電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)課后習(xí)題答案{全,內(nèi)含兩份,阮毅,陳伯時(shí)}

1、電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)課后習(xí)題答案全，內(nèi)含兩份，二無(wú)一失運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)第四版上海大學(xué)阮毅陳伯時(shí)1-1為什么PWMfe動(dòng)機(jī)系統(tǒng)比晶閘管-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)能夠獲得更好的動(dòng)態(tài)性答：PWMff關(guān)頻率高，響應(yīng)速度快，電流容易連續(xù)，系統(tǒng)頻帶寬，動(dòng)態(tài) 響應(yīng)快，動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng)。1-2試分析有制動(dòng)通路的不可逆 PW渡換器進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，兩個(gè)VT是如何工作的？ 答：制動(dòng)時(shí)，由于Ugi的脈沖變窄而導(dǎo)致id反向時(shí)，3變正，于是VT2導(dǎo)通， VT2導(dǎo)通，VT關(guān)斷。1-3調(diào)速范圍和靜差率的定義是什么？調(diào)速范圍，靜態(tài)速降和最小靜差之間有什么關(guān)系？為什么脫離了調(diào)速范圍，要滿足給定的靜差率也就容易得多了？答：生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)提供的最高轉(zhuǎn)速

2、nmax和最低轉(zhuǎn)速nmin之比叫做調(diào)速范I用字母D表示，即：D修nmin負(fù)載由理想空載增加到額定值時(shí)， 所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落 nN與理想空載轉(zhuǎn)速n0m.之比，稱為系統(tǒng)的靜差率 S,即：s 4n0 min調(diào)速范圍，靜差速降和最小靜差之間的關(guān)系為：由于在一定的nN下，D越大，nmin越小nN又一定，則S變大。所以，如果不考 慮D,則S的調(diào)節(jié)也就會(huì)容易，1-4.某一調(diào)速系統(tǒng)，測(cè)得的最高轉(zhuǎn)速特性為nomax 1500r/min ,最低轉(zhuǎn)速特性為n°min 150r/min ,帶額定負(fù)載的速度降落nN 15r /min，且不同轉(zhuǎn)速下額定速降nN不變，試問系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速范圍有多大？系統(tǒng)允許的靜差

3、率是多大？解1-5閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍是 1500-150r/min ,要求系統(tǒng)的靜差 S<=2%那 末系統(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/min則閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)應(yīng)有多大？1, D 3照 10則 n3，% 3.06r/minnmin150D(1 S) 10(1 2%)cnopw1002上 K 1則 K 1 31.7nci3.061-6某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)為15時(shí)，額定負(fù)載下電動(dòng)機(jī)的速降為8r/min ,如果將開環(huán)放大倍數(shù)他提高到30,它的速降為多少？在同樣靜差率要求下，調(diào)速范圍可以擴(kuò)大多少倍？1-7某調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍nNop 240r/min

4、,若要求靜差率由解：原系統(tǒng)在調(diào)速范圍 D=20,同樣靜差率的條件下調(diào)速范圍與開環(huán)放大倍數(shù)加1成正比D=20,額定轉(zhuǎn)速 n 1500r/min ,開環(huán)轉(zhuǎn)速降落10%M少到5%M系統(tǒng)的開環(huán)增益將如何變化？最小轉(zhuǎn)速為：nm 吐 1500 75r/min, D 20原系統(tǒng)在范圍 D=20,靜差n0minnmin增益為：nc 10%則ncl 8.33r/min率為10%寸，開環(huán)增益為：也 75 ncl靜差率10%外原系統(tǒng)的開環(huán)1-8轉(zhuǎn)速單環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有那些特點(diǎn)？改變給定電壓能否改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速？為什 么？如果給定電壓不變，調(diào)節(jié)測(cè)速反饋電壓的分壓比是否能夠改變轉(zhuǎn)速？為什么？如 果測(cè)速發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁發(fā)生了變化，

