电流截止负反馈环节
带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统建模与仿真
潇湘学院《课程设计报告》题目：带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统建模与仿真专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：陈敏初始条件：1．技术数据输出功率为:7.5Kw 电枢额定电压220V电枢额定电流 36A 额定励磁电流2A额定励磁电压110V 功率因数0.85电枢电阻0.2欧姆电枢回路电感100mH电机机电时间常数2S电枢允许过载系数1.5额定转速 1430rpm2．技术指标稳态指标：无静差（静差率s≤2%, 调速范围 D≥10 ）动态指标：系统稳定要求完成的主要任务:1．技术要求：(1) 该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，具有较宽的调速范围（D ≥10），系统在工作范围内能稳定工作(2) 根据指标要求进行动态校正，选择调节器的参数，并确定电流截止负反馈环节的相关参数，(3) 系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续2．设计内容：(1) 根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图(2) 根据带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统原理图, 分析转速调节器和电流截止负反馈的作用,(3) 通过对调节器参数设计, 得到转速和电流的仿真波形，并由仿真波形通过MATLAB 来进行调节器的参数调节。
(4) 绘制带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统的电气原理总图（要求计算机绘图）(5) 整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书目录摘要 (3)1.闭环调速控制系统构成 (5)1.1 主电路 (5)1.2 原理框图 (5)2带电流截止负反馈的转速负反馈的分析 (6)2.1电流截止负反馈的提出 (6)2.2 电流截止负反馈环节 (7)2.3 带电流截止负反馈调速系统结构框图和静特性 (8)3 参数设计 (10)3.1整体分析 (10)3.2稳定性参数计算和判断 (10)3.3 转速调节器校正 (11)3.3.1 PI调节器结构 (11)3.3.2 调节器的选择 (12)3.4 电流截止负反馈参数设计 (16)4. 电流MATLAB仿真 (17)4.1 将设计的参数进行仿真 (17)4.2 调节器参数调整 (18)5.电气总图 (19)6.结束语 (20)参考文献 (20)摘要为了提高直流调速系统的动态、静态性能，通常采用闭环控制系统（主要包括单闭环、双闭环）。
交直流调速系统复习题及答案
交直流调速系统复习题及答案一、判断题：(判断题正确打T，错误打F)1、当系统机械特性硬度相同时，理想空载转速越低，静差率越小。
（F）2、如果系统低速时的静差率能满足要求，则高速时肯定满足要求。
（T）3、电流截止负反馈是一种用来限制主电路过电流的方法。
（T）4、电压负反馈调速系统的调速精度要比转速负反馈的精度高。
（F）5、电压负反馈调速系统不能补偿电动机电枢电阻引起的转速降。
（T）6、要改变直流电动机的转向，可同时改变电枢电压和励磁电压的极性。
（F）7、在转速电流双闭环调速系统中，转速调节器的输出电压是电流环的给定电压。
（T）8、α=β工作制可以消除直流平均环流，但不能消除瞬时脉动环流，故称作有环流可逆调速系统。
(T)9、调速系统工程设计方法中，典型Ⅱ型系统是由两个积分环节、一个惯性环节和一个二阶微分环节组成的单位反馈系统。
（F）10、相对于单闭环控制，双闭环调速系统中内环的存在可以及时抑制环内的扰动。
（T）11、用工程设计法设计直流双闭环调速系统时，其中电流环既可设计成典型I型，也可设计成典型II型。
（T）12、绕线式异步电动机串级调速属转差功率回馈型调速。
（T）13、电流源型变频器比电压源型变频器的调速动态响应慢。
（F）14、从电源的性质出发，可将静止式变频装置分为两类：电压源和电流源型变频装置。
（T）15、用工程设计法设计直流双闭环调速系统时，要先设计内环后设计外环。
（T）16、α=β工作制可以消除直流平均环流和瞬时脉动环流，故称作无环流可逆调速系统。
(F)17、电气串级调速系统具有恒转矩调速特性。
(T）18、工程设计法中，近似处理的原则是近似前后的相角裕度不变。
（T）19、电动机可逆运行的本质是电磁转矩可逆。
(T）20、调速系统工程设计方法中，典Ⅰ系统是由一个积分环节和一个惯性环节串联而成的单位反馈系统。
(T）21、异步电机的变频调速属转差功率不变型调速，是各种调速方案中性能最好的一种方法。
高级维修电工应知试题4及参考答案
高级维修电工应知试题（4）一二总分得分得分评分人一、单项选择(选择一个正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中。
每题1分。
)1. 双闭环调速系统包括电流环和速度环，其中两环之间关系是()。
A、电流环为内环，速度环为外环B、电流环为外环，速度环为内环C、电流环为内环，速度环也为内环D、电流环为外环，速度环也为外环2. 工时定额通常包括作业时间、布置工作地时间、()与生活需要的时间、以及加工准备和结束时间等。
A、辅助B、休息C、停工损失D、非生产性工作时所消耗3. 空心杯转子交流测速发电机励磁绕组产生()。
A、频率不同的交流电B、频率相同的交流电C、直流电D、电势为零4. ()不属于微机在工业生产中的应用。
