Kn10.472ha RT知2* 5* 0.0267* 0.14* 0.0274由公式(2-77.78.79/p82 )Rn = kn * R0 = 10.74* 4* 10 = 429K 取 420K5益二尿巾31取O3Con4TOn4*0.02R040* 103F3.求 和 Wcn11.由典I電流公式(2-60/P7

29、8 )知k|=wciwci = 135.1skN2 22h T；n2* 25* 0.0274Wen =k5*0.0274* 62 22* 5 *(0.0274)21.8s = 22s0.2744.校驗校驗電流環(huán)1.晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件3TI1196.1s wci3* 0.0017s=135.1s，滿足條件2.忽略反電動勢變化對電流動態(tài)影響的條件31:0.112* 0.031S1=50.9 S: wci=135.1s滿足條件3. 電流時間常數(shù)近似處理條件1=1 * J1= 180.8sa wci = 135.1 s滿足條件3TS*Toi3 . 0.0017s* 0.002s#校驗速度

30、參數(shù)計算條件：已知Wcn = 22S，1.電流傳遞函數(shù)簡化條件為:1 kI J 1353T丁3 0.0037=63.67s 4Wcn22s4滿足計算條件（簡化）2.轉速時間常數(shù)近似處理條件為:1 fkT _ 1 135.1Sa3 Ton 一 31 0.02= 27.4 Wen= 22s滿足近似條件4. 校退飽和超調量的計算方法計算此題。Cmax=2(_Cb)(-z)Tm題中指出z=0、R （開環(huán)穩(wěn)態(tài)）Ce查表2-7760* 0.14-2*81.2*1.5*1.823750.0274二9.29 ： 10%滿足設計要求0.112說明，習題中給出的（參見2-74/P82）等是第二版教材中的公式和表，

31、 和第四版的公式序號不同。6. 有一轉速、電流雙閉環(huán)控制的H形雙極式PWM直流調速系統(tǒng),已知電動機參數(shù)為：pN=200W,Un =48V, I n =3.7A, n” =200r/min,電樞電阻 Ra=6.5 Q ,電樞回路總電阻 R=8Q ,允許電流過載倍數(shù)入=2,電勢系數(shù)Ce=0.12v.min/r,電磁時間常數(shù)T|=0.015s,機電時間常數(shù)Tm=0.2s,電流反饋濾波時間常數(shù)Toi=0.001s,轉速反饋濾波時間常數(shù)Ton=0.005s。設調節(jié)器輸入輸出電壓U；m二Ui；二Ucm=1V,調節(jié)器輸入電阻 R0=4OkQ .已計算出電力晶體管D202的開關頻率f=1kHz, PWM環(huán)節(jié)的

32、放大倍數(shù) Ks=4.8。試對該系統(tǒng)進行動態(tài)參數(shù)設計，設計指標：穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調量cri 5%空載起動到額定轉速時的轉速超調量 匚n W 20%過渡過程時間ts 0.1s。解；求解步驟分析1.確定時間常數(shù)脈寬調制器和PWM頻器的滯后時間常數(shù)Tpwm與傳遞函數(shù)的計算Tpw和Wpwm (s)電流濾波時間常數(shù)Toi電流環(huán)時間常數(shù)2.選擇電流調節(jié)器。校典I型設計WacrG空5%3.選擇電流調節(jié)器參數(shù),Tt - Tpwm Toi從 Tj =TlKi 丁-0.5 求出k| , 再求kiTi * R ki = k| Rk pwm4.校驗近似條件1要求Wci乞一3T要求Wci3 3一1,.Tm*Tl要求Wc

33、i5. 計算ACR的電阻和電容從已求出.j，求R , 根據(jù)公式(2-63/P78 )i 二 Ri*Ci 口 二丄 Ro*：4(2-64/P78 ) (2-62 )求：R . G . Coi根據(jù)上面的出參數(shù)，判定系統(tǒng)的J 5%否、轉速環(huán)的設計1.確定時間常數(shù) ;電流環(huán)等效時間常數(shù)2T轉速濾波時間常數(shù)TonTn =2T + Ton，根據(jù)穩(wěn)態(tài)無靜差及其它動態(tài)指標要求，按典丨丨型系統(tǒng)設計轉速環(huán) ASR3.選擇 ASR參數(shù)：kn. n. kN .h4.校驗近似條件要求Wen蘭-*Ton1要求Wcn 一5Tsi5計算ASR電阻和電容從Ro求出Rn求出CRnCon4TonRo6.校驗轉速超調量 :CmaxC

34、b*2（，-z）* nnom * TnnTm7.校驗過度過程時間ts =tv =tz空載起動到額定轉速的過渡過程時間求解步驟電流環(huán)的設計1. 確定時間常數(shù)*上I01.35V/AIdm 3.7*2U* nmnmax0.05v. mi n/ r200r/minTs = 110.001sf 1000hzToi 已給出：Toi =0.001sT7 = Ts Toi = 0.001s 0.001s = 0.002s1. 選擇電流調節(jié)器法根據(jù)設計要求 J乞5%，并保證穩(wěn)態(tài)電流無差，可按典 I型系統(tǒng)設計電流調節(jié)器。選用PI調節(jié)+1Wacr(s)二 Ki 丄isT 0 015s校查對電流電壓的抗干擾性能：丄7

35、.5T 爸 0.002s的典I型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標2. 選擇(計算)電流調節(jié)器參數(shù)電流調節(jié)器超時間常數(shù).j =Tl = 0.015s電流環(huán)開環(huán)增益：要求.j _5%時，按表2-2，應取k| *T0.50 50 5因此匕二0505250sT 里 0.002s于是，ACR的比例參數(shù)kjki jRks -250*0.015*84.8*1.35306.48= 4.6296 = 4.63也可直接進行第5步3. 校驗近似條件電流環(huán)截止頻率：wci = k| = 250s J變流裝置傳遞函數(shù)的近似條件13Ts1333.3s- wci3* 0.001s= 250s滿足近似條件忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件（2-54）3 TmTL 七 O.2S*0.OO15S 時 250s滿足近似條件。4.計算ACR調節(jié)器電阻和電容器參數(shù)值（已知R40k1）各電阻和電容