电力拖动自动控制系统课后答案
《电力拖动自动控制系统》标准答案
《电力拖动自动控制系统》A卷答案2010年11月一、填空（20分，每空1分）1、变电压调速是直流调速系统用的主要方法。
一般调速系统对转速的控制有三个基本要求，即:调速、稳速、加、减速。
2、一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所提静差率要求的转速可调范围。
3、由一组晶闸管装置供电的单闭环和多环调速系统中，电机都是沿着单方向旋转。
在可逆调速系统中，对电机的最基本要求是能改变其旋转方向。
电机系统可通过两种方式实现可逆调速，即:电枢反接可逆线路和励磁反接可逆线路。
4、双闭环调速系统具有良好的稳态和动态性能。
然而，其动态性能的不足之处就是转. 速必然超调,而且抗扰性能的提高也受到一定的限制，解决这个问题的有效办法就是在转速调节器上引入转速微分负反馈。
5、位置随动系统要控制的量是控制对象的角位移或线位移。
它的任务是实现执行机构对位置指令的准确跟踪。
6自动控制系统动态性能指标包括跟随性能指标和抗扰性能指标两类。
⑴跟随性能指标有：①上升时间t r、②超调量、③调节时间t? 三项指标。
二、判断（10分，每小题1分）1、转速闭环控制系统是按被调量的偏差进行控制的系统。
只要被调量出现偏差，它就会自动产生纠正偏差的作用。
（V）2、转速闭环调速系统的反馈控制开环放大系数K越大，系统的稳态性能就越好。
（V）3、反馈闭环系统具有良好的抗扰性能，它对于被负反馈环包围的前向通道上的一切扰动作用都能有效加以抑制，但对给定作用的变化是绝对服从。
（V ）4、控制系统的精度取决于反馈环节的结构，而与给定稳压电源及反馈量检测元件无关。
（x ）5、转速、电流双闭环调速系统是通过设置转速和电流负反馈调节器，使二者之间实行并联，从而达到稳定转速的。
（X ）6由一组晶闸管装置供电的单闭环和多环调速系统中，电机是能够实现可逆调速的。
在可逆调速系统中，对电机的最基本要求是能改变其旋转方向。
（x ）7、由于全控型电力电子器件的问世，出现了直流脉冲宽度调制（PWM）型的调速系统这种系统适用于各种功率的调速系统8、位置随动系统中的位置指令(给定量)和被控量一样都是指生产机械的转速。
(完整版)电力拖动自动控制系统(第三版)_陈伯时_习题答案(全部)
(完整版)电力拖动自动控制系统(第三版)_陈伯时_习题答案(全部)第一章：闭环控制的直流调速系统000001-1为什么PWM-电动机系统比晶闸管-电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM系统与V-M系统相比，在很多方面有较大的优越性：1）主电路线路简单，需用的功率器件少；2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小；3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1：10000左右；4）若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也大，因而装置效率较高；（6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高；1-2试分析有制动通路的不可逆PWM变换器进行制动时，两个VT是如何工作的。
答：如图P13，1-17，制动状态时，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，转速和反电动势还来不及变化，因而造成E＞Ud，很快使电流id反向，VD2截止，在ton≤t＜T时，Ug2变正，于是VT2导通，反向电流沿回路3流通，产生能耗制动作用。
在T≤t＜T+ton(即下一周期的0≤t＜Ton)时，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。
在制动状态中，VT2和VD1轮流导通，而VT1始终是关断的。
有一种特殊状态，即轻载电动状态，这时平均电流较小，以致在VT1关断后id经VD2续流时，还没有达到周期Ｔ，电流已经衰减到零，这时VD2两端电压也降为零，VT2便提前导通了，使电流反向，产生局部时间的制动作用。
1-3调速范围和静差率的定义是什么？调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关系为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了”答：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围，用字母D表示,即：Dnma某nmin当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落ΔnN与理想空载转速n0之比，称作静差率，即nNn0调速范围、静态速降和最小静差率之间的关系是：DnNminnN(1min)按上述关系可得出：D越小，越小，D越大，越大；D与相互制约，所以说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了”。
电力拖动自动控制系统课后习题答案全内含两份阮毅陈伯时完整版
电力拖动自动控制系统课后习题答案全内含两份阮毅陈伯时HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】电力拖动自动控制系统 课后习题答案{全，内含两份，二无一失}——运动控制系统第四版{上海大学 阮毅 陈伯时}1-1为什么PWM-电动机系统比晶闸管----电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM 开关频率高，响应速度快，电流容易连续，系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。
1-2试分析有制动通路的不可逆PWM 变换器进行制动时，两个VT 是如何工作的？答：制动时，由于1g U 的脉冲变窄而导致d i 反向时，U g2变正，于是VT 2导通，VT 2导通，VT 1关断。