A、智能仪表B、自动售票C、机床的生产控制D、电机的启动、停止控制5. 影响模拟放大电路静态工作点稳定的主要因素是()。
A、三极管的β值B、三极管的穿透电流C、放大信号的频率D、工作环境的温度6. 缩短基本时间的措施有()。
A、提高工艺编制水平B、缩短辅助时间C、减少准备时间D、减少休息时间7. PLC可编程序控制器，整个工作过程分五个阶段，当PLC通电运行时，第四个阶段应为()。
A、与编程器通讯B、执行用户程序C、读入现场信号D、自诊断8. 缩短基本时间的措施有()。
A、提高职工的科学文化水平和技术熟练程度B、缩短辅助时间C、减少准备时间D、减少休息时间9. PLC可编程序控制器，整个工作过程分五个阶段，当PLC通电运行时，第一个阶段应为()。
A、与编程器通讯B、执行用户程序C、读入现场信号D、自诊断10. 输入采样阶段是PLC的中央处理器，对各输入端进行扫描，将输入端信号送入()。
A、累加器B、指针寄存器C、状态寄存器D、存贮器11. 在梯形图编程中，常开触头与母线连接指令的助记符应为()。
A、LDIB、LDC、ORD、ORI12. 关于绕线式转子异步电动机串级调速说法正确的是()。
A、串级调速可以提高电动机的运行效率B、串级调速降低电动机的运行效率C、串级调速就是在定子电路里串电阻调速D、串级调速就是在转子回路串电阻调速13. 国内外PLC各生产厂家都把()作为第一用户编程语言。
运动控制系统第四版思考题答案
运动控制系统第四版思考题答案电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅陈伯时）课后答案包括思考题和课后习题第2章2-1 直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2-2 简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
答：直流PWM 变换器基本结构如图，包括IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM 变换器，通过改变直流PWM 变换器中IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3 直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？答：脉动直流电压。
2=4 为什么直流PWM 变换器-电动机系统比V-M 系统能够获得更好的动态性能？答：直流PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM 变换器的时间常数Ts 等于其IGBT 控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。
因fc 通常为kHz 级，而f 通常为工频（50 或60Hz）为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过20，故直流PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？答：为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7 直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？答：不是。
因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。
交直流调速系统复习题及答案
交直流调速系统复习题及答案一、判断题：(判断题正确打T，错误打F)1、当系统机械特性硬度相同时，理想空载转速越低，静差率越小。
（F）2、如果系统低速时的静差率能满足要求，则高速时肯定满足要求。
（T）3、电流截止负反馈是一种用来限制主电路过电流的方法。
（T）4、电压负反馈调速系统的调速精度要比转速负反馈的精度高。
（F）5、电压负反馈调速系统不能补偿电动机电枢电阻引起的转速降。
（T）6、要改变直流电动机的转向，可同时改变电枢电压和励磁电压的极性。
（F）7、在转速电流双闭环调速系统中，转速调节器的输出电压是电流环的给定电压。
（T）8、α=β工作制可以消除直流平均环流，但不能消除瞬时脉动环流，故称作有环流可逆调速系统。
(T)9、调速系统工程设计方法中，典型Ⅱ型系统是由两个积分环节、一个惯性环节和一个二阶微分环节组成的单位反馈系统。
（F）10、相对于单闭环控制，双闭环调速系统中内环的存在可以及时抑制环内的扰动。
（T）11、用工程设计法设计直流双闭环调速系统时，其中电流环既可设计成典型I型，也可设计成典型II型。
（T）12、绕线式异步电动机串级调速属转差功率回馈型调速。
（T）13、电流源型变频器比电压源型变频器的调速动态响应慢。
（F）14、从电源的性质出发，可将静止式变频装置分为两类：电压源和电流源型变频装置。
（T）15、用工程设计法设计直流双闭环调速系统时，要先设计内环后设计外环。
（T）16、α=β工作制可以消除直流平均环流和瞬时脉动环流，故称作无环流可逆调速系统。
(F)17、电气串级调速系统具有恒转矩调速特性。
(T）18、工程设计法中，近似处理的原则是近似前后的相角裕度不变。
（T）19、电动机可逆运行的本质是电磁转矩可逆。
(T）20、调速系统工程设计方法中，典Ⅰ系统是由一个积分环节和一个惯性环节串联而成的单位反馈系统。
(T）21、异步电机的变频调速属转差功率不变型调速，是各种调速方案中性能最好的一种方法。
《运动控制》练习题及答案解析
《运动控制》练习题及答案解析1、下述调节器能消除被控量稳态误差的为（C ）。
A 比例调节器B 微分调节器C PI 调节器D PD 调节器2、双闭环直流调速系统，ASR 、ACR 均采用PI 调节器，期中ACR 所起的作用为（D ）。
