《电力拖动自动控制系统_运动控制系统》习题及答案

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1、《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》习题2-2调速系统的调速范围是1000~100r/min，要求静差率s=2%，那么系统允许的稳态速降是多少？解：系统允许的稳态速降2-5某龙门刨床工作台采用晶闸管整流器-电动机调速系统。已知直流电动机，，，，主电路总电阻，，求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落为多少？（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率多少？（3）额定负载下的转速降落为多少，才能满足的要求。解：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率（3）额定负载下满足要求的转速降落2-6有一晶

2、闸管稳压电源，其稳态结构如图所示，已知给定电压比例调节放大系数晶闸管装置放大系数反馈系数。求：（1）输出电压；（2）若把反馈线断开，为何值？开环时的输出电压是闭环时的多少倍？（3）若把反馈系数减至，当保持同样的输出电压时，给定电压应为多少？解：（1）输出电压；（2）若把反馈线断开，；开环时的输出电压是闭环时的倍。（3）若把反馈系数减至，当保持同样的输出电压时，给定电压。2-12有一晶闸管-电动机调速系统，已知：电动机，，，，，整流装置内阻，电枢回路电抗器电阻，触发整流环节的放大倍数。求：（1）系统开环时，试计算调速范围时的静差率s。（2）当时，计算系统允

3、许的稳态速降。（3）如组成转速负反馈有静差调速系统，要求，在时，，计算转速反馈系数和放大器放大系数。解：先计算电动机的反电动势系数系统开环时的额定转速降落（1）系统开环时，调速范围时的静差率；（2）当时，系统允许的稳态速降（3）如组成转速负反馈有静差调速系统，要求，则系统开环放大系数；转速反馈系数放大器放大系数。2-13旋转编码器光栅数为1024，倍数系数为4，高频时时钟脉冲频率，旋转编码器输出的脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用16位计算器，M法和T法测速时间均为0.01s，求转速n=1500r/min和n=150r/min时的测速分辨率和误差率最大值。

4、解：（1）M法测速转速n=1500r/min和n=150r/min时的测速分辨率转速n=1500r/min时，，误差率最大值；转速n=150r/min时，，误差率最大值。（2）T法测速转速n=1500r/min时，，测速分辨率171误差率最大值。转速n=150r/min时，，测速分辨率1.55误差率最大值。3-1双闭环直流调速系统的ASR和ACR均为PI调节器，设系统最大给定电压，，，电流过载倍数为2，电枢回路总电阻，，，求：（1）当系统稳定运行在，时，系统的和各为多少？（2）当电动机负载过大而堵转时，和各为多少？解：转速反馈系数电流反馈系数（1）当系统

5、稳定运行在，时，。（2）当电动机负载过大而堵转时，n=0;。3-2在转速、电流双闭环直流调速系统中，两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。已知参数：电动机：电枢回路总电阻；设，电枢回路最大电流，电力电子变换器的放大倍数。试求：（1）电流反馈系数和转速反馈系数；（2）当电动机在最高转速发生堵转时的，，和的值。解：（1）电流反馈系数转速反馈系数。（2）当电动机在最高转速发生堵转时，n=0;。3-5某反馈系统已校正成典型I型系统。已知时间常数T=0.1s，要求阶跃响应超调量。（1）系统的开环增益。（2）计算过渡过程时间和上升时间。（3）绘出开环对数幅频特性

6、。如果要求上升时间，则K=?解：典型I型系统开环传递函数为（1）要求阶跃响应超调量，则要求，为获得尽量短的上升时间，选择；则（2）过渡过程时间；上升时间。（3）如果要求上升时间，则选择；，。3-10有一转速、电流双闭环直流调速系统，主电路采用三相桥式整流电路。已知电动机参数为：，电动势系数，电枢回路总电阻，允许电流过载倍数，触发整流环节的放大倍数，电磁时间常数，机电时间常数，电流反馈滤波时间常数，转速反馈滤波时间常数。设调节器输入输出电压，调节器输入电阻。设计指标：稳态无静差，电流超调量，空载起动到额定转速时的转速超调量。电流调节器已按典型I型系统设计，

7、并取参数。（1）选择转速调节器结构，并计算其参数。（2）计算电流环的截止频率和转速环的截止频率，并考虑它们是否合理？解：三相桥式整流电路的平均失控时间，电流环小时间常数之和，要求电流超调量，应取，因此。（1）电流环等效时间常数；转速环小时间常数；电流反馈系数转速反馈系数选择转速调节器结构，其传递函数为按跟随和抗扰动性能都较好的原则，取则ASR的超前时间常数为转速环开环增益，可得ASR的比例系数为；取调节器输入电阻，则，取420k，取0.33，取2。（2）电流环的截止频率，转速环的截止频率；检验近似条件1）校验晶闸管整流装置传递函数的近似条件，满足近似条件

8、；校验忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件，满足近似条件；校验电流环小时间常数