運(yùn)動(dòng)控制第二章_課后習(xí)題答案(1)

1、課后思考題2.1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，系統(tǒng)有無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)?，由公式可以看出，?dāng)其它量均不變化時(shí)，隨著的變化而變化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。2.2為什么用積分控制的調(diào)速系統(tǒng)是

2、無靜差的?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，使反饋電壓與給定電壓相等，即使為零一樣有輸出，不再需要來維持，由此即可使輸出穩(wěn)定于給定值使調(diào)速系統(tǒng)無靜差。 當(dāng)時(shí)調(diào)節(jié)器的輸出為電壓，是對(duì)之前時(shí)刻的輸入偏差的積累。 它取決于的過去變化，當(dāng)為正增加，當(dāng)為負(fù)下降，當(dāng)為零時(shí)不變。2.3在無靜差轉(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和測(cè)速發(fā)電機(jī)精度的影響?試說明理由;答： 在無靜差轉(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。無靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)只是消除了誤差，使輸

3、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)上的精度影響無可奈何。2.4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？（）放大器的放大倍數(shù)（）供電電網(wǎng)電壓（）電樞電阻（）電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流（）電壓反饋系數(shù)a答：3）電樞電阻，）電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流，（）電壓反饋系數(shù)a無調(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)。2.10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)器的放大倍數(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

4、反饋系數(shù)行不行？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，改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器放大倍數(shù) 不行，改變也不行，改變行。改變堵轉(zhuǎn)電流調(diào)節(jié)電流反饋系數(shù).2.11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，如果不為0則和繼續(xù)變化，就不是穩(wěn)態(tài)。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出電壓為：電流調(diào)節(jié)器的輸出電壓為：2.13試從下述五個(gè)方面來比較轉(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)速系統(tǒng)：（） 調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性;（） 動(dòng)態(tài)限流性能;（） 起動(dòng)的快速性;（） 抗負(fù)載擾動(dòng)的性能;（） 抗電源電壓波動(dòng)的性能;

5、答：（1）單閉環(huán)：在系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差。 雙閉環(huán)：可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差和電流無靜差。（2）單閉環(huán)：只能在超過臨界電流后，限制電流沖擊 雙閉環(huán)：電流調(diào)節(jié)器通過電流反饋系數(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)2.14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)器的輸入偏差電壓不為零，因?yàn)榉€(wěn)定后電流反饋依然為只能增加電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速達(dá)到新的

6、平衡2.15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)未改變，若增大轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)，系統(tǒng)穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速反饋電壓是增加、減少還是不變？為什么？答：不變。因?yàn)樵龃?，在達(dá)到新的穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，依然要是無靜差系統(tǒng)，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速下降，在達(dá)到同樣的時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行。課后習(xí)題:2.1某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍是1500150r/min，要求系統(tǒng)的靜差 S2%,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/min則閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)應(yīng)有多大？1，(對(duì)于基速以下的調(diào)速系統(tǒng)而nN=nmax)2，2.2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8 r/min，如果將開環(huán)放大倍數(shù)他提高到30，它

7、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？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2.3某調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍D=20，額定轉(zhuǎn)速，開環(huán)轉(zhuǎn)速降落，若要求靜差率由10%減少到5%則系統(tǒng)的開環(huán)增益將如何變化？解：原系統(tǒng)在調(diào)速范圍D=20，最小轉(zhuǎn)速為：，原系統(tǒng)在靜差率為10%時(shí)，開環(huán)增益為：靜差率5%時(shí)原系統(tǒng)的開環(huán)增益為： 2.4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)于上述各量有無調(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

8、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。2.5有一V-M調(diào)速系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：電樞電阻，整流裝置內(nèi)阻，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)。要求系統(tǒng)滿足調(diào)速范圍20，靜差率10。（） 計(jì)算開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降和調(diào)速要求所允許的閉環(huán)靜態(tài)速降。（） 調(diào)整該系統(tǒng)能參數(shù)，使當(dāng)，則轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)應(yīng)該是多少？（） 計(jì)算放大器所需的放大倍數(shù)。解：（）電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)系數(shù)開環(huán)系統(tǒng)靜態(tài)速降閉環(huán)靜態(tài)速降閉環(huán)系統(tǒng)開環(huán)放大倍數(shù)（2）因?yàn)?所以=407.4288 =0.00961（3）運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)2.6在題2.5的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)中增設(shè)電流截止環(huán)節(jié)，

9、要求堵轉(zhuǎn)電流，臨界截止電流,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） 則 也可由下式得： 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：可選0.5歐姆電流反饋放大系數(shù)： 新的比較電壓： 所以加上的電流反饋放大器的放大倍數(shù)為32.7在題2.5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,整流裝置采用三相零式電路,試判斷按