1-3调速范围和静差率的定义是什么？调速范围，静态速降和最小静差之间有什么关系为什么脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了答：生产机械要求电动机提供的最高转速max n 和最低转速min n 之比叫做调速范围，用字母D 表示，即：m inm ax n n D负载由理想空载增加到额定值时，所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速min 0n 之比，称为系统的静差率S,即：min0n n s N ∆= 调速范围，静差速降和最小静差之间的关系为：由于在一定的N n 下，D 越大，m in n 越小N n ∆又一定，则S 变大。
所以，如果不考虑D ，则S 的调节也就会容易，1-4．某一调速系统，测得的最高转速特性为m in /1500max 0r n =，最低转速特性为m in /150min 0r n =，带额定负载的速度降落m in /15r n N =∆，且不同转速下额定速降N n ∆不变，试问系统能够达到的调速范围有多大系统允许的静差率是多大解1-5闭环调速系统的调速范围是1500----150r/min ，要求系统的静差S<=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100r/min 则闭环系统的开环放大倍数应有多大1，min /06.3%)21(10%21500)1(101501500min max r S D S n n n n D N =-⨯≤-=∆===则 2，7.31106.31001=-≥+=∆∆K K n n cl op则1-6某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他提高到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同样静差率的条件下调速范围与开环放大倍数加1成正比1-7某调速系统的调速范围D=20，额定转速min /1500r n =，开环转速降落min /240r n Nop =∆，若要求静差率由10%减少到5%则系统的开环增益将如何变化？解：原系统在调速范围D=20，最小转速为：min /75201500max min r D n n ===， 原系统在范围D=20，静差率为10%时，开环增益为：静差率10%时原系统的开环增益为： 1-8转速单环调速系统有那些特点改变给定电压能否改变电动机的转速为什么如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速为什么如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力答：1）闭环调速系统可以比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围。
电力拖动自动控制系统_第四版_课后答案思考题
2-1 直流电动机有哪几种调速方法？答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
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。
2-8 泵升电压是怎样产生的？对系统有何影响？如何抑制？答:泵升电压是当电动机工作于回馈制动状态时，由于二极管整流器的单向导电性，使得电动机由动能转变为的电能不能通过整流装置反馈回交流电网，而只能向滤波电容充电，造成电容两端电压升高。
电力拖动自动控制系统-第五版 课后习题答案
习题解答（供参考）2.1试分析有制动电流通路的不可逆PWM 变换器进行制动时，两个VT 是如何工作的？解：减小控制电压，使U g1得正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压U d 降低，使得E>U d ，电机流过反向电流，电机进入制动状态。
0≤t< t on 时，通过二极管VD1续流，在t on ≤t<T 期间U g2为正，VT2导通，流过反向制动电流。
因此在制动状态时，VT2和VD1轮流导通，VT1始终关断。
2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？解：10000.022.04(1)100.98n n n rpm rpm D s ⨯∆===-⨯系统允许的静态速降为2.04rpm 。
2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为min 1500m ax 0r n =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=，且在不同转速下额定速降 不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？解：1）调速范围 maxminn D n =(均指额定负载情况下） max 0max 1500151485N n n n rpm =-∆=-= min 0min 15015135N n n n rpm =-∆=-=max min 148511135n D n ===2) 静差率 min 1510%150N n s n ∆===2.4 直流电动机为N P =74kW, N U =220V ，N I =378A ，N n =1430r/min ，Ra=0.023Ω。
相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。
采用降压调速。
当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。
如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？解： 2203780.0230.1478/1430N N a e N U I R C V rpm n --⨯===378(0.0230.022)1150.1478N e I R n rpm C ⨯+∆===当s=20%时 14300.23.1(1)115(10.2)N n s D n s ⨯===∆-⨯-当s=30%时 14300.35.33(1)115(10.3)N n s D n s ⨯===∆-⨯-2.5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。