5、系統(tǒng)有無(wú)克服這種干擾的能力？答：1)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)可以比開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)硬得多的穩(wěn)態(tài)特性，從而在保證一定 靜差率的要求下，能夠提高調(diào)速范圍。為此，所需付出的代價(jià)是需增設(shè)電壓放大器以 及檢測(cè)與反饋裝置。*2)能。因?yàn)閚上，由公式可以看出，當(dāng)其它量均不變化時(shí)，n隨Ce(1 k) Ce(1 k)'著U n的變化而變化3)能。因?yàn)檗D(zhuǎn)速和反饋電壓比有關(guān)。4)不，因?yàn)榉答伩刂葡到y(tǒng)只對(duì)反饋環(huán)所包圍的前向通道上的擾動(dòng)起抑制作用， 而測(cè)速機(jī)勵(lì)磁不是。1-9在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，當(dāng)電網(wǎng)電壓、負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流，電樞 電流、電樞電阻、測(cè)速發(fā)電機(jī)勵(lì)磁各量發(fā)生變化時(shí)，都會(huì)引起轉(zhuǎn)速的變化，問系統(tǒng)對(duì) 于上述各量有

6、無(wú)調(diào)節(jié)能力？為什么？答：系統(tǒng)對(duì)于上述各量中電網(wǎng)電壓、負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流，電樞電流、電 樞電阻、有調(diào)節(jié)能力。因?yàn)樗鼈冊(cè)陂]環(huán)系統(tǒng)的前向通道中，對(duì)于測(cè)速發(fā)電機(jī)勵(lì)磁各量 發(fā)生變化，沒有調(diào)節(jié)能力。因?yàn)樗辉陂]環(huán)系統(tǒng)的前向通道中。1-10有一 V-M調(diào)速系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：電樞電阻Ra 1.2 ,整流裝置內(nèi)阻Rrec 1.5 ,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù) Ks 35。要求系 統(tǒng)滿足調(diào)速范圍口= 20,靜差率S0 10%。(1 )計(jì)算開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降nop和調(diào)速要求所允許的閉環(huán)靜態(tài)速降ncl。(2)調(diào)整該系統(tǒng)能參數(shù)，使當(dāng)Un 15V , Id In, n nN,則轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)應(yīng)該是多少？(3)計(jì)算放大

7、器所需的放大倍數(shù)。解：(1)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)系數(shù)CeUn INRa220 12.5 1.2 0.1367V min/rnN1500開環(huán)系統(tǒng)靜態(tài)速降nop % 12.5 (1.2 1.5) 246.9r/minp Ce0.1367閉環(huán)靜態(tài)速降nd nNs 1500 0.18.33r/minD(1 S) 20(1 0.1)閉環(huán)系統(tǒng)開環(huán)放大倍數(shù)Kp1nci246.9 d19.3328.64(2)因?yàn)閚*kp ksU nRI dCe(1 k)Ce(1k)所以 kpks =407.4288=K=0.00961 V min/r kpKS/Ce(3)運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)Kp - pKsC28.640.0096

8、1 35/0.136711.641 1 1在題1 1 0的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)中增設(shè)電流截止環(huán)節(jié)，要求堵轉(zhuǎn)電流1dbl2IN ,臨界截止電流Idcr 1.2In,應(yīng)該選用多大的比較電壓和電流反饋采樣電阻？要求電流反饋采樣電阻不超過(guò)主電路總阻的1/3,如果做不到，需要加電流反饋放大器，試畫出系統(tǒng)的原理圖和 靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖，并計(jì)算電流反饋放大系數(shù)。這時(shí)電流反饋采樣電阻和比較電壓各為多少？解：(1)Idbl 2In 2 12.5 25A *則 Ucom Idcr Rs 15Rs Idbl"(Un Ucom)(1 42)0D IZ IZ DR K pK sRs *得:Idbl (Un Uc0m)(1

9、43) ；25 15 15RsRsRs系統(tǒng)的原理圖和靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖(給它畫出圖)(2)顯然采樣電阻大于主電路2.7*1/3倍，所以增加電流反饋放大器后：新的采樣電阻：Rs' 1R 1(1.2 1.5) 0.9可選0.5歐姆33電流反饋放大系數(shù)：Kfi &竺3Rs0.5新的比較電壓：Ucom Idcr Rs' 15Rs 15 0.5 8.5V所以加上的電流反饋放大器的放大倍數(shù)為31 12某調(diào)速系統(tǒng)原理圖如圖所示，已知數(shù)據(jù)如下：電動(dòng)機(jī) PN 18KW;Un 220V; IN 94A;nn 1000r/min; Ra 0.15 P n = 18KW, Un= 220V, In=9

