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习题四
4.1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回二15V,转速调节器限幅值为限15V,nN=1500r/min,0=2OA,电流过载倍数为2,电枢回路总电阻13=2Q,团=20,回=
0.127V•min求1当系统稳定运行在回=5V,13=10A时，系统的回、回、回、回和回各为多少？2当电动机负载过大而堵转时，回和回各为多少？解1a=^-^-=------------=
0.01V min/r〃浦1500r/min〃=力=————=500〃min a
0.0IV min/r15V=——=
0.375V/A40AU；=/“=
0.375x10=
3.75VU.=pl=
0.375x10=
3.75VdU=+
0.127x500+10x27175Vc K,202堵转时,国a
4.2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S=
3.7kW,回=220V,回=20A团=100017mm,电枢回路总电z阻即
1.5Q,设回二8y电枢回路最大电流回=40A,电力电子变换器的放大系数回=40试求1电流反馈系数力和转速反馈系数2当电动机在最高转速发生堵转时的U〃o,a*,’,4值77*8V解14=3=£_=.32V/AO/加40A=%=————=
0.008V min/rn lOOOr/minN2Udo=E+IxR=I xR^=40x
1.5=60Vd xdm这时回,ASR处于饱和，输出最大电流给定回回
4.3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输出达到回=8V时,主电路电流达到最大电流80Ao当负载电流由40A增加到70A时,试问
（1）回应如何变化？
（2）回应如何变化？
（3）回值由哪些条件决定？77*8V解:1）力=3=J=o.iv/A心80A0就是电流的给定，因此当电流从40A到70A时，回应从4V到7V变化2）%要有所增加3）取决于电机速度和负载大小因为U〃o=E+〃=C渡+心网心=Ks
4.4在转速、电流双闭环调速系统中，电流过载倍数为2,电动机拖动恒转矩负载在额定工作点正常运行，现因某种原因功率变换器供电电压上升5%,系统工作情况将会如何变化？写出团及n在系统重新进入稳定后的表达式解双闭环系统中，由于有电流内环，电压波动可以通过电流反馈得到比较及时的调节4个=%个=4Tn A么为负=4%Jn I；d重新稳定后，〃:a却不变%不变〃l/.C n+I..R.（｝U==-----------减小c KK SSu*刀=口不变a是负载电流月是电流反馈系数是转速反馈系数〃:是给定转速
4.5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CT W10%
（1）系统的开环增益2计算过渡过程时间4和上升时间乙；绘出开环对数幅频特性如果要求上升时间回＜
0.25s,则K=,®%二3绘出开环对数幅频特性如果要求上升时间团求K,固解取KT=
0.69/=
0.6,b%=
9.5%1系统开环增益2上升时间0=
3.37=
0.33S过度过程时间3t x-----=6T=6x
0.1=
0.65如3如要求囿则应取回这样团超调量=
16.3%
4.6有一个系统，其控制对象的传递函数为囿要求设计一个无静差系统,在阶跃输入下系统超调量W5%按线性系统考虑试对该系统进行动态校正，决定调节器结构，并选择其参数解可选择积分调节器，设其传递函数为:国则校正成新系统的传递函数为:0,将原系统校正成I型系统团以实现无静差，按W5%要求查表取:KT=
0.5即lOKiX
0.01=
0.5,得:Ki=
54.7有一个闭环系统，其控制对象的传递函数为团要求校正为典型H型系统，在阶跃输入下系统超调量％或30%按线性系统考虑试决定调节器结构,并选择其参数解应选择调节器，团校正后系统开环传递函数囿对照典型n型系统，PIK=KPIK1/E,0=hT选h=8,查表得％=
27.2%,满足设计要求0=hT=8*O.O2=O.16SoK=Ch+1/2h2T2=
175.78,KPI=K^\/K1=
2.81o
4.8在一个由PWM变换器供电的转速、电流双闭环调速系统中，PWM变换器的开关频率为8kHzo已知电动机的额定数据为kW,V,A,r/min,电动势系数=
0.196V-min/r,主回路总电阻=
0.1Q,变换器的放大倍数=35电磁时间常数=
0.01s,机电时间常数二
0.12s,电流反馈滤波时间常数二
0.0025s,转速反馈滤波时间常数=
0.015so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=8VO。
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