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1、运动控制直流部分复习题一、填空：1 .调速系统的稳态性能指标主要是指和静差率。2 .采用V-M系统，当系统处于深调速状态时，功率因数将较。3 .直流调速系统中，晶闸管触发和整流装置的传递函数可近似成环节，时间常数称为04 .晶闸管-电动机转速、电流双闭环调速系统中，环为内环，环为外环。5 .双惯性环节校正成典型I型系统，引入的调节器是调节器。6直流调速的方法包括改变电枢回路电阻调速、调速和减弱磁通调速。7 .闭环调速系统对于的扰动具有抑制作用，而对于.的扰动则无能为力。8 .转速、电流双闭环调速系统中，调节的限幅值可以调节系统最大电流；调节.的限幅值可以调节UPE的最大输出电压。9 .双极性直
2、流PWM变换器的占空比,当时，输出平均电压为正，要使输出平均电压为负，应使。二、选择题1 .下列说法正确的是（）A积分调节器的输出决定于输入偏差量的历史过程。B比例控制可以使系统在偏差电压为零时保持恒速运行。C比例调节器可以实现无静差。D采用积分调节器动态相应快。2 .双闭环调速系统中电流调节器具备的作用为（）A对负载变化起抗扰作用。B对电网电压波动起及时抗扰作用。C输出限幅决定允许的最大电流。D使转速跟随转速给定电压变化。3 .双闭环调速系统中转速调节器不具备的作用为（）A对负载变化起抗扰作用。B对电网电压波动起及时抗扰作用。C输出限幅决定允许的最大电流。D使转速跟随给定电压变化。4 .在工
3、程设计中，如果将系统校正成典型I型系统的过程，KT值取为（）时为无超调。A0.25B0.5C0.75D1.05 .采用工程设计法的双闭环直流调速系统中，电流环设计成典型（）型系统，引入的电流调节器为（）调节器。AIPIBnPICIPDUP6 .G-M直流调速系统中的G旨的是哪一种直流电源（）。A直流发电机；B静止整流器；C脉宽调制电源；D以上情况均可能。三、分析与简答1 .在调速系统中，为什么在开环系统中晶闸管整流装置的控制电压前面没有加放大器，而在闭环之后要添加放大器？2. 双闭环调速系统中，电流调节器的作用各是什么？3. 采用双极型PWM变换器的调速系统，当电动机停止时，电枢电流是否等于零
4、，为什么？4. 假设某转速单闭环调速系统的电源电压突然降低，则该调速系统将如何进行调节，请结合稳态结构图加以说明。5. 转速、电流双闭环直流调速系统设计后，ASR艮幅对应1.5倍额定电流，但是在空载额定励磁稳速运行时突加额定转矩负载，转速不能回到给定转速，请分析原因？6. 在转速、电流双闭环直流调速系统中，两个调节器均采用P调节器。当系统带额定负载运行时，转速反馈线突然断线，试分析系统进入稳态后调节器、转速、电枢电流的情况。7. 写出直流电动机反馈闭环调速系统的临界放大系数表达式，并请说明表达式中各个参数含义。8. 请写出双闭环调速系统起动过程的三个特点。9. 请简述H型双极式PWM变换器的缺
5、点。四、设计题1、某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：直流电动机220V、136A、1460r/min,Ce=0.132Vmin/r,允许过载倍数=1.5。晶闸管装置放大系数40。电枢回路总电阻0.5。时间常数Tl=0.03s，Tm=0.18s。电流反馈系数=0.05V/A（10V/1.5IN），转速反馈系数=0.007Vmin/r（10V/nN）。将电流环校正成典型I型系统，取KT=0.5;将转速环校正成典型II型系统，取h=5。电流环滤波时间常数0.002s；转速环滤波时间常数0.01s。请选择并设计各调节器参数。2、有一转速、电流双闭环调速系统,已知
