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1、习题三3.1双闭环调速系统的ASR和ACR均为PI调节器，设系统最大给定电压=15V，转速调节器限幅值为=15V，nN1500r/min，=20A，电流过载倍数为2，电枢回路总电阻=2Ω，=20，=0.127V·min/r，求：（1）当系统稳定运行在=5V，=10A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：（1）（2）堵转时，，3.2在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR，ACR均采用PI调节器。已知参数：电动机：=3.7kW，=220V，=20A，=1000r/min,电枢回路总电阻=1.5Ω
2、,设=8V，电枢回路最大电流=40A,电力电子变换器的放大系数=40。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值。解:1）2)这时：，ASR处于饱和，输出最大电流给定。3.3在转速、电流双闭环调速系统中，调节器ASR，ACR均采用PI调节器。当ASR输出达到=8V时，主电路电流达到最大电流80A。当负载电流由40A增加到70A时，试问：（1）应如何变化？（2）应如何变化？（3）值由哪些条件决定？解:1)就是电流的给定，因此当电流从40A到70A时，应从4V到7V变化。2)要有所增加。3)取决于电机速度
3、和负载大小。因为3.5某反馈控制系统已校正成典型I型系统。已知时间常数T=0.1s,要求阶跃响应超调量≤10％。（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。如果要求上升时间<0.25s,则K=?，％=?（3）绘出开环对数幅频特性。如果要求上升时间，求K,.解：取(1)系统开环增益：(1)上升时间过度过程时间：（3）如要求，则应取这样,超调量=16.3%。3.8在一个由三相零式晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环调速系统中，已知电动机的额定数据为：kW,V,A,r/min,电动势系数=0.196V·
4、min/r,主回路总电阻=0.18Ω,触发整流环节的放大倍数=35。电磁时间常数=0.012s,机电时间常数=0.12s,电流反馈滤波时间常数=0.0025s,转速反馈滤波时间常数=0.015s。额定转速时的给定电压(Un*)N=10V,调节器ASR，ACR饱和输出电压Uim*=8V,Ucm=6.5V。系统的静、动态指标为:稳态无静差,调速范围D=10,电流超调量≤5%,空载起动到额定转速时的转速超调量≤10%。试求：（1）确定电流反馈系数β(假设起动电流限制在以内)和转速反馈系数α。（2）试设计电流调节器ACR,计算其参数Ri,、Ci
5、、COi。画出其电路图,调节器输入回路电阻R0=40。（3）设计转速调节器ASR,计算其参数Rn、Cn、COn。(R0=40kΩ)（4）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σn。（5）计算空载起动到额定转速的时间。解：（1）（2）电流调节器设计确定时间常数：电流调节器结构确定：因为，可按典型I型系统设计，选用PI调节器，,电流调节器参数确定:。校验等效条件：满足近似条件满足近似条件满足近似条件可见满足近似等效条件，电流调节器的实现：选,则：,取9K.（3）电流环等效时间常数则速度调节器结构确定：按照无静差的要求，应选用
6、PI调节器，速度调节器参数确定：转速环开环增益ASR的比例系数校验等效条件：转速环截止频率满足简化条件满足简化条件转速超调量的校验(空载Z=0）转速超调量的校验结果表明，上述设计不符合要求。因此需重新设计。查表，应取小一些的h，选h=3进行设计。按h=3，速度调节器参数确定如下：校验等效条件：满足简化条件满足简化条件转速超调量的校验：转速超调量的校验结果表明，上述设计符合要求。速度调节器的实现：选,则,取310K。4)40%额定负载起动到最低转速时(最低转速为1000/10=100r/min)5)空载起动到额定转速的时间是：(书上无此公
7、式）3.10有一转速、电流双闭环调速系统,主电路采用三相桥式整流电路。已知电动机参数为：PN=500kW，UN=750V，IN=760A，nN=375r/min，电动势系数Ce=1.82V·min/r,电枢回路总电阻R=0.14Ω,允许电流过载倍数λ=1.5,触发整流环节的放大倍数Ks=75,电磁时间常数=0.031s,机电时间常数=0.112s,电流反馈滤波时间常数=0.002s,转速反馈滤波时间常数=0.02s。设调节器输入输出电压Unm*=Uim*=Unm=10V,调节器输入电阻R0=40kΩ。设计指标:稳态无静差，电流超调量≤5
8、%，空载起动到额定转速时的转速超调量≤10%。电流调节器已按典型I型系统设计,并取参数KT=0.5。（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?