10、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) 機(jī)電時(shí)間數(shù) （查表全波為0.00167） 在1-10題中如要系統(tǒng)穩(wěn)定須保證則系統(tǒng)不穩(wěn)定。如要系統(tǒng)穩(wěn)定，允許的最大的開環(huán)放大系數(shù)為但調(diào)速范圍不滿足了2.8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)18，220，In94，整流裝置內(nèi)阻,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)。最大給定電壓，當(dāng)主電路電達(dá)到最大值時(shí)，整定電流反饋電壓。設(shè)計(jì)指標(biāo)：要求系統(tǒng)滿足調(diào)速范圍20，靜差率S10，。試畫出系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)框圖，并計(jì)算：（） 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。（） 調(diào)節(jié)器放大系數(shù)。（） 電阻的數(shù)值。（放大器的輸入電阻）（

11、） 電阻的數(shù)值和穩(wěn)壓管的擊穿電壓值。解：(1) 同1-10可得a=0.0145(2) (3)（4）A；A；當(dāng)主電路電流最大即為時(shí)，而當(dāng)主電路電流為時(shí)，為： V此時(shí)電流反饋起作用，穩(wěn)壓管的擊穿電壓可根據(jù)確定取稍大值：當(dāng)主電路的電流增大到時(shí)，為起到保護(hù)作用應(yīng)使流過的電流等于流過的電流，以使電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速降落。此時(shí)：mA ; k(取3.5k)系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)框圖2.9有一個(gè)V-M系統(tǒng),已知:電動(dòng)機(jī): ,Ra=1.5,整流裝置內(nèi)阻,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)。(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, 時(shí),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),

12、要求D=30,在,計(jì)算轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)a 和放大器放大系數(shù)Kp;解：（）（原來多加了1）（）當(dāng)30，10時(shí)計(jì)算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降（）求取的方法同1-10 可得=0.00652 2.10（2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載過大而堵轉(zhuǎn)時(shí)n=0ASR飽和，輸出最大電流給定 由于堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 n0 2.11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均采用PI調(diào)節(jié)器。已知參數(shù)：電動(dòng)機(jī)：電樞回路總電阻R=1.5 ，設(shè)，電樞回路最大電流，電力電子變換器的放大系數(shù)。試求：（） 電流反饋系數(shù)和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù);（） 當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)的、值。解：（1）電流反饋系數(shù) 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) （2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，n

13、=0。ASR飽和，輸出最大電流給定 由于堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 n0 2.12在轉(zhuǎn)速、電流比閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器ASR,ACR 均采用PI調(diào)節(jié)器。當(dāng)ASR輸出達(dá)到時(shí)，主電路電流達(dá)到最大電流80A。當(dāng)負(fù)載電流由40A增加到70A時(shí)，試問：（1）應(yīng)如何變化？（2）應(yīng)如何變化？（3）值由哪些條件決定？解：（1）應(yīng)增加。因?yàn)楫?dāng)負(fù)載電流由40A增加到70A時(shí)增加，是確定的。 由40A 增加到70A時(shí)，由4V增加到7V（2）略有增加。因?yàn)椋坏脑黾邮乖黾?，使得增加?） 由n和決定。2.13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)因某種原因使電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電源電壓突然下降一半,系統(tǒng)工作情況

14、將會(huì)如何變化？寫出、及n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)但電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，為了達(dá)到平衡，電樞電流要增加一倍，以保證力矩的平衡。所以2.14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)T0.1S，要求階躍響應(yīng)超調(diào)量（） 求系統(tǒng)的開環(huán)增益;（） 計(jì)算過渡過程時(shí)間和上升時(shí)間;（） 繪出開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性。如果上升時(shí)間，則K=?， 解：（1）由表2-1（P75）系統(tǒng)開環(huán)增益 則要求為獲得盡量短的上升時(shí)間tr，選擇，則 （2）過渡過程時(shí)間 上升時(shí)間(3)如果要求上升時(shí)間 由表2-1（P75）則應(yīng)取KT=1，這樣K=10，取 2.17有一個(gè)系統(tǒng)，其控制對(duì)象的傳遞函數(shù)為 ,要設(shè)

15、計(jì)一個(gè)無靜差系統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng)超調(diào)量（按線性系統(tǒng)考慮）。試對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)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)為校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： 取 查表得： 2.18有一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，其控制對(duì)象的傳遞函數(shù)為，要求校正為典型型系統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng)超調(diào)量（按線性系統(tǒng)考慮）。決定調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，并選擇其參數(shù)。解： 選用PI型調(diào)節(jié)器系統(tǒng)開環(huán)傳函為 取 h=7 PI調(diào)節(jié)器 （參數(shù)關(guān)系見P89） 取R0=10K，則Ri=28.571K，取30K。2.19調(diào)節(jié)對(duì)象的傳遞函數(shù)為，要求用調(diào)節(jié)器分別將其校正為典型型和型系統(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)

