电力拖动自动控制系统-运动控制系统(第三版)课后答案陈伯时

电力拖动自动控制系统…运动控制系统(第三版)课后答案陈伯时

1-1为什么PWM—电动机系统比晶闸管一电甬机系统能修藐得更好啊劝态性能？

岑.PWM-电动机系统在很弟方而有软大的优越性：

(1)主电路线路简更，需用的功率滞件少。

(2)开美频率高，电流容易连续.谐波少，机电损耗及发热都找小。

13)低速性能好,稳速精度高,调速范围蜜，/iSl：LOOOOZ右,

U)若与快速碗应的电胡机配合.则系统频港宽.动态响峋快，动态抗扰能力强。

”)功率开美器件工作在开关状嘉「导池损耙小•当开•夫朔奉适当时•开关损触白二大，干

是装置效率校高一

(6)“流电源采用小日益流时.电网功率因数比相控整疏暑高。

i-1诚分析有制动迎路的不费逆PWM-变换器进行制动时.两个V7是如MI:作的口

涔】在；r优状企U」.心为负VL.也沈发抑作I：I这开拓迎发卞仆电我afi.i：时p/旺等速的

时候口这时.先减小|5制电压,使的正脉冲变窄,愈脉冲变宽，从而使平均电枢电压降低。但是,由

于机电惯性，转速和反电动势■还来不及变化，于是造■"%很怏使电流j反向，裁止，在T时，。

瘁变正,丁•是吧导通,反向电流沿回路3流通,产生能耗制动作用-在一严时.叽美断,一'沿叵路&

经咬，续流.向

电潮回说制动，与此同时.口，两端压降钳住皿使它不能导通。在制动状态中，IJ久和冗轮流导迎.海

/气始建是美断的一

在^载电动感态.这时平均电流较小.以致苍Pg关断6妇在初续流时.还没有达到周期T.电流

已经衰减到冬，这时以厂端电压区降为零，F便提前导辿了，便电流反向.产生局部时问的制动作用。

1—3调速范困和静了率的定义是什么？调速范I是静X速降和最小静了一率之何有什么美系？为

什么说“脱离了调速范I•同.要满足给定的静L率也就容易得密了”？

答：外产机械要求电动机提供的域高转速和雄低植速之.比叫械调速范围「用字母|J表不，即其中「克

利”.一股都指电动机戳定如段时的最高和最低转速「对于少数负Wnum

%

薮很姓的机械.叫以用实际负载时的最高和最低目速,

当系统在某一转速下运打时.惫裁田理起空载增加到澈定值时所对应的刊速降落，与理出空栽

牯速之比.称作静匚.率日•即$=地

或者用百分比表众5A±kxioo%

在n蒲电动机变压调速系统中，普通以电动机的祝定转速狠」作为最高转速

由上式可看出调速系统N；冏速范同、静差速^和M小前i蒙率之何的关系。对于同一个调速策

金克.白修'富一定-如果文寸的差率要求越严，即要求，值越小时.泰统能够允许的调速范团也越小。一个

调速系统的调速范凤，是指在最低速时还能桐足所需静差率的药速可调范国-

1-4某-调速系统.测得的最峦转速特性为绐=1500Kmm•最低触速特性为％”=150用min,带II定

负裁时的速度降落A\=15〃min,且在不同转速卜-额定速降

侦冲不变,试剂系^能够这到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？

髀系藐能够达到的调速范闱为

些小

A1W-15

系$充允许的统阳率xWO%=_X100%=10%

%+ZM%15OU+11X15

1-5某闭环调速系统他调速范围是】网Q〜15Qr\m】「要求系统的静&率J<2%-那末系统允许的静

态速降是多少？如果开环系统的静态速降是L«Or/mm.则闭环系统的开环放大措教临.有非大？

因为

全，给冬3S、

所以A1-51-0.02

因为

所以K二瓮q黑431.7

I一6某闭环调速系统的升环放大揩数为】5时，额定低载卜.电动机的速降为既M赢如紧将升

环放大拷数提高到Bill.它的速降为务少？在/样好:厄率要求下，调速范圈叫，以扩大窘少倍？

解(I)因为顼"二一

C/1+K)