A 实现转速无静差B 对负载变化起抗扰作用C 输出限幅值决定电动机允许的最大电流D 对电网电压波动起及时抗扰作用3、采用PI 调节器的转速、电流双闭环调速系统，若要改变电动机的转速，应调节（B ）。
A 调节器放大系数B 给定电压C 负载D 以上说法都不对4、某闭环调速系统的调速范围是1500～150r/min ，要求系统的静差率2%s ≤，那么系统允许的静态速降是（ A ）。
A 3.06r/minB 4r/minC 4.13r/minD 以上结果都不对5、在可逆运行系统当中，抑制瞬时脉动环流措施为（ A ）。
A 采用均衡电抗器B 采用平波电抗器C 采用α=β配合控制D 以上说法都不对6、适用于高速段数字测速的方法为（ A ）。
A M 法B T 法C M/T 法D F 法7、在桥式可逆直流脉宽调速系统当中，镇流电阻的作用是（ C ）。
A 限流B 分压C 抑制泵升电压D 以上说法都不对8、在伯德图上，截止频率越高，则系统的（B ）。
A 稳定性越好B 快速性越好C 稳态精度越高D 以上说法都不对9、异步电动机变压变频调速系统属于如下哪种类型？（C ）A 电磁功率回馈型B 转差功率回馈型C 转差功率不变型D 转差功率消耗型10、如下几种变频调速方法中，哪种控制方式的异步机机械特性是一条直线？（） A 1gE f =常数 B 1s U f =常数 C 1s E f =常数 D 1r E f =常数11、不属于抑制电流脉动的措施的是（。
DA 增加整流电路相数B 采用多重化技术C 设置平波电抗器D 设置环流电抗器12、 输入为零时输出也为零的调节器是（A ）。
A P 调节器B I 调节器C PI 调节器D PID 调节器13、在同样的负载扰动下，闭环系统的转速降落cl n 与开环下的op n 之比为（ D ）。
《自动控制技术》章节测试题(全)
第一章单闭环直流调速系统1-1 自动控制技术概述1、根据不同的信号源来分析，自动控制包含（ABC）几种基本控制方式。
A开环控制 B闭环控制 C 复合控制 D人为控制2、在自动控制系统中，若想稳定某个物理量，就该引入该物理量的（B ）A.正反馈B.负反馈C. 微分负反馈D. 微分正反馈3、控制系统输出量（被控量）只能受控于输入量，输出量不反送到输入端参与控制的系统称为（A）。
A、开环控制系统B、闭环控制系统C、复合控制系统D、反馈控制系统4、闭环控制系统是建立在（B）基础上，按偏差进行控制的。
A、正反馈B、负反馈C、反馈D、正负反馈5、闭环控制系统中比较元件把（A）进行比较，求出它们之间的偏差。
A、反馈量与给定量B、扰动量与给定量C、控制量与给定量D、输入量与给定量6、比较元件是将检测反馈元件检测的被控量的反馈量与（B）进行比较。
A、扰动量B、给定量C、控制量D、输出量7、偏差量是由（B）和反馈量比较，由比较元件产生的。
A、扰动量B、给定量C、控制量D、输出量8、在生产过程中，如温度、压力控制，当（D）要求维持在某一值时，就要采用定值控制系统。
A、给定量B、输入量C、扰动量D、被控量9、开环控制系统可分为（A C）。
A、按给定量控制的开环控制系统B、按输出量控制的开环控制系统C、前馈控制系统D、按输出量控制的反馈控制系统E、按输入量控制的反馈控制系统10、自动控制系统的信号有（A B C D）等。
A、扰动量B、给定量C、控制量D、输出量11、开环控制系统和闭环控制系统最大的差别在于闭环控制系统存在一条从被控量到输出端的反馈信号。
（√）12、偏差量是由控制量和反馈量比较，由比较元件产生的。
（×）1-2 调速系统性能指标1、调速控制系统的性能指标主要指：( CD )A最高转速 B最低转速 C调速范围 D静差率2、静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速一定时，特性越硬，则静差率（A）A．越小 B．越大 C．不变 D．不确定3、控制系统能够正常运行的首要条件是（B）A．抗扰性B．稳定性C．快速性 D．准确性4、调速范围是指电动机在额定负载情况下，电动机的（B）之比。
什么是电流截止负反馈
1、什么是电流截止负反馈？为什么在单闭环直流调速系统中要采用电流截止负反馈？1、什么是电流截止负反馈？为什么在单闭环直流调速系统中要采用电流截止负反馈？答：为了解决反馈控制单闭环调速系统起动和堵转时电流过大的问题，系统中必须设有自动限制电枢电流的环节。
根据反馈控制的基本概念，要维持某个物理量基本不变，只要引入该物理的负反馈就可以了。
由于电流负反馈的引入会使系统的静特性变得很软，不能满足一般调速系统的要求，电流负反馈的限流作用只应在起动和堵转时存在，在正常运行时必须去掉，使电流能自由地随着负载增减。
这种当电流大到一定程度时才起作用的电流负反馈叫做电流截止负反馈。
直流电动机全电压起动时，如果没有采取专门的限流措施，会产生很大的冲击电流，这不仅对电动机换向不利，对于过载能力低的晶闸管等电力电子器件来说，更是不允许的。
采用转速负反馈的单闭环调速系统（不管是比例控制的有静差调速系统，还是比例积分控制的无静差调速系统），当突然加给定电压U*n时，由于系统存在的惯性，电动机不会立即转起来，转速反馈电压Un仍为零。
因此加在调节器输入端的偏差电压，ΔUn=U*n，差不多是稳态工作值的（1+K）倍。
这时由于放大器和触发驱动装置的惯性都很小，使功率变换装置的输出电压迅速达到最大值Udmax，对电动机来说相当于全电压起动，通常是不允许的。
对于要求快速启制动的生产机械，给定信号多半采用突加方式。
另外，有些生产机械的电动机可能会遇到堵转的情况，例如挖土机、轧钢机等，闭环系统特性很硬，若无限流措施，电流会大大超过允许值。
如果依靠过电流继电器或快速熔断器进行限流保护，一过载就跳闸或烧断迷熔断器，将无法保证系统的正常工作。
2、画出单闭环有静差带电流截止负反馈直流调速系统的电路原理图及静态框图。
2、画出单闭环有静差带电流截止负反馈直流调速系统的电路原理图及静态框图。