16、器： 校正后的開環(huán)傳遞函數(shù)為： 令 選 ,這時(shí)的穩(wěn)定性和快速性都可以較好的兼顧。 所以 K=100 (2)校正成典型系統(tǒng)，選擇PI調(diào)節(jié)器： 選擇h=5 檢驗(yàn)： 滿足的近似條件。2.20在一個(gè)三相零式晶閘管整流裝置供電的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，已知電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：，電動(dòng)勢(shì)系統(tǒng)，主電路總電阻，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)。電磁時(shí)間常數(shù)，機(jī)電時(shí)間常數(shù)，電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)，轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)。額定轉(zhuǎn)速時(shí)的給定電壓,調(diào)節(jié)器ASR，ACR飽和輸出電壓。系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)指標(biāo)為：穩(wěn)態(tài)無靜差，調(diào)速范圍D=10，電流超調(diào)量，空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量。（1）確定電流反饋系統(tǒng)（假設(shè)啟動(dòng)電流限制在339A以內(nèi)

17、）和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。（2）試設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器ACR，計(jì)算其參數(shù)Ri，Ci，Coi。畫出其電路圖，調(diào)節(jié)器輸入回路電阻R0=40。（3）設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR，計(jì)算其參數(shù)Rn，Cn，Con（R0=40）（4）計(jì)算空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間。(1) 電流反饋系數(shù) 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) （2）設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器ACR 1 確定時(shí)間常數(shù)整流裝置滯后時(shí)間常數(shù)： （按表1-2,P17）電流濾波時(shí)間常數(shù): 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取2.選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求 ，并保證穩(wěn)態(tài)電流無靜差，可按典型型設(shè)計(jì)，電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性型的，因此可用PI型電流調(diào)節(jié)器。檢查對(duì)電源電壓的抗擾性能： 參照表2-2的典型I性

18、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能，各項(xiàng)指標(biāo)都可以接受。3.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 按表2-1，應(yīng)取 ，因此所以，ACR的比例系統(tǒng)為4.校驗(yàn)近似條件： 電流截止頻率 晶閘管裝置傳遞函數(shù)的近似條件 滿足近似條件忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件 滿足近似條件電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件 滿足近似條件5計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容 按照上述參數(shù),電流環(huán)可以達(dá)到的動(dòng)態(tài)性能跟隨指標(biāo)為滿足設(shè)計(jì)要求。（3）. 設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR 1.確定時(shí)間常數(shù)電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)。已取，轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)：轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)：按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取2.選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) ：根據(jù)設(shè)計(jì)要求按典型型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選

19、擇PI調(diào)節(jié)器 3.計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取 h=5，則ASR的超前時(shí)常數(shù)轉(zhuǎn)速開環(huán)增益 ASR的比例系數(shù)為：4.校驗(yàn)近似條件轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率（1）電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件 滿足近似條件(2)轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù) 滿足近似條件（3）校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量（空載Z=0） 由表2-5查得，由h=5得，不能滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)際上，由于表2-4是按照線性系統(tǒng)計(jì)算的，而突加階躍給定時(shí)，ASR飽和，不符合線性系統(tǒng)的前提，應(yīng)該按ASR退飽和的情況重新計(jì)算超調(diào)量。查表2-5，應(yīng)取小一些的h，選h=3，則ASR的超前時(shí)常數(shù)轉(zhuǎn)速開環(huán)增益 ASR的比例系數(shù)為： 校驗(yàn)近似條件轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件

20、滿足近似條件轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù) 滿足近似條件校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量(空載Z=0)由表2-5查得，h=3時(shí)，符合設(shè)計(jì)要求。5.計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻電容（取R0=40K） （5）空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間2.22有一轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，主電路采用三相橋式整流電路。已知電動(dòng)機(jī)參數(shù)為，電 動(dòng) 勢(shì) 系 數(shù)，電樞回路總電阻 R= 0.14 ，允許電流過載倍數(shù)=1.5，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=75，電磁時(shí)間常數(shù)，機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm=0.112s，電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)，轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)。設(shè)調(diào)節(jié)器輸入輸出電壓，調(diào)節(jié)器輸入電阻。設(shè)計(jì)指標(biāo)：穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調(diào)量，空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量。電流調(diào)節(jié)器已按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并取參數(shù)KT=0.5。（ 1 ）選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，并計(jì)算其參數(shù)。（ 2 ）計(jì)算電流環(huán)的截止頻率和轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率，并考慮它們是否合理？解：三相橋式整流電路的平均失控時(shí)間，電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和，要求電流超調(diào)量，應(yīng)取，因此（ 1 ）電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)；轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)；電流反饋系數(shù)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，其傳遞函數(shù)為按跟隨和抗擾動(dòng)性能都較好的原則，取h=5則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益可得 ASR 的比例系數(shù)為取調(diào)節(jié)器輸入電阻，則（ 2 ）電流環(huán)的截止頻率轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率校驗(yàn)近似條件 （1）晶閘管裝置