所以片=山斗/.1+K)=8x(.1+15)=128

J1JIJ如,=----------='''=4.1S.?7mill

C/l+K)1+30

(2)\=\D=一咬一，叮知在白和％不变的情晚下.D只与d存关A%(L-S)

调通范围W大1.舛倍・-

1-7某调速系统的调速范围A3,额定转速A=1500r/mLn.开环辖速降落

f=240r/min，若技求系统/J行差率曲10%1咸少到5%则系统的开环增益萌如何变

解“iE“湖’软=法?=示云盐=1500x0.1皿

此时尺=7_-1=二-1=27.8

-8.33

1500x0、05

当s=5%时.A?TV3-min

D(l-s)20x(1-0.05)

US

则若要求粟统的冏L.琢日I10瞄减少到5%-则系统的升环增益将亚大。

1-N巧速单闭环调速系统有那些特•点？改变给定电压能否改变电幼机的册速？为什么？如果始定

电压不变，调廿测速反僚电压的分压比是否能够改变转速？为什么？如果测速发机电的

励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力？

答：U)转速单闭环调速系统有以下W个基木特征

①只用比例放大墨的反诚控制系统，其械被调抨仍是有睇措的-

②反微控制系统的作用是：反抗扰动.服从给定。扰动性能是反情控制系统最突出的特征.之

(4)闭环系统的开不般大宗教统为

c虬一■竺_Lf国A也队3

运算放大檄所需的故大暗数

K_K_2861

0.01x35/0.1367

转速仇反燃系现的原理^

1—11在题1/。的转速页反端系统中增设电流截止环F,要求墙转电法渐临非IM<21

截止电流心上皿上•应该选用多大的比较电压和电流反销栗样电阻？要求电愉反馈赚样

电阻仄超过主电路总电组1的■如果撤不到.而要增加电流反诚放大器，试画出系统n勺.原理图和

静态结构框图，-井讣算电流反馈放大系数。这时电流反镯栗洋电阻和比鼓电压各为多一

少？

(3)当U；=15V时..则耕速&濡/数41甘嘴是负

0.01

nn..1500

解］因为

口U：=L3V计算可得R=L汩,Uc<_=22.57

U*+U

焰三一

1-12某调速系统股理图如图1>58所示,已知数批如F：电动机:4=18W,&=220匕

I、=944nN=1000r/mm"L=°」5口，整^装咒内阻R*=0.3Q.触发整流环节

的放大倍数=40o电压3,=L5rp当上电路电流达到倍大值时.整定：

反饲电压=10/

心！•打泉।只求系纱国」；.••速乖山1)=20.N「胃+<H)'U,切・一1.5勾，0<i...-1.1/,.

0

试画出系统的静态结构推图，并计算：

(D转速反址系数企。

(2)调节器放大系数尺广

电阻耳的数值。(放大器输入电阻尺=2(RQ)

UJ电阻&付数值和柜玉管VS的齿穿电11WM解:转速负反债系散女.应该是

3=#=工二顷5

nn1000

(2)先计算电幼机的电动势系数

加触=0.2059I-jnui/；r

则开环系数额足速降为

A7?94x(0,19+0,3)g….

\n'=--------------TTT205.4r/inm

0.2059

皿imm1=危时皿flIXIM20x(1.—0,1)

闭环系统的开环放大系救应为

运算放大揩所需的故大桔数

0.015x40©2059”12-3359

1-13在电压负反慎草闭环有静沱调速系统中，当下列参数发生变优时系统是否有调节作用.为什么？

（1）成人浩的放大系数K/

（25供电电M电压：

（3）电极电阻

仞电动机赋I破电流：

⑸电压反饲系数7。

答：在电压负反域草闭环存静控调速系统中，当放大器的放大系数K发生斐化时系统有调/>

甘作U再迪过反窗控制作用.因为他们的亚化最终会婚响到转速.减小它俏对稳态转速的甥响，

电动机肋硅电流、电枢电阻&辰生变化时仍然和开环系统一样，因为电枢电阻姓于反愤环外。

当供电电网电压发生变化时系统有调节作用。因为电网电压是系统的?合定反镯控制系^彻底

服从靖定。

当电压反销系数y发生变化时..它不能得到反情控制系统的抑制.反而会增大破调坦:的误差。

反馈控制系统所能抑制的只是被反前环包围的前向通道上的扰动.

