第一题（5分）

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1、直流自动控制系统复习题1第一题（15分）有一V-M调速系统，电动机参数为，，，，；整流装置内阻，触发整流装置的放大倍数。要求调速范围D＝20，静差率S£10%，试求1.计算开环系统的静态速降；（3分）2.计算调速要求所允许的静态速降；（3分）3.采用负反馈组成闭环系统，试画出系统的静态结构图；（3分）4.调整该系统，使时转速，此时转速反馈系数应为多少（可认为）？（3分）5.计算所需放大器的放大倍数。（3分）解：1.先计算电动机电动势常数开环系统的静态速降为2.满足调速要求所允许的静态速降为3.采用转速负

2、反馈系统的稳态结构图4.当时转速，则转速反馈系数为1.闭环系统的开环放大倍数为则所需的放大器放大倍数为第二题（20分）某调速系统如图1所示，已知数据为：电动机参数为，，，，；整流装置内阻，触发整流装置的放大倍数；最大给定电压，当主电路电流最大时，整定。系统的设计指标为：D=20，S=10%，，。1.画出系统的静态结构图；（4分）2.计算转速反馈系数；（3分）3.计算放大器放大倍数；（4分）4.计算电流反馈系数；（3分）5.当时，求的数值；（3分）6.计算稳压管的击穿电压。（3分）图1带电流截止环节的转速

3、单闭环直流调速系统解：1.2.当时，代入3.由，得4.当V时，则有所以V/A5.6.V第三题（41分）由晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环调速系统中，在转速、电流给定通道中串入给定滤波器后，其动态结构图如下图所示。已知电动机的额定数据为：，Unom=220V，Inom=308A，nnom=1000r/min，最大允许电流Idm＝1.1Inom。系统的静态、动态指标为：静态无静差，调速范围D＝10，电流超调量，空载起动到额定转速时的转速超调量，要求：1.电流环按二阶典型系统最佳工程参数设计，试设计电流调

4、节器ACR；（10分）2.转速环按Mpmin三阶典型系统设计，试设计转速调节器ASR；（19分）3.当电动机带40％额定负载时，计算起动到最低转速时的转速超调量；（8分）4.计算空载起动到额定转速的时间（可近似等于恒流升速时间）。（4分）表1Mpmin三阶典型系统的抗扰性能指标h34567891072.2%75.5%81.2%84.0%86.3%88.1%89.6%90.8%2.42.72.93.03.13.23.33.4解：由上图可知：、、、、、、、、、1．电流环设计(1)电流环被控对象的参数如下电流

5、环小时间常数：（2分）电流反馈系数：（2分）(2)选择电流调节器结构和参数根据性能指标要求，应将电流环校正为二阶典型系统，ACR需选用PI调节器，即并取积分时间常数，为满足要求，取电流环开环增益为（2分）则ACR的比例放大倍数为（2分）(3)校验近似条件电流环截止频率，小时间常数近似处理条件为，现（2分）故该近似条件满足。2．转速环设计(1)转速环的对象参数如下：（2分）转速环的等效时间常数为（2分）(2)确定转速调节器结构及参数由于要求无静差，因此ASR选用PI调节器，即转速环按Mpmin三阶典型系统

6、设计，并取，则（2分）（2分）（2分）(3)校验近似条件当按Mpmin准则设计ASR时，转速环截止频率为（2分）电流闭环传递函数简化条件为，现（1分）故满足该简化条件。小时间常数近似处理条件为，现（1分）故该近似条件满足。转速环ASR取PI调节器，可以满足转速无静差，动态指标应按退饱和超调考虑，此时有（1分）已知：，，则基值为（2分）查表可得，时，（1分）若，则退饱和的超调量为：（1分）满足转速超调量的要求。3.计算电动机带40％额定负载起动到最低转速时的转速超调量（1分）（2分）已知：，，则基值为（2

7、分）查表可得，时，（1分）电动机带40％额定负载起动到最低转速，则退饱和的超调量为：（2分）4．计算空载起动到额定转速的时间对于恒流升速阶段有且基本恒定，于是有，起动时间近似等于恒流升速时间，所以S（4分）