10、4A, 整流裝置內(nèi)阻Rrec 0.3 ，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù) Ks 40。最大給定電壓Unm 15V,當(dāng)主電路 電達(dá)到最大值時(shí)，整定電流反饋電壓 Um 10V o設(shè)計(jì)指標(biāo)：要求系統(tǒng)滿足調(diào)速范圍口=20,靜差率S0 10%, Idbl 1.5In , Idcr 1.1I N o試畫出系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)框圖，并計(jì)算：(1 )轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a o(2 )調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kp o(3 ) 電阻R1的數(shù)值。(放大器的輸入電阻R0 20K )(4) 電阻R2的數(shù)值和穩(wěn)壓管V S的擊穿電壓值。nN S1000 0.1解：(1) ncl 100/18 5.56r/minD(1 S) 20 09同 1-10 可得 a

11、=0.0145(2) Kp35.95Ks/Ce0.0145 40/0.205912.8(取 13)(3) R1 KpE 13 20 260k(4)1dbl 1.5IN 1.5 94 141A; 1dcr 1.1I N 1.1 94 103.4A;當(dāng)主電路電流最大即為Idbl時(shí)，Um 10V而當(dāng)主電路電流為Idcr時(shí)，5為：Um Ui H Um Idcr 10 103.47 U i 7.33 VI dbl I dcrI dbl141U vs可根據(jù)U i確定取稍大值:此時(shí)電流反饋起作用，穩(wěn)壓管的擊穿電壓Uvs 7.4V當(dāng)主電路的電流增大到Idbl時(shí)，為起到保護(hù)作用應(yīng)使流過(guò) R2的電流IR2等于流過(guò)

12、R0的電流，以使電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速降落。此時(shí)： *Unm 15 0.75mA;R2 Uim Uvs 10 7.4 3.47 kQ (取 3.5k Q)R020IR2 0.75系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)框圖1-13在電壓負(fù)反饋單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)下列參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)是否有調(diào)節(jié)作用，為什么？(1 )放大器的放大倍數(shù)K p (2)供電電網(wǎng)電壓(3 )電樞電阻R a(4 )電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流(5 )電壓反饋系數(shù)a答：3)電樞電阻，4)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流，(5)電壓反饋系數(shù) a無(wú)調(diào)節(jié)作用。因?yàn)榉答伩刂葡到y(tǒng)所能抑制的只是被反饋包圍的前向通道上的擾動(dòng)。1 1 4有一個(gè) V-M系統(tǒng)，已知：電動(dòng)機(jī)：(15分)PN 2.8KW;

13、Un 220V; I N 15A;nN 1500r/min;Ra 0.15 ,Ra=1.5,整流裝置內(nèi)阻Rrec 1 ，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks 35。(15分)(1)系統(tǒng)開環(huán)工作時(shí)，試計(jì)算調(diào)速范圍D=30時(shí)的靜差率s值；(2)當(dāng)D=30, S 10%叱計(jì)算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降；(3)如組成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差調(diào)速系統(tǒng)，要求D=30, S 10% ,在，U： 10V, Id IN,n nN,計(jì)算轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)a和放大器放大系數(shù)Kp;(4)如將上述調(diào)速系統(tǒng)改為電壓負(fù)反饋有靜差調(diào)速系統(tǒng)，仍要求在U： 10V,Id IN，： ：n,并保持系統(tǒng)原來(lái)的開環(huán)放大系數(shù)K不變，試求在口=30時(shí)的靜差率。解：(1)

14、 Ce UN INRa 220 15.6 1.5 0.131V min/r (原來(lái)多加了 1) nN1500(2)當(dāng)口= 30, S= 10%時(shí)計(jì)算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降(3 ) Kop 1 2977 1 52.54 ncl5.56求取的方法同1-10可得 =0.00652 V?min/r(4)改為電壓負(fù)反饋有靜差調(diào)速系統(tǒng)閉環(huán)轉(zhuǎn)速降落為：nclI N Rrec IN(Ra)15.6 115.6 1.5Ce(1 K) Ce0.131(1 52.54)0.1322.224 178.6 180.825r/min 當(dāng)調(diào)速 D 范圍不變時(shí)靜差率為:顯然比速度反饋系統(tǒng)在調(diào)速范圍不變的情況下靜差率大的多，但比無(wú)