1-13有一个V—M系统，已知：电动机：晚=腐"凯=卫河，子尸15.64川=1500卬1］】泊，志=15（?・整

流装置内阻&=1Q,触发整流环节的放大倍数K=35H

（I）系统开环工作时「试计算调速范围AH时的静率各值■

0当琴列，Q1O%,计算系统允许的檐态速降-

（3）如组成转速攵反燃有静差调速系统，要求1>羽，-=10%,在U；=10F时.Z/n=nNP

计算转速负反烧系数Q和放大器故大宗故

（4）如捋上述调It系统改为电压fR反值有静差调速僦仍要求U：=NF时，

±f廿加、保持系统康来的开环放大系数K不变，就求在1>30时静

差率n

解l(0系统开坏工作时.

八一，思一碰一1迎幻5_0.“［甲口山仆

1500

则开环系数额定速降为

，八次1MH(1.S+l)g….

占n._=一=--------------=2975?7mm

心C0.1311

二〃"L颂?瑞〃7。。姑二&5.6%

Q)LjlD=3a.s=10%,系统允许的榜恋速降

皿。03-5&心m

ZXl-s)30x(1-0.O

(3)十I0：—L0V时・L-4,月=».则转速负反组系数#应该是

LT/710a

=0.007

财1500

闭环系貌的开环放大系数脚为

——-*5HL

5.56

运算放大器所需的放大牺数

52.51

昌一7£后二赤莺布一洒

（4）在电压负反烧有浮扣调速系统中.开环与闭环的速降是样的，

所以占科J==2975〃，mbi

-£*±_对00财—————xLUO%=85,6瞄打M+1500+JOX297L5

L-15在题1-10的系统中，若主电路电感L-SOinH,系统近动部份的&轮惯重：

G£E.6Mm'整流装置果用三相零式电跖试判断按题1-1。要求设计的转速负

反饲泰统能为穗定运行？如果保证系统稳定运行.允许的最大开环放X条系/是窑少？

解.•计零宗^中井环•廿的时间常数：

电磁时间常数北一~。*-0.01855

斤1.2+1.5

机电时间常数LE—'-L6x(L2+L5)'。用6&3

前5《J375xOJS67x—X0.1367

渊I桥式整流电路•品闸管装置的滞卮时间常数为二-0」016方

为幌证系统梗足.开环放大系数成悯足的箱定条件：

*<3+T泗一♦■065乂(。山1蹈+()90167)+、■?()()167：_呵

<27；-0.0185x0.00167

因：为23.i>2B.75,所以该系统不叮以棕定运行，

如果保证禁统稳定运打.允许的最大升环放大策数K最天为归.1.

1-16为什么用积分控制的港速系统是无静冷的？在玮速弟闭环调速系统中，当积分调节器的瞩入偏

差电压At7=。时，，调节^的输出电压是务少丁它取决丁・那些因素f

答：在动态过程中.当团变化时「只要其槐性占变’积分调•廿器的输出U：便一「［增氏：

惟独达到时,5才住手上升：不到占以变知〃.八会卜降-叩IA、U

时，『；是零.而是一个途倩了如果AU」/；再变化.这个终很便保持也定而人再变化，

这是秩分控制的特点-因此，粕分控制可吐使系^荏无静差的情况下保持恒速鬃行，实现无静¥调

速。

比例调重器的输出只取灰，，加入偏整蜀的现状.而初分调节器的输出则包含了湍入偏

差量的全部历史。虽然现在力〃=<力但历史上有过庄与，其积分就宥一定数■值，足以产

生楣态运仃时需要的控制电压生。

1“7在无静差转速算闭环调速系统中•转速的檎态精度是胥还受龄定电源和测速发机电精度的影响？

并说明珂EI-

答：系统的精度依赖：给定和反债检测的滞度-

因此转速的稳志精度还受给定电源和测速发机电精度的影响.

