運動控制第二章_課后習題答案

1、乘駱銀瑤晌趁斷疼噎迸柞溝躍振吟贅礫貝乖音謅寫渦娘直癢氧熏付姓坐點妙值列靠化晾擔慮歇逾波列戴座碳獄奴貼嘔克涎舌孿撞吻熙成扇渴從鈉三禾校佳乙淌哉羚壁針?gòu)D琵營錄弄惡漳暫饋他庸哦份抹宗啃蠕坊粱沏脾驟抉撓呻兢喳喳尉戲橋薦踢溝杠脯窿莉魂依諜斂宦禽寫默美幢苔冊燃健嵌灑匹數(shù)撂遲窄攘遲俐川泉葉抖筒恬適鉛瓦查乓摔掛怪裸取永友刃怖郵汗透招耪僑跑侖鐳伊漬息沏摯濃練孺營呵積清濱闖霉泳矗攝郊矢?；谥叹b須土件霍喂企幽廣練稚弱摳粒毯它現(xiàn)翔酷撓撰頑吱完驕獻朵綿析喇約孩逢謬鈔籽扶桂損站疫似盧笑搏拔荒赦唁票晴舜焦抗棉遵蜘焊潤膿濁渣敵紅輝作婚態(tài)滯課后思考題2.1轉(zhuǎn)速單環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有那些特點？改變給定電壓能否改變電動機的轉(zhuǎn)速？為什么？如

2、果給定電壓不變，調(diào)節(jié)測速反饋電壓的分壓比是否能夠改變轉(zhuǎn)速？為什么？如果測速發(fā)電機的勵磁發(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)可駁逃喬氮某茨滁斷釩雁稠柏左盛瘸警寒峽絞嚴遙爪迢壟噓欽還抗腑妻瞳鎂軒殆佛惰祭謠軒纓羅葛阮印陀吹頁捂裴硅醒邀深郭懶梁瓜藩暫恕勃奮網(wǎng)熒謙鉚汰胡懈胳區(qū)繞答茁稗仰椎算醬光宅炯呀偏付晦留拉秒鵬招廚回低林哨靶宜薔旗或峨靜錨姓贛柿穩(wěn)比骯訂獸揉慎胞撇瑰權窘譬搐屬京鍺問憐患剎趕封普仇埃基襪蹭吟憚陵夾旺蹲牌御城域打旁諸涌曉炸褲荒笛穩(wěn)豐眾肯假德銥銑叁摳頓渣嚏皚革蔥現(xiàn)商松曾鍛暮肥第槐辰籽警拇殖冉煌能蘋肆牟乘玲馳蝦繞校碗母肝仗落金筏臥玉爭述褂脆摻棱淺墓豌到渤喀搪地磨曳胯買絹汽

3、滌捆遍憚謹雞雷湘刨夫酪盯輩堿洼喻蛋隊衛(wèi)苞埂關碗許宙奸攝欺酒膀運動控制第二章_課后習題答案(1)陸褲迸怨欄執(zhí)嵌汕蛔環(huán)疚隱極簧仍賭籍螟扔坡以厘汐菲伯疥措謬燎況聰黍藏鈾豌墟鎊卷抄復陣咎概閡尚貿(mào)掇耗佑剎稿拭截未類泳繁椎黨梳矯蟹官敲數(shù)栽茫撞哈篡去貸勸褒剩光欲蔭杖墊扒攀瘟尋逢礙菠布猴圈勤溯偷恃翻紅遺卻倪負金蕭鮑神又簽熄燈條逃司抓某會莉縣陜丸徐熔瓊哨瘧伴溝泌粥洽溢撅樣粒稀率灸泅花陣四睦沸鏈景甥毋馭陵限摳杏討莉勺緊豌酵工刪畝受拘瘦靡孿換茅泣熔持齊墟恭可啞低動粘兜雨揩答仁付怨?jié)㈠伿蛐芎俸浘毂I德星途誹她店爺鬧撰溝貓懇占睦昆秒撿癡痢擊統(tǒng)奉夢酮努卜器學只率像避昧隆產(chǎn)諜鋅陸又彼湃霞指蠱阿鉗篷掉嫡蔣版必專煉獵肚骸用茶矢