答：单闭环有静差带电流截止负反馈直流调速系统的电路原理图单闭环有静差带电流截止负反馈直流调速系统的静态框图。
机电传动控制复习题及参考答案
机电传动控制复习题及参考答案中南⼤学⽹络教育课程考试复习题及参考答案机电传动与控制⼀、填空题：1.直流电动机常⽤的调速⽅法有、和。
2.三相笼式异步电动机的启动⽅法有和。
3.电⽓控制系统中常设的保护环节有短路保护、弱励磁保护、、和。
4.三相⿏笼式异步电动机常⽤的调速⽅法有和。
5.他励直流电动机的三种调速⽅法中，调速时机械特性变软的是。
调速时机械特性不变的是调速。
6.晶闸管的⼏个主要参数是、、额定通态平均电流T I 和维持电流H I 。
7.直流调速系统中，电流截⽌负反馈环节的作⽤是。
8.三相⿏笼式异步电动机的降压启动⽅法有、和⾃耦变压器启动。
9.⽣产机械对电动机调速系统提出的主要静态技术指标有、和平滑性。
10.晶闸管可控整流电路的负载常有电阻性、和。
11.三相绕线式异步电动机常⽤进⾏启动和调速，也可以⽤进⾏启动。
12.三相⿏笼式异步电动机的电⽓停转⽅法有和。
13.在直流电动机的双闭环⽆静差调速系统中，转速环的作⽤主要是。
电流环的作⽤主要是。
14.直流他励电动机可采⽤启动或降压启动，⽬的都是为了。
15.为了改变三相交流异步电动机的旋转⽅向，只要即可。
16.⽆静差闭环调速系统，PI 调节器中积分环节的作⽤是。
17.交流电动机变频调速的特点有，在恒转矩的变频调速系统中，常保持为定值。
18.就⼀台直流电动机开环、有静差闭环、⽆静差闭环调速系统三者的静特性⽽⾔，机械特性最硬的是，最软的是。
19.带电阻性负载的单相半波可控整流电路中，控制⾓α的移相范围是，控制⾓α和导通⾓β的关系式是。
20.交流异步电动机采⽤调压调速时，采⽤转速负反馈闭环系统，可以。
21.电动机的短路保护和长期保护不同，前者是，后者是。
⼆、单项选择题：1.电源线电压为380V ，三相笼型异步电动机定⼦每相绕组的额定电压为380V ，能否采⽤星形——三⾓形启动？（） A.不能 B.能2.直流电器的线圈能否串联使⽤？（） A.不能 B.能3.直流电动机调速系统，若想采⽤恒转矩调速，则可改变（） A.e K B. C.U4.三相异步电动机正在运⾏时，转⼦突然被卡住，这时电动机的电流会（） A.增⼤ B.减少 C.等于零5.试说明下图情况下，系统的运⾏状态是（） A.加速 B.减速 C.匀速M L6.交流电器的线圈能否接⼊与其额定电压相等的直流电源使⽤？（）A.不能7.直流电动机调速系统，若想采⽤恒功率调速，则可改变（）K B. C.UA.e8.三相异步电动机在相同电源电压下，空载启动⽐满载启动的启动转矩（）A.⼤B.⼩C.相同9.三相异步电动机带动⼀定负载运⾏时，若电源电压降低了，这时电动机的转矩会（）A.增⼤B.减少C.不变10.三相异步电动机中断了⼀根电源线后，能否启动？（）A.能B.不能11.交流电器的线圈能否串联使⽤？（）A.不能B.能12.电源线电压为380V，三相笼型异步电动机定⼦每相绕组的额定电压为380V，能否采⽤星形——三⾓形启动？（）A.不能B.能13.三相异步电动机在运⾏中断了⼀根电源线下，则电动机的转速（）A.增⼤B.减少C.停转14.下图中，1、2分别为电动机和负载的机械特性，系统是否具有运⾏的稳定平衡点（）A.有B.没有15.直流电器的线圈能否接⼊与其额定电压相等的交流电源使⽤？（）B.能T＝常数，外加电压和电枢电路中的电阻16.⼀台直流他励电动机在稳定运⾏时，如果负载转矩L不变，问：减弱励磁使转速上升到新的稳定值后，电枢反电势会（）A.增⼤B.减少C.不变17.三相异步电动机带⼀定负载运⾏时，若电源电压降低了，则电动机的转速（）A.增⼤B.减少C.不变18.交流变频调速系统中采⽤的逆变器属于（）A.⽆源逆变B.有源逆变19.直流电机的有源逆变电路，在逆变状态下时，电机⼯作于（）A.电动状态B.发电状态20.⼀台他励直流电动机拖动恒转矩负载，当电枢电压或电枢附加电阻改变时，能否改变其稳定运⾏状态下电枢电流的⼤⼩？（）A.能B.不能21.有源逆变电路，主要⽤于（）A.直流电动机的可逆调速B.交流电动机的变频调速22.相对于开环系统，闭环调速可使系统的机械特性变硬，调速范围（）A.扩⼤B.减⼩C.不变23.绕线式异步电动机采⽤串电阻启动时，可（）A.增⼤启动转矩，同时降低启动电流B.通过增⼤启动电流以增⼤启动转矩24.他励直流电动机的三种调速⽅法中。
#《运动控制》课程复习
《运动控制》课程复习大纲王一开编第一部分：填空题+简答题1、PWM系统的几种工作状态。
（P129）分正向电动，反向制动，轻载电动三种状态■一般电动状态在一般电动状态中，始终为正值（其正方向示于图1-17a中）。
设ton为VT1的导通时间，则一个工作周期有两个工作阶段：在0 ≤t ≤ton期间，Ug1为正，VT1导通，Ug2为负，VT2关断。
此时，电源电压Us加到电枢两端，电流id 沿图中的回路1流通。
在ton ≤t ≤T 期间，Ug1和Ug2都改变极性，VT1关断，但VT2却不能立即导通，因为id沿回路2经二极管VD2续流，在VD2两端产生的压降给VT2施加反压，使它失去导通的可能。
因此，实际上是由VT1和VD2交替导通，虽然电路中多了一个功率开关器件，但并没有被用上。
■制动状态在制动状态中，id为负值，VT2就发挥作用了。
这种情况发生在电动运行过程中需要降速的时候。
这时，先减小控制电压，使Ug1 的正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压Ud降低。
但是，由于机电惯性，转速和反电动势E还来不及变化，因而造成E Ud 的局面，很快使电流id反向，VD2截止，VT2开始导通。
制动状态的一个周期分为两个工作阶段：在0 ≤t ≤ton 期间，VT2 关断，－id 沿回路4 经VD1 续流，向电源回馈制动，与此同时，VD1 两端压降钳住VT1 使它不能导通。