电力拖动自动控制系统_课后答案
习题解答（供参考）习题二2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1)n n sn rpm D s ∆==⨯⨯=-系统允许的静态速降为2.04rpm 。
2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=，且在不同转速下额定速降不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下）max 0max 1500151485N n n n =-∆=-= min 0min 15015135N n n n =-∆=-= max min 148513511D n n ===2) 静差率 01515010%N s n n =∆==2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。
相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。
采用降压调速。
当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。
如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯=378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ∆==⨯+= (1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =∆-=⨯⨯-= [(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33N D n S n s =∆-=⨯⨯-=2.5 某龙门刨床工作台采用V-M调速系统。
已知直流电动机60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V•min/r,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ∆为多少？ （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？（3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ∆又为多少? 解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R r ∆=⨯=⨯= (2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+=(3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=2.6 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*8.8u U V =、比例调节器放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=0.7。
《电力拖动自动控制系统》答案(全)
《电力拖动自动控制系统》答案(全)相关答案整理2-4为什么PWM-电动机系统比晶闸管----电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM开关频率高，响应速度快，电流容易连续，系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。
2-1试分析有制动通路的不可逆PWM变换器进行制动时，两个VT是如何工作的？答：制动时，由于Ug1的脉冲变窄而导致id反向时，Ug2变正，于是VT2导通，VT2导通，VT1关断。
2-2调速范围和静差率的定义是什么？调速范围，静态速降和最小静差之间有什么关系？为什么脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了？答：生产机械要求电动机提供的最高转速nma某nminnma某和最低转速nmin之比叫做调速范围，用字母D表示，即：D负载由理想空载增加到额定值时，所对应的转速降落nN与理想空载转速n0min之比，称为系统的静差率S,即：调速范围，静差速降和最小静差之间的关系为：DnNnN(1)由于在一定的nN下，D越大，nmin越小nN又一定，则S变大。
所以，如果不考虑D，则S的调节也就会容易，2-3．某一调速系统，测得的最高转速特性为n0ma某1500r/min，最低转速特性为n0min150r/min，带额定负载的速度降落nN15r/min，且不同转速下额定速降nN不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多大？解Dnma某nminnn0minn0ma某nNn0minnN1515010%150********112-7闭环调速系统的调速范围是1500----150r/min，要求系统的静差S<=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100r/min则闭环系统的开环放大倍数应有多大？1，Dnma某nmin1500150nNSD(1S)15002%10(12%)3.06r/min2，nopnclK1则K1003.06131.72-8某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8r/min，如果将开环放大倍数他提高到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？K115;K230;K1ncl1;K2ncl2同样负载扰动的条件下ncl2K11K21ncl1n与开环放大倍数加15130184r/min1成反比，则（K11）（/K21）ncl2/ncl1同样静差率的条件下调速范围与开环放大倍数加1成正比（K11）（/K21）Dcl1/Dcl2Dcl2Dcl1K21K113011511.94思考2-12转速单环调速系统有那些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力？答：1）闭环调速系统可以比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围。