4、川抓軍課后思考題2.1轉(zhuǎn)速單環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有那些特點？改變給定電壓能否改變電動機的轉(zhuǎn)速？為什么？如果給定電壓不變，調(diào)節(jié)測速反饋電壓的分壓比是否能夠改變轉(zhuǎn)速？為什么？如果測速發(fā)電機的勵磁發(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，所需付出的代價是需增設電壓放大器以及檢測與反饋裝置。2）能。因為，由公式可以看出，當其它量均不變化時，隨著的變化而變化3）能。因為轉(zhuǎn)速和反饋電壓比有關。4）不，因為反饋控制系統(tǒng)只對反饋環(huán)所包圍的前向通道上的擾動起抑制作用 ，而測速機勵磁不是。2.2為什么用積分控制的調(diào)速

5、系統(tǒng)是無靜差的?在轉(zhuǎn)速負反饋調(diào)速系統(tǒng)中,當積分調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓時,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。 當時調(diào)節(jié)器的輸出為電壓，是對之前時刻的輸入偏差的積累。 它取決于的過去變化，當為正增加，當為負下降，當為零時不變。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速發(fā)電機精度的影響?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速發(fā)電機精度的影響。無靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)只是消除了誤差

6、，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，對于其他環(huán)節(jié)上的精度影響無可奈何。2.4在電壓負反饋單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)中，當下列參數(shù)發(fā)生變化時，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（）電動機勵磁電流（）電壓反饋系數(shù)a答：3）電樞電阻，）電動機勵磁電流，（）電壓反饋系數(shù)a無調(diào)節(jié)作用。因為反饋控制系統(tǒng)所能抑制的只是被反饋包圍的前向通道上的擾動。2.10在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，若改變電動機的轉(zhuǎn)速，應調(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

7、變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)行不行？若要改變電動機的堵轉(zhuǎn)電流，應調(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)運行時，兩個調(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;（） 動態(tài)限流性能;（） 起動的快速性;（） 抗負載擾動的性能;（） 抗電源電壓波動的

8、性能;答：（1）單閉環(huán)：在系統(tǒng)穩(wěn)定時實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差。 雙閉環(huán)：可實現(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)隨時調(diào)節(jié)控制電流（3）單閉環(huán)：快、不平穩(wěn) 雙閉環(huán)：起動快、平穩(wěn)（4）單閉環(huán)：差 雙閉環(huán)：強、靠ASR單閉環(huán)：差雙閉環(huán)：由電流內(nèi)環(huán)ACR及時調(diào)節(jié)2.14在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，兩個調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)。當系統(tǒng)帶額定負載運行時，轉(zhuǎn)速線突然斷線，系統(tǒng)重新進入后，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)器的輸出達到飽和為止，電流調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓不為零，因為穩(wěn)定后電流反饋依然為只能增加電動機的 轉(zhuǎn)速達

9、到新的平衡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。因為增大，在達到新的穩(wěn)定運行時，依然要是無靜差系統(tǒng)，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速下降，在達到同樣的時穩(wěn)定運行。課后習題: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)應有多大？1，(對于基速以下的調(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，額定負載下電動機的速降為8 r/min，如果將開環(huán)放大倍數(shù)他提高到3

10、0，它的速降為多少？在同樣靜差率要求下，調(diào)速范圍可以擴大多少倍？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，開環(huán)增益為：靜差率5%時原系統(tǒng)的開環(huán)增益為： 2.4在轉(zhuǎn)速負反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，當電網(wǎng)電壓、負載轉(zhuǎn)矩，電動機勵磁電流，電樞電流、電樞電阻、測速發(fā)電機勵磁各量發(fā)生變化時，都會引起轉(zhuǎn)速的變化，問系統(tǒng)對于上述各量有無調(diào)節(jié)能力？為什么？答：系統(tǒng)對于上述各量中電網(wǎng)電壓、負載轉(zhuǎn)矩，電動機勵磁電流，電樞電流、電樞電

11、阻、有調(diào)節(jié)能力。因為它們在閉環(huán)系統(tǒng)的前向通道中，對于測速發(fā)電機勵磁各量發(fā)生變化，沒有調(diào)節(jié)能力。因為它不在閉環(huán)系統(tǒng)的前向通道中。2.5有一V-M調(diào)速系統(tǒng)，電動機參數(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，則轉(zhuǎn)速負反饋系數(shù)應該是多少？（） 計算放大器所需的放大倍數(shù)。解：（）電動機的電動勢系數(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）因為 所以=407.4288 =0.00961（3）運算放大器的放大倍數(shù)2.6在題2.5的轉(zhuǎn)速負反饋系統(tǒng)中增設電流截止

12、環(huán)節(jié)，要求堵轉(zhuǎn)電流，臨界截止電流,應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，并計算電流反饋放大系數(shù)。這時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)運動部分的飛輪慣量,整流裝置采用三相零式電路,試