在ton ≤t ≤T期间，Ug2 变正，于是VT2导通，反向电流id 沿回路3 流通，产生能耗制动作用。
因此，在制动状态中，VT2和VD1轮流导通，而VT1始终是关断的，此时的电压和电流波形示于图1-17c。
■轻载电动状态有一种特殊情况，即轻载电动状态，这时平均电流较小，以致在关断后经续流时，还没有到达周期T ，电流已经衰减到零，此时，VT2因而两端电压也降为零，便提前导通了，使电流方向变动，产生局部时间的制动作用。
轻载电动状态，一个周期分成四个阶段：第1阶段，VD1续流，电流– id 沿回路4流通；第2阶段，VT1导通，电流id 沿回路1流通；第3阶段，VD2续流，电流id 沿回路2流通；第4阶段，VT2导通，电流– id 沿回路3流通。
带电流截止负反馈环节的单闭环直流调速系统设计
带电流截止负反馈环节的单闭环直流调速系统设计1设计目的（1）了解带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统的工作原理，熟悉组成环节及每个环节的作用。
（2）应用所学的交、直流调速系统的基本知识与工程设计方法，结合生产实际，确定系统的性能指标与实现方案，进行运动控制系统的初步设计。
（3）应用计算机仿真技术，通过在MATLAB软件上建立运动控制系统的数学模型，对控制系统进行性能仿真研究，掌握系统参数对系统性能的影响。
2设计参数采用晶闸管三相桥式全控整流电路供电，基本数据如下：直流电动机UN=220V， IN=65A，nN =1000r/min，电枢电阻Ra=0.15Ω，电枢电感La=0.0002H，励磁电压Uf=220V，励磁电流If=1.5A，电枢绕组和励磁绕组互感Laf=0.82H，供电电源电压U2=130V；晶闸管装置Ts=0.00167s，放大系数Ks=40；电枢回路总电阻R=0.5Ω；电枢回路总电感L=15mH；电动机轴上的总飞轮惯量GD2=12.5N·m2；转速调节器最大给定值*nmU=10V；3 设计任务(1)分析电流截止负反馈环节的工作原理，画出系统稳态结构图；(2)在MATLAB中建立带电流截止负反馈环节的单闭环直流调速系统；(3调节控制器参数，确定最佳调节参数。
将Simulink仿真模型，以及启动过程中的电流、转速波形图附在设计说明书中。
比较带电流截止负反馈环节和不带电流截止负反馈环节启动过程的差异。
4设计要求1.稳态指标：转速无静差；2.动态指标：启动电流的最大值150 A。
空载启动到额定转速的转速超调量σn≤15%。
4 设计基本内容4.1问题的提出在转速反馈控制直流调速系统中存在一个问题，在启动、制动过程和堵转状态时，电枢电流会过大。
为了解决反馈闭环调速系统的起动和堵转时电流过大的问题，系统中必须有自动限制电枢电流的环节。
引入电流负反馈，可以使它不超过允许值。
但这种作用只应在起动和堵转时存在，在正常的稳速运行时又得取消，让电流随着负载的增减而变化。
直流电机双闭环调速--自动控制原理与系统
直流电机双闭环调速--⾃动控制原理与系统⼀、单闭环调速系统存在的问题①⽤⼀个调节器综合多种信号，各参数间相互影响，②环内的任何扰动，只有等到转速出现偏差才能进⾏调节，因⽽转速动态降落⼤。
③电流截⽌负反馈环节限制起动电流，不能充分利⽤电动机的过载能⼒获得最快的动态响应，起动时间较长。
电流截⽌负反馈单闭环直流调速系统最佳理想起动过程最佳理想起动过程:在电机最⼤电流（转矩）受限制条件下，希望充分利⽤电机的允许过载能⼒，最好是在过渡过程中始终保持电流（转矩）为允许的最⼤值。
缺点：改进思路：为了获得近似理想的过渡过程，并克服⼏个信号综合在⼀个调节器输⼊端的缺点，最好的办法就是将主要的被调量转速与辅助被调量电流分来加以控制，⽤两个调节器分别调节转速和电流，构成转速、电流双闭环调速系统。
⼆、转速、电流双闭环调速系统的组成双闭环调速系统其原理图双闭环直流调速系统双闭环直流调速系统静态结构图静态结构图系统特点（1）两个调节器，⼀环嵌套⼀环；速度环是外环，电流环是内环。
（2）两个PI调节器均设置有限幅；⼀旦PI调节器限幅（即饱和），其输出量为恒值，输⼊量的变化不再影响输出，除⾮有反极性的输⼊信号使调节器退出饱和；即饱和的调节器暂时隔断了输⼊和输出间的关系，相当于使该调节器处于断开。
⽽输出未达限幅时，调节器才起调节作⽤，使输⼊偏差电压在调节过程中趋于零，⽽在稳态时为零。
（3）电流检测采⽤三相交流电流互感器；（4）电流、转速均实现⽆静差。
由于转速与电流调节器采⽤PI调节器，所以系统处于稳态时，转速和电流均为⽆静差。
转速调节器ASR输⼊⽆偏差，实现转速⽆静差。
三、双闭环调速系统的静特性双闭环系统的静特性如图所⽰特点：1）n0-A 的特点①ASR不饱和。
②ACR不饱和。
或n0为理想空载转速。
此时转速n与负载电流⽆关，完全由给定电压所决定。
电流给定有如下关系??因ASR不饱和，，故。
n0A这段静特性从⼀直延伸到。
2）A—B段①ASR饱和。
132-电子教材-知识延伸-限流保护-电流截止负反馈
的 静 特 性 分 为 两 段 ， 当 I d I dcr ， 电 流 负 反 馈 截 止 环 节 不 起 作 用 ， 静 特 性 与 前
述 的 转 速 负 反 馈 调 速 系 统 一 样 较 硬 ， 当 I d I dcr ， 电 流 负 反 馈 截 止 环 节 起 作 用 ，
静特性为一很陡的下垂段。
样。
n
K
p
K
sU
* n
Ce(1 K )
Id R Ce(1 K
)
（1）
当 I d I dcr ，电流负反馈截止环节起作用
n
K
p
Ks
(U
* n
U
com
)
Ce(1 K )
(R
K p K s Rs )Id Ce(1 K )
（2）
由（1）式画出 n0～A 段—为单闭环调速系统本身的静特性 由（2）式画出 A～B 段—为下垂特性
保持闭环调速系统硬的静特性；当 I d＞I dcr 时，截止环节起作用使 I d 不超过 I dbl 。