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习题解答（供参考）习题二min r10000.02(100.98) 2.04(1)n n sn rpm D s ∆==⨯⨯=-2.04rpm0max 1500min n r =0min 150min n r =15min N n r ∆=max minD n n =max 0max 1500151485N n n n =-∆=-=min 0min 15015135N n n n =-∆=-=max min 148513511D n n === 01515010%N s n n =∆==()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R Ce rpm ∆==⨯+= [(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =∆-=⨯⨯-=[(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33N D n S n s =∆-=⨯⨯-=N n ∆N S Nn ∆3050.180.2274.5/min N N n I R Ce r ∆=⨯=⨯= 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+=(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=*8.8u U V =2P K =15S K =d U d U *uU *)2158.8(12150.7)12d p s u p s U K K U K K V γ=+=⨯⨯+⨯⨯=8.8215264d U V=⨯⨯=*(1)12(12150.35)(215) 4.6u d p s p s U U K K K K V γ=+=⨯+⨯⨯⨯=5%s ≤()s n s n D N N -∆=1/1015002%/98%N n =⨯∆⨯15002%/98%10 3.06/min N n r ∆=⨯⨯=()7.31106.3/1001/=-=-∆∆=cl op n n K()()12881511=⨯+=∆+=∆cl op n K n()()rpm K n n op cl 13.4301/1281/=+=+∆=∆937.1/21=∆∆cl cl n n()()/22012.5 1.5/1500201.25/15000.134min/N N a ee n U I R C C V r=-⨯⇒=-⨯==()//12.5 3.3/0.134307.836/minN N eop N e n U I R C n I R C r ∑∑=-⨯⇒∆=⨯=⨯=()()/1150010%/20*90%8.33/min N N n n s D s r ∆=-=⨯=（）min/33.8r n cl =∆()()()()[]()()[]K C R I K KU K C R I U K K n e d n e d n s p +-+=+-=**1/1/1/α()/1307.836/8.33135.955op cl K n n =∆∆-=-=()()()150035.95515/135.95512.5 3.3/0.134135.955α⎡⎤=⎡⨯+⎤-⨯+⎣⎦⎣⎦r V min/0096.0=⇒α*35.955*0.13414.34*35*0.0096e p s K C K K α===n U U n nα=≈*01.0150015*===n U n α /p e s K KC K α=()35.9550.134/350.0113.76p K =⨯⨯=N dbl I I 2≤N dcr I I 2.1≥A I I N dbl 252=≤A I I N dcr 152.1=≥s com s com dcr R U R U I /15/=⇒=()()Ω=⇒+=⇒+≈5.1/1525/*s s com s com n dbl R R U R U U I V U com 5.225.115=⨯=()(/3) 1.0 1.50.8/3 1.1,(/3)1.1,s s R R R R ∑∑=++=Ω>=Ω不符合要求，取需加电流反馈放大器1.1s R =Ω15 1.116.5com dcr s U I R V =⨯=⨯=dcr d I I >()[]()()[]()[]()()()[]()()()[]K C I R K K K R K C U K U K K K C RI K C U I R K K K K C U K K n e d s i s p e com i n s p e d e com d s i s p e n s p 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=⨯⨯==→=cZT M n 160min /1500r n =10246001.0102441500601=⨯⨯⨯==c nZT Mmin /150r n =4.1026001.010*********=⨯⨯⨯==c nZT Mmin /1500r %098.0%10010241%1001%1max =⨯=⨯=M δ min /150r %98.0%1004.1021%1001%1max =⨯=⨯=M δmin /1500r n =min /17115004102510160150041024606202r Zn f Zn Q =⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=-=min /150r n =min /55.1150410241016015041024606202r Zn f Zn Q =⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=-= 260ZM f n =Zn f M 0260=min /1500r n =77.9150041024106062=⨯⨯⨯=M min /150r n =7.9715041024106062=⨯⨯⨯=M min /1500r n =%4.11%100177.91%10011%2max =⨯-=⨯-=M δmin /150r n =%1%10017.971%10011%2max =⨯-=⨯-=M δ习题三*nmU N n N I R s K e C *n U dL I n n U *i U i U c U *i U c U*****0*/15/15000.01/55,5000.01/150.375/400.375*10 3.750.127*50010*24.17520500,5, 3.75,nm N nnim dm i d i d dL e N dL C s s s n i i c U n V rpm V rpmU VU V n rpmV rpmU V V AI AU I V U U E I R C n I R U V K K K n rpm U V U U V U ααββ==============+++=========当转速即4.175v=V I U dm i 15*==β()040*2420e d d dm c s s s C n I R U I R U V K K K +=====N P N U N I N n R cm im nmU U U ==**dm I s K βα,0d U c i i U U U ,,***880.2/0.008/401000im nm dm N U V U V V AV rpmI An rpmβα======040*1.560d dl e N dl U E I R C n I R A V∑∑=+=+=Ω=*8,0n n U V U ==*8,8,i i U V U V ==06040 1.5C d S U U K V ===*im U *i U c U c U*80.1/80im dm U V V A I Aβ===⇒*i U ⇒C U C U 0d dl e N dl U E I R C n I R ∑∑=+=+()0e d d c ss C n I R U U K K +==σ（1）（2）s t r t （3）r t σ0.69,0.6,%9.5%KT ξσ===(1)0.69/0.69/0.1 6.9(1/)K T s ===(2)3.30.33r t T S ==3660.10.6s nt T s ξω≈==⨯=0.25r t s <1,0.5KT ξ== 2.4 2.4*0.10.24r t T s ===1/10K T ==101.0101)(1+=+=s s K s W obj τσ0.5,0.707,3-1% 4.3%KT ξσ===查表，得1(),W s sτ=110(),T 0.01(0.011)W s s s ττ=+这样，＝， K=10/10/10/500.2K Sτ===11()0.2W s s sτ==)102.0(10)1()(1+=+=s s Ts s K s W obj σ1(1)(1)(),()(1)PI PIPI K s K s K W s W s s s s Ts ττττ++==+校正后系统的开环传递函数 1/,h 83-4PI K K K hT ττσ==,选＝， 查表， %=27.2%8*0.020.16hT s τ===12222181175.78,/175.78*0.16/10 2.8122*8*0.02PI h K K K K h T τ++======60=N P 220=N U 308=N I 1000=N n e C R s K l T m T i T 0n T 0i σn σ1.1N IΩk*/8/(1.1*)8/3390.0236/im dm N U I V I V A V A β====10/10000.01min/V r α==)0.00333s a T s =)0.0025oi b T s =0)0.00250.003330.00583i i s c T T T s ∑=+=+=5%i σ≤(1)()i i ACR i K S W S Sττ+=10.012,0.5,0.5/85.76i l I i I i T s K T K T s τ-∑∑=====选85.760.0120.180.224350.0173I i i s K R K K τβ⨯⨯===⨯185.76ci I K s ω-==040R K=00.224408.96i i R K R K K ==⨯=33000/0.012/(910) 1.334/40.0025/40100.25i i i i i C R F C T R Fτμμ==⨯===⨯⨯=a)1/I K 0.5I i K T ∑=1/220.005830.01166I i K T s ∑==⨯=b)0.015on T s =c)1/0.011660.0150.02666n I on T K T s ∑=+=+=(1)()n n ASR n K s W s sττ+=,5,0.1333n n n n hT h hT s ττ∑∑====取2222216168.822250.02666(1)60.02360.1960.126.942250.010.180.02666N n e m n n h K s h T h C T K h RT βα-∑∑+===⨯⨯+⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯11/168.820.133322.5cn N N n K K s ωωτ-===⨯=0.07998n n hT s τ∑==2222(1)/24/(290.02666)312.656(1)/240.02360.1960.12/(230.010.180.02666)7.6N n n e m