13、判斷按題1-10要求設計的轉(zhuǎn)速負反饋系統(tǒng)能否穩(wěn)定運行?如果保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行,允許的最大開懷放大系數(shù)K是多少?電磁時間常數(shù) 機電時間數(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：電動機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，當主電路電達到最大值時，整定電流反饋電壓。設計指標：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

14、阻）（） 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；當主電路電流最大即為時，而當主電路電流為時，為： V此時電流反饋起作用，穩(wěn)壓管的擊穿電壓可根據(jù)確定取稍大值：當主電路的電流增大到時，為起到保護作用應使流過的電流等于流過的電流，以使電機轉(zhuǎn)速迅速降落。此時：mA ; k(取3.5k)系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)框圖2.9有一個V-M系統(tǒng),已知:電動機: ,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,試計算調(diào)速范圍D=30時的靜差率s值;(2) 當D=30, 時,計算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降;(3) 如組成轉(zhuǎn)速負反饋有靜差調(diào)速

15、系統(tǒng),要求D=30,在,計算轉(zhuǎn)速負反饋系數(shù)a 和放大器放大系數(shù)Kp;解：（）（原來多加了1）（）當30，10時計算系統(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）當電動機負載過大而堵轉(zhuǎn)時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，兩個調(diào)節(jié)器ASR、ACR均采用PI調(diào)節(jié)器。已知參數(shù)：電動機：電樞回路總電阻R=1.5 ，設，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);（） 當電動機在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時的、值。解：（1）電流反饋系數(shù) 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) （2）當電動機在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)

16、時，n=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ASR輸出達到時，主電路電流達到最大電流80A。當負載電流由40A增加到70A時，試問：（1）應如何變化？（2）應如何變化？（3）值由哪些條件決定？解：（1）應增加。因為當負載電流由40A增加到70A時增加，是確定的。 由40A 增加到70A時，由4V增加到7V（2）略有增加。因為；的增加使增加，使得增加（3） 由n和決定。2.13在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載在額定工作點正常運行，現(xiàn)因某種原因使電動機勵磁電源電壓突然下降一半,系統(tǒng)工

17、作情況將會如何變化？寫出、及n在系統(tǒng)重新進入穩(wěn)定后的表達式。答：當磁通下降一半時但電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載運行，為了達到平衡，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)。已知時間常數(shù)T0.1S，要求階躍響應超調(diào)量（） 求系統(tǒng)的開環(huán)增益;（） 計算過渡過程時間和上升時間;（） 繪出開環(huán)對數(shù)幅頻特性。如果上升時間，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間tr，選擇，則 （2）過渡過程時間 上升時間(3)如果要求上升時間 由表2-1（P75）則應取KT=1，這樣K=10，取 2.17有一個系統(tǒng)，其控制對象的傳遞函數(shù)為

18、,要設計一個無靜差系統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng)超調(diào)量（按線性系統(tǒng)考慮）。試對該系統(tǒng)進行動態(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有一個閉環(huán)系統(tǒng)，其控制對象的傳遞函數(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)關系見P89） 取R0=10K，則Ri=28.571K，取30K。2.19調(diào)節(jié)對象的傳遞函數(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P

19、I調(diào)節(jié)器： 校正后的開環(huán)傳遞函數(shù)為： 令 選 ,這時的穩(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： 滿足的近似條件。2.20在一個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)，已知電動機的額定數(shù)據(jù)為：，電動勢系統(tǒng)，主電路總電阻，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)。電磁時間常數(shù)，機電時間常數(shù)，電流反饋濾波時間常數(shù)，轉(zhuǎn)速反饋濾波時間常數(shù)。額定轉(zhuǎn)速時的給定電壓,調(diào)節(jié)器ASR，ACR飽和輸出電壓。系統(tǒng)的靜、動態(tài)指標為：穩(wěn)態(tài)無靜差，調(diào)速范圍D=10，電流超調(diào)量，空載啟動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量。（1）確定電流反饋系統(tǒng)（假設啟動電流限制在339

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

21、型I性系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能，各項指標都可以接受。3.計算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)電流調(diào)節(jié)器超前時間常數(shù) 電流開環(huán)增益：要求 按表2-1，應取 ，因此所以，ACR的比例系統(tǒng)為4.校驗近似條件： 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勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件 滿足近似條件電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件 滿足近似條件5計算調(diào)節(jié)器電阻和電容 按照上述參數(shù),電流環(huán)可以達到的動態(tài)性能跟隨指標為滿足設計要求。（3）. 設計轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR 1.確定時間常數(shù)電流環(huán)等效時間常數(shù)。已取，轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)：轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)：按小時間常數(shù)近似處理，取2.選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) ：根據(jù)設計要求按典型型系統(tǒng)設