15、反饋系統(tǒng)靜差率小了1 1 5在題1-10的系統(tǒng)中，若主電路電感 L=50mH系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部分的飛輪慣量GD2 1.6Nm2,整流裝置采用三相零式電路，試判斷按題1-10要求設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋 系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行？如果保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，允許的最大開懷放大系數(shù) K是多少？電磁時(shí)間常數(shù)Ti -L 絲5 0,0185S R 2.7機(jī)電時(shí)間數(shù)2Tm 一； . 0.0645 Ts 0.00333S （查表全波375* CeCT375 0.01367 °_（或9.55）0.013673.14為 0.00167 ）在1-10題中K 28.64如要系統(tǒng)穩(wěn)定須保證 K 23.1則系統(tǒng)不穩(wěn)定。如要系統(tǒng)穩(wěn)定，允許的

16、最大的開環(huán)放大系數(shù)為 K23.1但調(diào)速范圍不滿足了16 .為什么用積分控制的調(diào)速系統(tǒng)是無(wú)靜差的？在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)積分調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓 U 0時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出電壓是多少？它取決于那些因素？答：使用積分控制時(shí)可以借助積分作用，使反饋電壓Un與給定電壓U：相等，即使Un為零U C 一樣有輸出，不再需要U n來(lái)維持U C ,由此即可使輸出穩(wěn)定于給定值使調(diào)速系統(tǒng)無(wú)靜差。當(dāng)Un 0時(shí)調(diào)節(jié)器的輸出為電壓UC,是對(duì)之前時(shí)刻的輸入偏差的積累。它取決于Un的過(guò)去變化，當(dāng)Un為正Uc增加，當(dāng)Un為負(fù)Uc下降，當(dāng)Un為零時(shí)Uc不 變。17 .在無(wú)靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中 ，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度是否還受給定電源

17、和測(cè)速發(fā)電機(jī)精度的影響？試說(shuō)明理由；答：在無(wú)靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度同樣受給定電源和測(cè)速發(fā)電機(jī)精度的影響。無(wú)靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)只是消除了誤差，使輸出的轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定于給定的轉(zhuǎn)速。但是，這種系統(tǒng)依然屬于反饋控制系統(tǒng)，只能抑制被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動(dòng)，對(duì)于其他環(huán)節(jié)上的精度影響無(wú)可奈何。18 .采用比例調(diào)節(jié)器控制的電壓負(fù)反饋系統(tǒng) ，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的速度是否有靜差 ？為什么？試說(shuō)明理由；答：有靜差。電壓負(fù)反饋系統(tǒng)中是在轉(zhuǎn)速較高時(shí)，Cen IaRa Ud0忽略了轉(zhuǎn)速的降落認(rèn)為電樞電壓正比于轉(zhuǎn)速，而實(shí)際上是電樞電壓無(wú)靜差，從公式中可以看出速度的降落是不能消除的。因?yàn)檎{(diào)節(jié)器的輸出是電力電

18、子變換器的控制電壓Uc Kp Uno所以只要電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行，就必須有控制電壓Uc,因而也必須有轉(zhuǎn)速偏差電壓Uno第二章習(xí)題答案2-1在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中， 若改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)節(jié)什么參數(shù)？改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 的放大倍數(shù)Kn行不行？改變電力電子變換器的放大倍數(shù) Ks行不行？改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) 行不; 若要改變電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流，應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的什么參數(shù)？答：改變轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)給定電壓U；,改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器放大倍數(shù) Kn不行，改變Ks也不行，改變改變堵轉(zhuǎn)電流調(diào)節(jié)電流反饋系數(shù).2-2轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓和輸出電壓各是多少為什么？答：兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓均為0,如果