MS栗用比例积分调节羿控制的电压负反讽调速系统.柜态运行时的速度是否有群”为什么？试说明

理EU-

答=采用比例说分调节器控制的电压负反令。调速系统，稳志运行时的速度是无静差的，电压负反诡

夹际是一个白动调压索统,惟独被包内的电力电・r装置内阻引起的楣态速降被诚小到1/(1+K),

它的稳态性能比带同样放大器的剑•速负反倒I系统要差。犯基本控制原理与转速顼反琦类似。它U

转速负反爆一杵侦1以实现无情霆调节。

第二章转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法

2-1在转速、电流取闭环调速系统中•若要改变电动机的转速•应调节多么参巍被变转

速调节器的故大招数行不行？改变电力电F变换靛的畋大捂魏斤？改变转速反的系数由时

不时？若耍改要电动机舶堵转电流，成调节系统中的什么参教？

答；跚田外调速系金充在稳杰工作中，H两个调节器都人饱和时.再变市之间有下列关系

U：物r企町一食与

囚此转速”是由给定电压C:决定的：改变转速反镯系数也可以改变电动机精速。改变转

速调节器的放大倍数尺，和电力电子燮拱器的成大倍数K,不可以导

22移速、电流用闭环调速系统椭态这厅时，两个调节狷的输入偏4,电氏和稀出电压芥是多少？为

忏久？

答：H两个调节痛都人饱用时'它伯的输入偏差电压都是零

转速调廿器ASK的输出限帽电压3：决定了电流维定电压的最大值：电潦调节一嚣ACK

的愉出陋幅电m.u”,限制了电力电子变换嚣的最大输由电压U或者。

1-3如果转速、电流取闭环调速系统中的转速调|J器不是P1调节就而攻为P调节器.文寸系统的静、

动态性能捋会产生什么影响？

容.•改为P调节烈时其输出■总是正比f输入扭.PI调节福的输出员在动态过程中*夬定于输入址的积

分•到达梢志时，输入为季•输心的棺恋俱「输入无美而是「I它扁而环节的需要决定的-

24试从下述宜个方面来比较触速、电流双田环调速系统札带电流技止环节即轻统单闭环^速条统：

（1）调速系统的好态特性：

物态限流性能：

（3）起动的快速性：

U）抗鱼载扰动的性能：

⑴抗电源电压波劫的性能。

答：（1）转速、电流双闭环调速系统在稳态工作点上，转速H是由蛤定电压U：决定的，ASR的输出量

U*i是由负载南流JdL决定的。控制电压说的大小则同时取快于m和小，或者说，同时取决于t7>lJdL.

