发布时间 : 星期六 文章电力拖动自动控制系统-运动控制系统习题解答第3章更新完毕开始阅读21c9815a670e52ea551810a6f524ccbff121ca9c
第三章
*3.1 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压Uu?8.8V、
比列调节器放大系数KP?2、晶闸管装置放大系数KS?15、反馈系数γ=0.7。求：（1）输出电压Ud；（2）若把反馈线断开，Ud为何值？开环时的输出电压是闭环是的多少倍？（3）若把反馈系数减至γ=0.35，当保持同样的输出电压时，
*给定电压Uu 应为多少？
解：（1）Ud?KpKsUu*1?KpKs??2?15?8.8?12V
1?2?15?0.7* (2) 若把反馈线断开，则?=0，Ud?KpKsUu?8.8?2?15?264V,开环
输出电压是闭环的22倍
(3)Uu?*Ud?(1?KpKs?)KpKs?12?(1?2?15?0.35)?4.6V
2?153.2 转速闭环调速系统的调速范围是1500r/min~150r/min，要求系统的静差率s?5%，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100r/min，则闭环系统的开环放大倍数应有多大？
解： 1）D?nNs
?n(1?s)nNs1500?0.05??7.9r/min
D(1?s)0.95?10?nN??nN为闭环静态速降
2）K??nop?ncl?1?100?1?11.66 7.93.3 转速闭环调速系统的开环放大倍数为15时，额定负载下电动机的速降为8 r/min，如果将开环放大倍数提高到30，它的速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？
解：?nop??1?K??ncl??1?15??8?128r/min 如果将开环放大倍数提高到30, 则速降为：
?ncl??nop1?K?128?4.13r/min 1?30在同样静差率要求下，D可以扩大
?ncl18??1.937倍 ?ncl24.13
3.4
有一PWM变换器供电直流调速系统：电动机参数
PN=2.2kW,UN=220V,IN=12.5A,nN=1500 r/min，电枢电阻Ra=1.5Ω，PWM变换器的放大
倍数Ks=22, 电源内阻Rrec=0.1Ω。要求系统满足调速范围D=20，静差率s?5%。 (1)计算开环系统的静态速降
?nop和调速要求所允许的闭环静态速降?ncl。
（2）采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的原理图和静态结构图。
*（3）调整该系统参数，使当Un=15V时，Id?IN，n?nN ，则转速负反馈系数?应该是多
少？
（4）计算放大器所需的放大倍数。
解：（1）Ce?UN?INRa220?12.5?1.5201.25???0.134Vmin/r nN15001500?nop?
(Ra?Rrec)IN(1.5?0.1)?12.5??149.3rmin
Ce0.134?nN?
nNs1500?0.05??3.95r/min
D(1?s)20?(1?0.05)所以，?ncl?3.95r/min （2）
（3）由以上知
149.3K??1??1?36.8
?ncl3.95?nop*RIdKUnRId因为n? ???Ce(1?K)Ce(1?K)?(1?K)Ce(1?K)*KpKsUn 把已知各项代入上式，得
???0.0097
也可以用粗略算法：
?Un*Un15??0.01 ?Un??n，??n1500（4）放大器的放大倍数Kp?KCeKs?
Kp?KCe36.8*0.134??22.4 Ks?22*0.013.5在题3.4的转速负反馈系统中增设电流截止环节，要求堵转电流
Idbl?2IN，临界截止电流Idcr?1.2IN，应该选用多大的比较电压和电流反馈采
样电阻？要求电流反馈采样电阻不超过主电路总电阻的1/3 ,如果做不到，需要增
加电流反馈放大器，试画出系统的原理图和静态结构图，并计算电流反馈放大系数。这时电流反馈采样电阻和比较电压各为多少？
解：（1） Idbl?2IN?25A，Idcr?1.2IN?15A
Idcr?Ucom=15 Rs*nIdblU???UcomRs?=25
Rs=Idbl25= *Un?Ucom15+15Rs可得Rs?1.5?，Ucom?15Rs=15?1.5?22.5V
（2）R??1.6
R?， 3由于需要的检测电阻值大，说明要求的电流信号值也大。要同时满足检测电阻小和电流信号大的要求，则必须采用放大器，对电流信号进行放大。为此，
Rs?1.5?? 取Rs?0.5?，则Ucom?Idcr?Rs?15?0.5?7.5V
（3） 当Id?Idcr时，有
*?KpKsUn??KpKsKi?RsId?Ucom???RId?n???????????????C1?KC1?KC1?K??eee??????
*?KpKsUn?KiUcom???R?KpKsKiRs?Id???????????C1?KC1?K??ee??????