19、不為0則Uc和U*繼續(xù)變化，就不是穩(wěn)態(tài)。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出電壓為：U*Id電流調(diào)節(jié)器的輸出電壓為:UcUdoKs_ *CeUn/ RIdKs2-3如果轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不是PI調(diào)節(jié)器，而改為P調(diào)節(jié)器，對(duì)方的靜、動(dòng)態(tài)性能將會(huì)產(chǎn)生什么影響？答：穩(wěn)態(tài)精度變差，但跟隨性和抗干擾能力都不會(huì)得到改善，使系統(tǒng)成為不穩(wěn)定系統(tǒng)。答：靜特性1）閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性變軟 2）存在靜差率相對(duì)較大。動(dòng)特性：跟隨性和抗干擾能力不會(huì)得到改善，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性降低，而快速性卻提高了。2-4試從下述五個(gè)方面來(lái)比較轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)和帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速 統(tǒng)：(1)調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性；(2)動(dòng)態(tài)限流性能；

20、(3)起動(dòng)的快速性；(4)抗負(fù)載擾動(dòng)的性能；(5)抗電源電壓波動(dòng)的性能；答：(1)單閉環(huán)：在系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差。雙閉環(huán)：可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差和電流無(wú)靜差。(2)單閉環(huán)：只能在超過(guò)臨界電流屋,后，限制電流沖擊雙閉環(huán)：電流調(diào)節(jié)器通過(guò)電流反饋系數(shù)隨時(shí)調(diào)節(jié)控制電流(3)單閉環(huán)：快、不平穩(wěn)雙閉環(huán)：起動(dòng)快、平穩(wěn)(4)單閉環(huán)：差雙閉環(huán)：強(qiáng)、靠ASR單閉環(huán)：差雙閉環(huán)：由電流內(nèi)環(huán) ACR及時(shí)調(diào)節(jié)2-5在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，兩個(gè)調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)。當(dāng)系統(tǒng)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速線突然斷線，系統(tǒng)重新進(jìn)入后，電流調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓5是否為零？為什么？答：轉(zhuǎn)速和電流調(diào)節(jié)器的輸出達(dá)到飽和為止，電流調(diào)節(jié)器的輸入偏

21、差電壓Ui不為零，因?yàn)?，后電流反饋依然為UiId只能增加電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到新的平衡Udom Cenmax RId2-6在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速給定信號(hào)U；未改變，若增大轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速反饋電壓Un是增加、減少還是不變？為什么？答：Un不變。因?yàn)?增大，在達(dá)到新的穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，依然要是無(wú)靜差系統(tǒng)，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速下降 在達(dá)到同樣的Un時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行。2-7在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，兩個(gè)調(diào)節(jié)器 ASR ACR勻采用PI調(diào)節(jié)器。已知參數(shù)：電 機(jī)：Pn 3.7KW;Un 220V,nN 1000r/min 電樞回路總電阻 R=1.5 ，設(shè) U；m U； Ucm 8V ,電才 路最大電流I dm

22、40A,電力電子變換器的放大系數(shù) Ks 40。試求：(1)電流反饋系數(shù) 和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)；(2)當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最局轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)的Ud。、5、Ui、Uc值。*解：(1)電流反饋系數(shù)Um 0.2V/AIdm 40*轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)Um -8- 0.008V min/rmax 1000， 一 、 * Ui Idm 0.2 40 8VUi Uim 8V (負(fù)反饋)由于堵轉(zhuǎn)電流n=02-8在轉(zhuǎn)速、電流比閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器ASR,ACR勻采用PI調(diào)節(jié)器。當(dāng)ASR輸出達(dá)到Uim 時(shí)，主電路電流達(dá)到最大電流 80A。當(dāng)負(fù)載電流由40A增力睢ij 70A時(shí)，試問：(D Ui應(yīng)如何變化？(2) Uc應(yīng)如何變化?(3)

23、 Uc值由哪些條件決定？解：(1) U*應(yīng)增加。因?yàn)楫?dāng)負(fù)載電流由 40A增加到70A時(shí)Ui增加，Ui*是確定的。Id由40A增加到70A時(shí),U；由4V增加到7V(2) Uc略有增加。因?yàn)閁c Ks Ud0 Cen RId ； Id的增加使Ud0增加，使得Uc增加(3) Uc 由 n和 Id決定。Uc Ud°/Ks Cen RIdKs2-9在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載在額定工作點(diǎn)正常運(yùn)行， 現(xiàn)因 原因使電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電源電壓突然下降一半 ，系統(tǒng)工作情況將會(huì)如何變化？寫出 U*、Uc、Ud0、Id 在系統(tǒng)重新進(jìn)入穩(wěn)定后的表達(dá)式。答：當(dāng)磁通下降一半時(shí)2但電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)