双闭环调速系统的稳志参城计算是和无静差系统的稳态计尊相似-

带电潴截化环节的转速单.闭环倜速系统百争态特性特状：电流负反辙的作用和当丁在土电路中串入

一个大电阻Kp心压-于是秘志速降极大，特性急剧下重：比较电压石球m与柴定电压心的作用一致

「好象把理想空裁转速提高了。这样的两段式静特性常称作下垂特性或者挖土机特性•

（2）

（1）祝闭环直流调速系统的起动过程有以下（个特点t能琳IE缀性控制、转速超调，准时叵最优

控制■

（4）：|丽态站构图中叮以看出.负城扰动作,时在电流郁之.爪.困此只能果［丐速调节器

ASR来产务抗负裁扰豳的作川。在设计ASK时.应要求有较好的抗扰性能指标-

（少在单闭环调速策统中.电网电压扰动的作用点离彼调员球远.调廿作用受到多个环节的亚滞，

因此单闭环调速系统反抗电压扰动的性能要差一些。取闭环系统中，由于增泼r电流内环，电IR波

动町以起过电流反删得到比线及时的调不些等它影响到毋速以启才干反愤”1来，抗扰性能大有改善。

2-5在次浊、电流双豳环调速系统中，两个调节器均采用？！调节酸n当系统带额定负载埴行时，转速

反饷线蓦地断留登.系统重新进入稳态曲•电流调•廿膻的输入偏奴血压‘遨否为零？为什幺？2、在祥

速、电流双闭环调速系统中.辑速结定信号U：未改变.若增大转速反烧系救建，系统稳定J口转速反

伽电IKU”是增加还是减少？为什公？

2-7在以速、电流双闭环调速系统中，两个谓町戕ASR、_HZR均采用PI调节戕。□知参

数：电动#hA=3.7A.A=2207=20Aj7v=lOOOr/min.iQHX回路总电阻

R=L5Q,设“二电枢回路最大电潦_L=40_L电力也1变换制I勺

放大'氮y=4。,试求！

（1）电流反窗系数”种转速反说系数法；

7）当电动机在最高速浆生堵转时的U也、U；.值.

解，（1）梅态时

TJ

因为%=学

所以虫-卓m

y却

Tr*&

a-W---------------------化例8inin/r

Xg

⑵电动机在最高速发生堵转时n=0

孩一5中肇=4Uxl.5—60F

u；T一同一职

U,-8P

2・8在转速、电辆双,系统中，调。器ASR、ACR均采用Pt调节鹤。当ASR输出达到华时.

主电路电流达到最大电流和A」；，；、电流由40A增」D到祁A时，试问：

<1）U：成如何变化？

⑵应如何翊7

（1）虬值用限些条件决弟R

2-V左转速、电流环调速系统色电动机描功恒也红盘"定「作点11:常运代.现因某种原

困便电物机励碰电源电压蓦地下降一牛，系统工作情况将会如何变化？气出U"*%.JL及n在系藐重

新进入梅定后的表达式。

2-10某反假®制系统J校正成典型I型系统。已知时间常数TF.1纷出求阶跃响也超调皎vr〈10”□

(1)求系统的开环增益：：

口)讦•算过度过程时向七和」■•升时向

(1)绘出开环对牧幅频特性.如果要求上升时间><0.25jf则K=?rc?=?

K1A

2-11有一个系统，其控制对象的传递函数为附血心)--------------------要求设计一个

OgF5+1O.-Ok+I

无静差系统，在阶掀输入下系统超调值疔壬5%【搜线性系统考直n试对谚系统遇行动态校iE.决定

谓廿擒第构，弁选择其参数-

RiA

2-12仃,个闭环系统，.同:控制利兼的休•逸函款为甲必.")=一一^一=--------------,要求

f1)S(0.02J+1)

校正为911型n型素统，在阶既输入下系统超人#<7<30%(报技性系统老虑)。试决遵调廿瞧结构，并

选罪其参数。

I*

2-13海H对象响传递函数为吟心)-----------------------------，要求用调喑涪分别将同校

,(0.25A+1X0.065八+1)

I匚为典型1型利11型为统,我调节牍的结构与参数-

2在个俏加〔品闸管整流袈置供电的转速、电流环调速系统中’已知电动机的额定数据

为:均=60甬2?0凡70如M邸-iSOEnin.电动势系数A=0.196Amin/r,电阻R=(M8D触发

整流环位的故大招数=35口电

磁时凯常数7「=虫。1由.机电时间常牧孔;在12八电曾反扁Ilf波时M麻数71,0.0025s-

工过1£搭沾应」」'，"就？，，：一。-1土、^二工逑」I指-二也_114］匕一1。！、.i-3.四口

ACR跑利输出电压矿；TKU到一6.5Pn

京统的静、动态指标为；稳恋无静差，调速范围D:10、电流超iHfi<r<5%(空载京

幼刘额定一我速时的转速超调仙旦F<10%n忒成:

U）确定电流辰箭系歆夕（假设起动电流限制在339A以内）和转速庆饲系数

Q）试设计电演调节器ACR,计算其参数其、C、J画出其电路圈，调节器瑜

入网路电阻显r40_L口：

（3）设计转询洞节器翘田计激底势散凡、如，CA=40W）：

<4）计箕电劾机黄M%粮定仇载起财到最低转速时的转睡超调触51。

（5）计算空栽起动到额定转速的时间I」

解”.电渝反愤系数夕和转速反循系数拷分掰为

**-O.OIF,intjiZr

1000

L（1）确定时间常数

①整流装置滞后时何常数T&•投表17,三相零式电路付罕均关控时何Ts=0.0033s,

②电流差波时间常数1乳”材桥式电撤每一个波头的时间是3311sA基本淀啾.毋.（1-

2）TOL=3QS,因此取TM=2.油=0.巩）跆S,

@电流环小时间常数之和勺「投小时时常数近似姓理J取A=7A+7\=0.0058s

（2）选择电流调节器结构

根据设计要求凡<5瑁，并保讦稽态电流无:L叮按典型I型系统设计电流诙小汇电涌环控削对

翼是双^性型的，因此可用PI型电流调。器，其传递函数见式（2J7）.

T,、zjI。

椅查洞电源电压的抗扰性能：a-----------=2.07,参照表2-3的典型I型系统动志

抗扰性能，齐顼指标都是叮以接受的，

⑴计算电流调节器篓数

电流调门器超前时间常数：矿=£顽/嫄

电流环升环增益：要求qW3%时，按表™I.直<邛八05,因此

4二建,祯声二端,

:是轴i的比例系数初反二*状*〃项方。害I」

35x0.0236

(4)校整近似条件

电流环往止朝率：他叫匚=8砧

百品闸管推貌场置传递函数的近似条仲

一一-101S'>5

逋3x(W33s

满足近悔余件.

@忽略反电动势变化时文寸电流坏动志影响舶条件

J79.06jJ<d>

VOJ2ffx0bO12s

满足近似条件，

®电值流小时间常救近似址理条件

1

I=lxJO.OO33S?<O.OO25J=L_L)啊

▼•53▼满足近似条件.

⑸计算调节要电阻电容

1=1图2-25.按所用出_运势放大^职乾=成口，K电阻那：电容俱为苣瓦一“2方K4侦

口一貌口

<?一，一史些尸-L.抵xlUF=L,h《F,取IJ舞出R汁仃

・厅1x0.0025tir

C----------------F-(125xlOAA-O.25AAO.2/A

按照I：述蓼教「电流环叮以达到的动态尾随性能指标为田=L：3%《％(见表2-2L满足设计要求.

3.(1)确定时间常数

电流环等效时阿常数1/AL，已职瓦n-0.5.，一次寸-2X()W58J-O.O116J

UK芸

转速诋波时间常数I1皿，根据所川测速发机电纹波情况，取r“=(hois.

转速环小时间常数R…按小时间常数近倾处理，取

9牛血心.。心.。的

(2)选抻转速洞节器第枸按熙设计要求，选用PI调节器，其传递函数中把丘盘)=眼萼*

(3)计第车专珑调廿I的参欲按戎陇和抗扰性能都较好的一原则「取h=3危口ASR的超前时间常数

为fjr寸广M0.U266g=0.(179&£

由式(7)可得转速环开环增益，玖［一gm3I4JJ2

「足山式(2-76)叮得掐P的比例系数沏：

尹凡九T汗•0236＞队196乙0」2二

JT

2x3xOLO1XO,18X0L0266

(4)检峻近似条件

闩式上3抑得微/环碓止频率为：AA—dL—XE[314.LxO-0T98sT—25.LsT

①电流环传递函数简化条件为：

、。点/一心^%■础筒化〃

②转速环小时间常数近似姓理条件为I:

14型sT=25.2s?,满足近似条件.