2. 电流截止负反馈环节具体电路 （1）利用独立直流电源作比较电压
U com —比较电压（利用独立直流电源作比较电压）， U i —
－ Rs +
Id
M 电流反馈电压（因为其大小反映了 I d 的大小），当 I d Rs＞U com ，
流大到一定程度时起作用，保持电流不超过允许的数值，在正常运行时不起作用，保持闭 环调速系统硬的静特性。
这样的当电流大到一定程度才起作用的电流负反馈—电流截止负反馈 可以想象加入电流截止负反馈环节后，系统的静特性会变成：
n no
0
I dcr
I dbl
Id
I dcr —临界截止电流， I dbl —堵转电流。当 I d I dcr 时，电流截止负反馈环节不起作用，
电流截止负反馈环节的作用和特点。
电流截止负反馈环节的作用和特点。
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电流截止负反馈课程设计
电流截止负反馈课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电流截止负反馈的基本概念，掌握其工作原理；2. 学生能掌握电流截止负反馈电路的组成，了解各部分功能；3. 学生能解释电流截止负反馈对放大器性能的影响，如稳定性、线性度等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析实际电路中的电流截止负反馈现象；2. 学生能够设计简单的电流截止负反馈放大器电路，并进行性能分析；3. 学生能够通过实验验证电流截止负反馈的作用，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到电流截止负反馈在实际电路中的应用价值，培养学习兴趣；2. 学生能够养成团队协作、积极探索的学习态度，增强问题解决能力；3. 学生能够树立正确的科学观，认识到科学技术对社会发展的推动作用。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，旨在帮助学生掌握电流截止负反馈的基本原理和应用，提高学生分析问题和实际操作能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但对电流截止负反馈的理解和应用尚不深入。
教学要求：结合学生特点，采用理论教学与实验相结合的方式，注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容本节教学内容主要包括以下三个方面：1. 电流截止负反馈基本原理- 引导学生回顾放大器的基本概念，引入电流截止负反馈的概念；- 讲解电流截止负反馈的工作原理，结合教材第3章第2节内容进行分析；- 解释电流截止负反馈对放大器性能的影响，如稳定性、线性度等。
2. 电流截止负反馈电路组成及功能- 介绍电流截止负反馈电路的组成部分，如输入级、反馈级、输出级等；- 分析各部分的作用，结合教材第3章第3节内容进行讲解；- 示例分析实际电路中的电流截止负反馈应用。
3. 电流截止负反馈实验及性能分析- 安排实验课，让学生动手搭建电流截止负反馈放大器电路；- 指导学生进行性能测试，分析实验结果，理解电流截止负反馈的实际作用；- 结合教材第3章第4节内容，让学生了解实验原理和操作方法。
运动控制300道题(精简版)
精心整理二、填空题1.PWM控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。
2．反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。
3.静态环流可以分为直流平均环流和瞬时脉动环流。
4 .PWM逆变器根据电源类型不同可以分为电压型和电流型。
控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。
18..通常电机的数字测速方法有三种，分别是 M法、 T法和 M/T 法。
19. 调速系统转速控制的三个基本要求是调速、稳速和加减速。
20．V-M系统中，采用三相整流电路，为抑制电流脉动，可采用的主要措施是设置平波电抗器. 21．在单闭环调速系统中，为了限制全压启动和堵转电流过大，通常采用电流截止负反馈。
22．在无静差的直流调速系统中，I部分的作用是__消除稳态误差____。
23．在α=β配合控制的直流可逆调速系统中，存在的是瞬时脉动环流，可用串接环流电抗器抑制。
24．调速系统的稳态性能指标有调速范围、静差率。
=1430r/min，额定速降为115 r/min，要求静差率s≤25．某直流调速系统电动机的额定转速为nN30%，则系统允许的最大调速范围为。
26．转速、电流双闭环调速系统当中，两个调节器采用串联联接，其中转速反馈极性为负、电流反馈极性为负。
27．转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，转速n取决于给定电压、ASR28(1)图中(2)图中(3)(4)(5)(6)(7)(8)29.303132.33.34.（饱和限幅输出），ACR不饱和。
35 采用工程设计方法设计调节器时，如果系统主要要求有良好的抗扰性能，可按典型Ⅱ型系统设计。
36 当脉宽调速系统减速时，电能通过PWM变换器回送给直流侧，而使电源电压升高。
37. 在两组晶闸管反并联的可逆调速系统中，反转用正组晶闸管实现回馈制动的。
38、交流异步电动机调压调速工作时，其最大转矩随电机电压的降低而降低。
39、恒压频比控制方式是指给异步电动机供电的电压和之频率比为常数。
40、异步电动机变压变频调速控制特性曲线中，基频以下调速称为恒转矩调速，基频以上调速称为恒功率调速。
(完整word版)带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统设计..