6、电动机参数为：PN=5.5kw，UN=220V,In=28A,nN=1490r/min,电枢回路电阻R=0.8Q,允许电流过载倍数入=1.8,电磁时间常数Tl=0.048s,机电时间常数Tm=0.185s,主电路采用三相桥式整流电路，触发整流环节的放大倍数Ks=35整流电装置内阻Rres=1.3Q,平均失才5时间常数Tf0.0017s最大输入、输出电压均为10V,电流反馈滤波时间常数Toi=0.002s,转速反馈滤波时间常数Ton=0.015s=（1）计算电流反馈系数B,转速反馈系数a。（2）按典型I型系统设计电流调节器结构和参数，其中KT=0.5（3）按典型II型系统设计转速调节器，其中h=
7、5,选择调节器结构并计算参数。（计算时小数点后保留3位，若数值较小时，应保留三位有效位）（19分）3、转速单闭环控制系统如下图所示，已知数据如下：电动机：Pn10kW,Un220V,In55a,51500r/min,Ra0.5。整流装置内阻Rrec0.3，触发整流环节的放大倍数Ks35。最大给定电压*一一-一Unm8V,当主电路电流达到最大值时，整定电流反馈电压Um8V。设计指标：要求系统满足调速范围D25,静差率s10%。1 .计算Ce,额定负载时，开环系统的稳态速降Anop,满足静差率要求时，闭环系统的稳态速降Ancl及闭环系统的开环放大系数Ko2 .转速反馈系数，调节器放大系数Kpo13
8、 .定性回出当IdIN时，UnnN和UnanN的闭环静特性。4 .系统是否有静差？若有静差，应采取何种实际可行的措施消除静差。（计算时小数点后保留3位，若数值较小时，应保留三位有效位）（15分）1+十* Un .*一UnAUnA Uc6六、按下述两种情况定性分析转速、电流双闭环直流调速系统的转速和电流的变化规律，两个调节器的输出与控制作用，定性画出转速、电流的过渡曲线：负载电流为IdL时，突加给定的起动过程，设最大电枢电流为Idm；系统稳定后，负载电流由IdL加大到IdN,IdNIdm。（12分）答：*I段：ASR很快进入饱和状态,输出限幅值Um,在ACR的调节下，电流迅速上升到IdIdm，电
9、流上升阶段*II段：ASR始终饱和，相当于转速开环，系统成为在Um下的电流调节系统，同时为了克服反电动势E,所以在ACR的作用下，Id基本上保持略小于Idm的恒值，恒流升速阶段。*田段：ASR退饱和，Ui,1d迅速减小，该段ASRACR都不饱和。ASR起主*导的转速调节作用，ACR则使1d尽快地跟随Ui,转速调节阶段。*I段：加负载导致nJ,在ASR作用下，Uit,IdT,当IdIdm时,n停止下降*II段：由于n仍小于给定值-UiT-IdT直到n*定值，电流也达到最大值田段：此时，IdIdN-nT,转速超调，UiJ,IdJ,直到1dIdN,n达到峰值，此后系统在负载阻力下减速，直到稳定。画出
10、图中所缺部分1.有一V-M转速单闭环调速系统，采用比例控制，电动机参数为60kW，220V、150A、1000r/min，电枢电阻0.2，整流装置内阻0.1，主电路电感L=10mH,系统运动部分GD2=60Nm2,触发整流环节的放大倍数为30。要求系统满足调速范围不小于20，静差率不超过5%.求：1) 计算调速要求所允许的闭环静态速降。2) 计算闭环系统开环放大系数；3)整流装置采用三相桥式电路，Ts=0.00167s,判断此时系统是否稳定。3) 某PWM变换器供电的双闭环直流调速系统，采用三相桥式电路，基本数据如下：直流电动机220V、130A、1500r/min,Ce=0.196Vmin/r,允许过载倍数=1.5。PWM变换装置放大系数40，失控时间Ts=0.0012s。电枢回路总电阻0.5。时间常数Tl=0.035s，Tm=0.18s。当给定信号Un=10V时，对应稳态转速为即；转速调节器饱和输出为10V时Id=1.5IN。将电流环校正成典型I型系统，取KT=0.25;将转速环校正成典型II型系统，取h=5。转速环滤波时间常数0.02s,忽略电流环的滤波环节。请选择并设计各调节器参数。