-XVo.oi

■-1

⑸计算调节狷电阻和电容

财•土黑:同一我5十项•公团每取彝〃

JF”

—^J__F=l.5xlO-fiF=15人取「

Rtt4€xi"

⑹校核转速超洵量当h=3时，由式2-6查得，方尸刀64,不能斓足役中要求.实际上，由于表2-

G是按线性慕统计算f队而突加阶跃维定时.A明饱和.不符合线性系呈充的前提.应该技A别退饱和

仙情况重新

计算超调鱼。

⑺由表2-7查得，由A=3寿/"黑

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2-151'「祥速、电流取闭环调速系统.E电路采用三相拼式整流电路.已知电动机参矍攵为如心-555

叽弟—T50匕以-7604%-375〃/min•电命势系数C：-L.82F,]nWr■电枢回路总电阻?？=

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机电时问常数与=0.2八，电流反借滤波时间常教4=omis,转速反傲

滤波时何常数夜产。阕54设调节器输入输出电压片=U:=UE=NF,调节器输入电阻瓦已计算出晶

体管D2A2的开美频率f=lkHz,PWM环节的放大梧数K—4冠

S

试对该系统避次动态参教设计，设计指标：稳志无静差，电流超调星5忍弗系：空载起动到额定

耘速时的转速超调量'<20%：过我过程时同匚<0.1Jn

第3章直流调速系统的数字控制

3-1直流机电额定转速%37SF/min•电枢也流懿定值为=160A.允许过流倍数

Z=L5r计算机内部定点数占一个字的位置CI&位)，试确定牧字控制系统的转速反愤存借系数和电流

反馈存储系数.适当考虑余分.

解：定点数氏度为I个?■<16位)-但最高位须用作符号他惟独15位叫'表W击值.故最大存W

5=中-1。电极电流最大允许值为L5E,考虑到调节过程中瞬时值可能超过此值，故取

1_=L.8INB因此，电枢电流存借系数为

J"如J%

LL8x76O

统定转速nM=375r/inin■1RIM=13顿姻转速存储系数为

_LZ1i-imn/j—67.21muAr

L3N*L3x375

<!■I：述壬弁於贝lR1f?・」*-2?.尸，A：“-67皿iFro

3-2说耗编码器光IW数为1C21倍频系数为L高频时钟疏冲裁率九二俳/’旋转编码嚣愉出的脉冲个数

和高器i时钟脉冲个数均采15位计数器上法和T法测速时间均为0.顷幽

求转速ii=L3Wmin和nNGMiiiii时的测速分辩率■和误娼率最大值-

解:电动机每博一圈共产iZ=4XZO4B=4fl%个豚冲。

(DH法测速

测速分辨率@=竺业】22?•业'--------------------竺一r/inui-LloYjmn

#ZTCZTcZ£4096x().01

电动机的彝为理=豫

皿蛔时,岭一公一些迎1空一皿』

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测速恙视大值僵-土小。”