目录摘要 (2)1主电路的设计 (2)1.1变压器参数的设计与计算 (2)1.2平波电抗器参数的设计与计算 (3)1.3晶闸管元件参数的计算 (4)1.4保护电路的设计 (4)2反馈调速及控制系统 (5)2.1闭环调速控制系统 (5)2.2带电流截止负反馈闭环控制系统 (5)2.3调节器设定 (9)2.4控制及驱动电路设计 (10)3参数计算 (11)3.1基本参数计算 (11)3.2电流截止负反馈环节参数计算与设计 (13)3.3调节器的参数设计与计算 (14)3.4调节器串联校正设计 (17)4总电气图 (18)5心得体会 (20)参考资料 (20)带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统设计摘要直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，并且直流调速系统在理论和实践上都比较成熟，是研究其它调速系统的基础。
在直流电动机中，带电流截止负反馈直流调速系统应用也最为广泛，其广泛应用于轧钢机、冶金、印刷、金属切割机床等很多领域的自动控制。
本次课设就带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统进行参数的设计。
1主电路的设计1.1变压器参数的设计与计算变压器副边电压采用如下公式进行计算： ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=N sh Td I I CU A nU U U 2min max cos αβVU C I I U A n V U V U Nsh T d 110)105.05.09848.0(9.034.2122205.0105.0109.034.221,220222min max =⨯⨯-⨯⨯+==========则取已知αβ因此变压器的变比近似为：45.311038021===U U K 一次侧和二次侧电流I 1和I 2的计算 I 1=1.05×287×0.861/3.45=75A I 2=0.861×287=247A 变压器容量的计算S 1=m 1U 1I 1=3×380×75=85.5kVA S 2=m 2U 2I 2=3×110×247=81.5kVAS=0.5×(S 1+S 2)=0.5×(85.5+81.5)=83.5kVA因此整流变压器的参数为：变比K=3.45，容量S=83.5kVA1.2平波电抗器参数的设计与计算U d =2.34U 2cos αU d =U N =220V, 取α=0° U 2=V U d 0171.9434.22200cos 34.2==I dmin =(5%-10%)I N ,这里取10% 则 L=0.693mH I U d 2308.375.171.00171.94693.0min 2=⨯⨯=⨯0067.0150010*===N nm n U α1.3晶闸管元件参数的计算晶闸管的额定电压通常选取断态重复峰值电压U DRM和反向重复峰值电压U RRM中较小的标值作为该器件的额定电压。
电气自动化模拟练习题+答案
电气自动化模拟练习题+答案一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、串联谐振逆变器电路每个桥臂由（）。
A、一只晶闸管B、一只晶闸管和一只二极管串联C、一只二极管串联D、一只晶闸管和一只二极管并联正确答案：D2、电缆型号YJLV22-3×120-10-300表示的电缆为（）。
A、铝芯、交联聚乙烯绝缘、细圆钢丝凯装、聚乙烯外护套电缆B、铝芯、交联聚乙烯绝缘、双钢带凯装、聚氯乙烯外护套电缆C、铜芯、交联聚乙烯绝缘、双钢带凯装、聚氯乙烯外护套电缆D、铜芯、交联聚乙烯绝缘、细圆钢丝凯装、聚乙烯外护套电缆正确答案：B3、三相异步电动机采用能耗制动时，当切断电源后，将（）。
A、转子绕组进行反接B、转子回路串入电阻C、定子任意两相绕组进行反接D、定子绕组送入直流电正确答案：D4、三相电动势到达最大值的（或零值）先后顺序称（）。
A、逆序B、负序C、相序D、正序正确答案：C5、关于电位的概念，（）的说法是正确的。
A、参考点的电位不一定等于零B、电位是相对值C、电位是绝对值D、电位就是电压正确答案：B6、逆变桥工作调整是将0.8Ω生铁电阻串联在直流电路里。
这里串入限流电阻的作用是为了在( )保护未调整好的情况下，当逆变失败时将主电路电流限制在一定范围内。
A、欠压欠流B、欠压过流C、过压过流D、过压欠流正确答案：C7、在交流电路中（）平均值。
A、电压才有B、电压、电动势、电流都有C、电动势才有D、电流才有正确答案：B8、在B=0.4Wb/m2的匀强磁场中，放一根长L=0.5m，I=5A的载流直导体，导体与磁场方向垂直，导体受到的力是（）。
A、1NB、0NC、0.2ND、2N正确答案：A9、考虑线路压降，连接于线路始端的升压变压器，其二次侧额定电压要（）我国输变电线路的电压等级。
A、等于B、高于C、低于正确答案：B10、振荡回路中的电容器要定期检查，检测时应采用（）进行。
A、万用表B、接地电阻测量仪C、兆欧表D、电桥正确答案：C11、塑料护套线适用于潮湿和有腐蚀性的特殊场所，室内明敷时，离地最小距离不得低于（）m。
交直流调速复习题