24、載運(yùn)行所以Id 2Id2-10某反饋控制系統(tǒng)已校正成典型I型系統(tǒng)。已知時(shí)間常數(shù)T=0.1S,要求階躍響應(yīng)超調(diào)10%(1)求系統(tǒng)的開環(huán)增益；(2 )計(jì)算過(guò)渡過(guò)程時(shí)間ts和上升時(shí)間tr ;(3)繪出開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性。如果上升時(shí)間 tr 0.25s,則K=?，?解：(1)系統(tǒng)開環(huán)增益 10% KT 0.69 K 069 6.9 (參見表2-2) 0.1(2)調(diào)節(jié)時(shí)間 ts 6T 6 0.1 0.6sWobj上升時(shí)間tr 3.3T 0.33s(3) tr 0.25sKT=1K=1016.3%用MATLA助一個(gè)為好：2-11有一個(gè)系統(tǒng)，其控制對(duì)象的Kis 1系統(tǒng)超調(diào)量10,要設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)0.01s 15%

25、 (按線性系統(tǒng)考傳 遞 函 數(shù) 靜差系統(tǒng)，在階躍輸入 慮)。試對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行可校正，決定調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，并選擇其參數(shù)解：校正成典型I型系統(tǒng)，調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為 Wpi(s) 二校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為: sKK 2W(s) Wpi(s)Wobj(s) -取 K KiK1s( s 1)0 5K505%查表得：KT 0.5; K *5 50 T 0.01s Ki 一 20 50.01K110Ki102-12有一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，其控制對(duì)象的傳遞函數(shù)為Wobj(s) - -77；-,要5s(Ts 1)s(0.02s 1)，正為典型 型系統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng)超調(diào)量30% (按線性系統(tǒng)考慮)。決定調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，并擇其

26、參數(shù)。解:30%選用PI型調(diào)節(jié)器WpiKpi-s 1)1系統(tǒng)開環(huán)傳函為WWpiWobjpKpi( is 1)10h=71 hT 0.02 7 0.141 h 1 2h2T22-13調(diào)節(jié)對(duì)象的傳遞函數(shù)為s(0.02s 1)822 49 0.02218204.1Wobj( s),(0.25s 1)(0.005s 1)要求用調(diào)節(jié)器分別將其校正為典型和型系統(tǒng)，求調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)與參數(shù)。解：校正成典型 型系統(tǒng)選擇PI調(diào)節(jié)器:Wpi(s)”(1S ”校正后的開環(huán)傳遞函數(shù)為:iSWpi(s)Wobj(s)KPi( 1S 1) 18 人p-2令 1 0.25 KKDi 18/ 11s(0.25s 1)(0.005

27、s 1)pW(s)Ks(0.005s 1)4.3% KT 0.5 K=100tss(0.005s 1)6T 0.03(2)校正成典 型系統(tǒng)，選擇PI調(diào)節(jié)器：0.047h=5 1hT2 5 0.005 0.025 ts/T 9.55 ts 9.55 0.0052-14在一個(gè)三相零式晶閘管整流裝置供電的轉(zhuǎn)速 (1)電流反饋系數(shù)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)* Unnmax*U imI dm100.0263/A 3390.01V min/r1000(2)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器 ACR1. 確定時(shí)間常數(shù)整流裝置滯后時(shí)間常數(shù) Ts 0.00333sToi 0.0025s電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和T2 .選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)i Ts Toi 0.00583s5%按典型 型設(shè)計(jì)，電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性型的可用WacrKi( s 1)檢查對(duì)電源電壓的抗擾性能:iS3 .計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù) 電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù) 電流開環(huán)增益：要求4 .校驗(yàn)近似條件 電流截止頻率Wci K Ii Tl85.76S 1TlT i0.0120.012s0