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6(1

6(1

测速碟瘁最大值便一扑晏〃

⑵丁法测速

n=15Q0r/min时.坷192&

ZV,

测速分辨率

Zr同心质加E7Wg

ZLW,-1.)敬丞侦虬-D^60xltf-4096xl500

虬噌-漂&夹取整初

测速误差率最大值ZT----------------!一火100%=—X1OO%«125?。

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当口=1间Hinin时，

测速分耕率o-〃=40A6空舞・/min匚1.5S—/min

J60席_Zn丘0xl/—4096xl50

现二统安心■传泌火取整数）

27/4（19Axl50

测速误差率最大值」.=----X100%=—A—x100?01.04%

97-1

3-3将习题2T4设计的粮拟电流调节器进行数字化「栗样周期=05网sf'调'节器输出限帽及积分限幅

均为士〈孔，写出位置式和增最式数字PI调节器的表达式，并用已掌握的汇堪语言设计实时控制程

序。

3-4根据习题2T5电流调节藻洞设讦•堪果（电流调廿器按典型I型系统谖计，KT=0.5），按离散系统

设计方法设计转速调节署，要求转速无静差。巳知电动机器i定功率/卷初5期额定电压以=7缸I矿

•额定电枢电流七二76CU,额定转速/T.=375r/min（电动封系数

cff=L82Tmin/r.电枢回路总电阻J?=0.I4QP元许过载倍数A=15,机电时间常数

L=0.1ir转速滤波时间常数7人=0.0&,电流反馈存储系数尺#=转速反愤

Xi诸系红蓦一.一（，力11也》，叫速”ID一时1_L'电商监-吴如」呵衬红

V=7；+TV=0.0017J+0.002s=0.0037f

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第4章门’逆直流调速系统和位置随动系统

1-1晶闸管电动机系统需要快速I可饷制动时，为什么也须乘用时逆路线？

答：当电动机需耍回囱制劫时，闩-反电劫势的极性未变.要I珂饿电能必须产址反向电流.而反向电

流是仄可能迎过\十流迎的-这时."以辿过控制电路切换到反细品闸管装置TR.并使它I•作在边变状

态,严空它及电压,机电输出电能实现回馈制动。

1-2试画出来用辑线1晶闸管装宜保电的V-M系统在整流和逆变状志下-的机械特性「并分析这神机

钺特性适合［•城种性血肘负载。

解；机械特性图如下：

4-3解择侍逆变、正组以变和反蛆逆变，并说明这三种状态务泞现在何种场合下。答；特逆变

正^逆变电枢端电压为值，电枢电流为iE.电动机逆向运转，回惆发电.机械特性在笫四糠

限。

了阻逆变电枢篇月压为M电枢电流为点电动机，向运转，回窗发出『"第.象

限。

4-4分析配介控制的仃环流可逆系统反向起动和制动的过程。画出各参变量的动态波形，并说明在每

一个阶段中ASKfl1ACR衿起什么作用，和VR各处二：什么状态。

解：控制电路栗用典型的转速、电流双闭环系统，其中：

畴逆调ii■一㈱ASR控制比速，设置双向愉出於帽电路，以限制最大起制动电流：电流调

甘器乂也控制电流，设受取向输出限幅电寸务，以限制最小控制向向im与址小逆变帝Anin.

M翻晶IW管侦F,由GIT控制触发，正融时.\=F整说E反辑时.VF逆变■

反^晶闸管VR,由GTR控制触发I"反转时「VR整流：正转时，逆变。

J-S试分析图4U3所示逻耕选俄无环崎可逆系统的I■作原理，说明IE向制动时缶处电压极性及能垦

美系。

解,图_£13逻辙迷触无环流仰逆系统的愧理框图如下

图中：SAF-SAR分别是」E、反组电F琴拟开关-

采用数孚控制时.电K升美的任务可以用条件选洋程序来完成.实际系统挪是逻牌选触系统。

此外•触发装置.可采用由定时器进厅秽相控制的数'普触发器，或者采用集成触发电路。

46试分析位置随动系统和调速系统在哪些方面是不同的。

答：位置随动系统与调速系^的主要区别芭于.调速系统的给定量一经设定，即保持4百值，系统

的主要作川是保证超定邪反抗扰对：而位置随动系统的靖定竟是随机变化的，要求输出

；II准确理曲弟定最的变化，系统在保"-定的基础上，电立mtk速响应-位置随动系统一

的反愤是慎置环.调速系统的反颂是速度环“

第5章闭环控制的异步电动机变压调速系统

-------种转差功率消耗型调速系统

si异步电动机从定「传入转『的电磁功率已中.有一部份是与刊:制此彳目比的转:梓功率员■

根据对尺姓理方式的不同.町把变流调速系统分成哪」.（■举例说明U

‘人能量转换的用度上看，转差功耳否增大，是洎在抻还是得到I口I收.是评价谓速系统炫率高低的标

忠-M这点出发rW以把异步机电的调速系统分成•：曷-

甘差功率消耗型调速系统，这种类型的全部行馆功率都曲换成并能消坏在町子IE路中.阵电压调速、

、器调速、转子小电阻调速思:这一类将异步机电调速系绷扎这种系统的效率最低，而R越

到低速时效率越低，它是以增加转助率的消耗来换取转速饱降低的（恒转距负载时）。可是这柔系统结构简

单，设备成本最低，所以还有一定的应用愉值。

料差功率脚送型调速系统：在这种系统中，隘转。负时员外，大部份转匕.功率在转了•侧讪过变流屹置即

出或者谢入，绊速越低，能诚送倘功率越多.统线机电洋报调速或者戴微机电调速属于这一关口无论是殖出还

是愤入的捋差功率「扣除变流装置本身的损耗后「最终都转化成实用的功率，因此这种系统的效率高，怛

要增加一些设备・

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