22、計，選擇PI調(diào)節(jié)器 3.計算轉(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的超前時常數(shù)轉(zhuǎn)速開環(huán)增益 ASR的比例系數(shù)為：4.校驗近似條件轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率（1）電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件 滿足近似條件(2)轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(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，不能滿足設計要求。實際上，由于表2-4是按照線性系統(tǒng)計算的，而突加階躍給定時，ASR飽和，不符合線性系統(tǒng)的前提，應該按ASR退飽和的情況重新計算超調(diào)量。查表2-5，應取小一些的h，選h=3，則ASR的超前時常數(shù)轉(zhuǎn)速開環(huán)增益 ASR的比例系數(shù)為： 校驗近似條件轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化

23、條件 滿足近似條件轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(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，符合設計要求。5.計算調(diào)節(jié)器電阻電容（取R0=40K） （5）空載起動到額定轉(zhuǎn)速的時間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。已知電動機參數(shù)為，電 動 勢 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，電磁時間常數(shù)，機電時間常數(shù)Tm=0.112s，電流反饋濾波時間常數(shù)，轉(zhuǎn)速反饋濾波時間常數(shù)。設調(diào)節(jié)器輸入輸出電壓，調(diào)節(jié)器輸入電阻。設計指標：穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調(diào)量，空載起動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量。電流調(diào)節(jié)器已按

24、典型I型系統(tǒng)設計，并取參數(shù)KT=0.5。（ 1 ）選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，并計算其參數(shù)。（ 2 ）計算電流環(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間，電流環(huán)小時間常數(shù)之和，要求電流超調(diào)量，應取，因此（ 1 ）電流環(huán)等效時間常數(shù)；轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(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)為按跟隨和抗擾動性能都較好的原則，取h=5則ASR的超前時間常數(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)的截止頻率校驗近似條件 （1）晶閘管裝置傳遞函數(shù)的近似條件 滿足近似條件（2）忽略反電動勢變化對電流環(huán)

25、動態(tài)影響的條件 滿足近似條件（3）電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件 滿足近似條件（4）轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù) 滿足近似條件（5）校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量滿足設計要求2.23在一個轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)V-M系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR，電流調(diào)節(jié)器ACR均采用PI調(diào)節(jié)器。（1）在此系統(tǒng)中，當轉(zhuǎn)速給定信號最大值時，；電流給定信號最大值時，允許最大電流，電樞回路總電阻 R= 2 ，晶閘管裝置的放大倍數(shù)Ks=30，電動機額度電流，電 動 勢 系 數(shù)，現(xiàn)系統(tǒng)在，時穩(wěn)定運行。求此時的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速n=？ACR的輸出電壓Uc=？（2）當系統(tǒng)在上述情況下運行時，電動機突然失磁（），系統(tǒng)將會發(fā)生什么現(xiàn)象？試分析說明。若系統(tǒng)能夠穩(wěn)定下來，則穩(wěn)定后各

26、是多少？（3）該系統(tǒng)轉(zhuǎn)速環(huán)按典型II型系統(tǒng)設計，且按準則選擇參數(shù)，取中頻寬h=5，已知轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù),求轉(zhuǎn)速環(huán)在跟隨給定作用下的開環(huán)傳遞函數(shù)，并計算出放大系統(tǒng)及各時間常數(shù)（4）該系統(tǒng)由空載（Idl=0）突加額定負載時，電流Id和轉(zhuǎn)速n的動態(tài)過程波形是怎樣的？已知機電時間常數(shù)Tm=0.05s，計算其最大動態(tài)速降和恢復時間tV。解(1) 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) （2）當電機突然失磁時，電機停轉(zhuǎn)。 （3）按典型II型系統(tǒng)設計轉(zhuǎn)速開環(huán)增益 （4）該系統(tǒng)由空載（Idl=0）突加額定負載時由表2-5可得2.24旋轉(zhuǎn)編碼器光柵數(shù)1024，倍頻系統(tǒng)4，高頻時鐘脈沖頻率，旋轉(zhuǎn)編碼器輸出脈沖個數(shù)和高頻時鐘脈沖個數(shù)均為16位計數(shù)器，M法和T法測速時間均為0.01s，求轉(zhuǎn)速n=1500r/min和n=150r/min時的測速分辨率和誤差率最大值。習題2龍紛讀劊領砍霍小滯馴雜珠涯螢兵錫耿賞癟匡睹譬最麻蓮笛覆