交直流调速复习题一、选择题1.在自动控制系统中，若想稳定某个物理量，就该引入该物理量的（ B ）A.正反馈B.负反馈C. 微分负反馈D. 微分正反馈2.带有速度、电流双闭环调速系统，在启动时，调节作用主要靠（ A ）产生。
A. 电流调节器B. 速度调节器C. 电流、速度调节器D. 比例、积分调节器3.带有速度、电流双闭环调速系统，在系统过载或堵转时，速度调节器处于（ A ）。
A. 饱和状态B. 调节状态C. 截止状态D. 放大状态4.电压负反馈主要补偿（ B ）上电压的损耗。
A. 电抗器电阻B. 电源内阻C. 电枢电阻D. 以上皆不正确5.带有速度、电流双闭环调速系统，在负载变化时出现偏差，消除偏差主要靠。
（ B ）。
A. 电流调节器B. 速度调节器C. 电流、速度两个调节器D. 比例、积分调节器6.带有速度、电流双闭环调速系统，在系统过载或堵转时，速度调节器处于（ A ）。
A. 饱和状态B. 调节状态C. 截止状态D. 放大状态7.在转速负反馈系统中，系统对( C )调节补偿作用。
A、反馈测量元件的误差有B、给定电压的漂移误差有C、给定电压的漂移误差无D、温度变化引起的误差有8.电压负反馈调速系统是通过稳定直流电动机电枢电压来达到稳定转速的目的，其原理是电枢电压的变化与( A )。
A、转速的变化成正比B、转速的变化成反比C、转速的变化平方成正比D、转速的变化平方成反比9.电压负反馈自动调速系统，当负载增加时，则电动机转速下降，从而引起电枢回路( C )。
A、端电压增加B、端电压不变C、电流增加D、电流减小10.在变频调速中的变频器( D )。
A、只具有调压的功能B、只具有调频的功能C、都具有调压和调流的功能D、都具有调压和调频的功能11.在电压负反馈调速系统中加入电流正反馈的作用是利用电流的增加，从而使转速(C )，使机械特性变硬。
A、减少B、增大C、不变D、微增大12.电压负反馈加电流正反馈的直流调速系统中，电流正反馈环节( A )反馈环节。
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IdL
O
图2-1 b) 理想的快速起动过程
t
使用限幅电路控制调节器最大输出：
转速和电流两个调节器都采比例积分调节器的输入只要不为负，输出就一直增大， 因此需要限幅电路限制输出。
转速调节器ASR的输出限幅电压U*im决定电流给定电压 的最大值；
5
4.2 数字控制的直流调速系统软硬件
~ 控制器 系统 给定
+
-
ASR
ndig
UPE
M -
K
检测反馈
FBS
6
2）数字控制器
• PLC、PAC（集成好的控制设备） • 微机控制： 除了带有A/D转换器、通用I/O和通信接口； 还带有一般微机并不具备的故障保护、数字测速 和PWM生成功能。 如：Intel 8X196MC系列或TMS320X240系列等。
单闭环实际起动性能
• 带电流截止负反馈的 Id 单闭环直流调速系统 起动过程如图 所示， Idcr 起动电流达到最大值 Idm 后，受电流负反馈 的作用降低下来，电 机的电磁转矩也随之 减小，加速过程延长。 O
Idm
n
IdL
t 图2-1 a) 带电流截止负反馈 的单闭环调速系统
理想起动性能
• 理想起动过程波形如 图，这时，起动电流 呈方形波，转速按线 性增长。这是在最大 电流（转矩）受限制 时调速系统所能获得 的最快的起动过程。
2
3）工程上采样频率的设置（续）
在一般情况下，可以令采样周期
1 Tsam Tmin 4 ~ 10 Tmin为控制对象的最小时间常数。
或用采样角频率sam
sam (4 ~ 10)c
c 为控制系统的截止频率。
3
4）数字化
离散信号经保持器 保持后，还须经过数 字量化，即用一组数 码（如二进制码）来 逼近离散的模拟信号。
O
N(nT)
保持
n
Na(nT)（电压）Nd(nT)（数码）
4
5）离散化和数字化的负面效 应
离散化:时间上的不连续性； 数字化:量值上的不连续性。
负面效应：
A/D转换的量化误差，影响控制精度和平滑性。 D/A转换的滞后效应，提高控制系统传递函数分母 的阶次，使系统的稳定裕量减小，甚至会破坏系统的 稳定性。
电流调节器ACR的输出限幅电压Ucm限制了电力电子变 换器的最大输出电压Udm。
电流截止负反馈环节（续）
R1 R0
+
+
+
Uin
+
Uex
Ud
-
Id
Rs VS
M
Ubr
VT
Ui
c) 封锁运算放大器的电流截止负反馈环节 1
3）工程上采样频率设置
实际系统中信号的最高频率很难确定， 尤其对非周期性信号（系统的过渡过程）， 其频谱为 0 至∞的连续函数，最高频率理 论上为无穷大。 因此，难以直接用采样定理来确定系统 的采样频率。
8
2）数字控制器（续1）
微机数字控制双闭环直流调速系统的软件 有： • 主程序 • 初始化子程序 • 中断服务子程序等
9
3.1 双闭环直流调速系统及其静特性 1 问题（续1）
• 第二章中表明，采用转速负反馈和 PI 调节器的单闭环 直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无 静差。 • 但是，如果对系统的动态性能要求较高，例如：要求快 速起制动，突加负载动态速降小等等，单闭环系统就难 以满足需要。 • 转速单闭环系统不能随意控制电流和转矩的动态过程。 采用电流截止负反馈环节只能限制电流的冲击，并不能 很好地控制电流的动态波形。