n K h h T sK h C T h RT βα-∑∑=+=⨯⨯==+=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=11/312.6560.0799825cn N N n K K s ωωτ-===⨯=1/21/211/21/21)1/3(/)1/3(85.76/0.00583)40.43)1/3(/)1/3(85.76/0.015)25.2I i cn I on cna K T sb K T s ωω-∑-==>==>272.2% 1.1(3080.18/0.1961000)(0.02666/0.12)9.97%10%n σ=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=<040R K =07.640304n n R K R K =⨯=⨯=330/0.07998/310100.2584/40.015/4010 1.5n n n on on C R F C T R Fτμμ==⨯===⨯⨯=%272.2%(1.10.4)(3080.18/0.196100)(0.02666/0.12)63.5%n σ=⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=222()(),()375375375m dm dL dm dL e L dm dLe mem eGD dndn C I I R I I R T T I I GD GD R dtdt C T C C C --=-===-根据电机运动方程：*0.196*0.12*10000.385()(1.1*3080)*0.18e m dm dL C T n t sI I R ===--l T m T i T 0n T 0i σn σci ωcn ω**100.00877/1.5*760100.0267min/375im dm nmN U V AI U V r n βα======)0.00176)0.002)0.00367S oi i a T s b T s c T s∑===T l /T ∑i ==<10 τi =T l =/136.240.0310.14/750.008770.899i I I s K K T R K β==⨯⨯⨯=00.8994035.96i i R K R =⨯=⨯=33000/0.031/36100.864/40.002/40100.2i i i i i C T R F C T R fμμ==⨯===⨯⨯=确定时间常数：a) 电流环等效时间常数1/K I ：因为K I T ∑i = 则1/K I =2T ∑i =2*= b) b)T on =c) c)T ∑n =1/K I +T on =+= 速度调节器结构确定：按照无静差的要求，应选用PI 调节器， W ASR (s)=K n (τn s+1)/τn s 速度调节器参数确定：τn =hT ∑n ，选h=5，则τn =hT ∑n =, K N =(h+1)/（2h 2T 2∑n ）=6/2*25*= s -2 K n =(h+1)βC e T m /（2h αRT ∑n ）= 6***2*5***= 可见满足近似等效条件。
电力拖动自动控制系统运动控制系统(阮毅陈伯时)课后参考答案(仅供参考)
第五章思考题5-1 对于恒转矩负载，为什么调压调速的调速范围不大？电动机机械特性越软，调速范围越大吗？答：对于恒转矩负载，普通笼型异步电动机降压调速时的稳定工作范围为0<S<S m 所以调速范围不大。
电动机机械特性越软，调速范围不变，因为S m 不变。
5-2 异步电动机变频调速时，为何要电压协调控制？在整个调速范围内，保持电压恒定是否可行？为何在基频以下时，采用恒压频比控制，而在基频以上保存电压恒定？答：当异步电动机在基频以下运行时，如果磁通太弱，没有充分利用电动机的铁心，是一种浪费；如果磁通，又会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时还会因绕组过热而损坏电动机。
由此可见，最好是保持每极磁通量为额定值不变。
当频率从额定值向下调节时，必须同时降低E g 使14.44常值SgS N mN E N K f ϕ=⨯⨯=，即在基频以下应采用电动势频率比为恒值的控制方式。
然而，异步电动机绕组中的电动势是难以直接检测与控制的。
当电动势值较高时，可忽略定子电阻和漏感压降，而认为定子相电压s g U E ≈。
在整个调速范围内，保持电压恒定是不可行的。
在基频以上调速时，频率从额定值向上升高，受到电动机绝缘耐压和磁路饱和的限制，定子电压不能随之升高，最多只能保持额定电压不变，这将导致磁通与频率成反比地降低，使得异步电动机工作在弱磁状态。
5-3 异步电动机变频调速时，基频以下和基频以上分别属于恒功率还是恒转矩调速方式？为什么？所谓恒功率或恒转矩调速方式，是否指输出功率或转矩恒定？若不是，那么恒功率或恒转矩调速究竟是指什么？答：在基频以下，由于磁通恒定，允许输出转矩也恒定，属于“恒转矩调速”方式；在基频以上，转速升高时磁通减小，允许输出转矩也随之降低，输出功率基本不变，属于“近似的恒功率调速”方式。
5-4基频以下调速可以是恒压频比控制、恒定子磁通、恒气隙磁通和恒转子磁通的控制方式，从机械特性和系统实现两个方面分析与比较四种控制方法的优缺点。
电力拖动自动控制系统运动控制系统第五版课后练习题含答案
电力拖动自动控制系统运动控制系统第五版课后练习题含答
案
一、单选题
1.答案：A
2.答案：B
3.答案：D
4.答案：A
5.答案：B
6.答案：C
7.答案：D
8.答案：B
9.答案：A
10.答案：C
二、多选题
1.答案：ABD
2.答案：ACD
3.答案：AD
4.答案：ABC
5.答案：ABCD
三、判断题
1.答案：正确
2.答案：错误
3.答案：正确
4.答案：错误
5.答案：错误
四、简述题
1.答案：
运动控制系统是指一种能够对运动进行控制和调节的系统。
它主要由控制单元、执行机构和传感器三部分组成。
其中，控制单元可用PLC或电脑实现，执行机构可以是电动机、液压机、气动机等，传感器则负责感知物体的位置、速度等信息，并将这些信息反馈给控制单元。
2.答案：
电力拖动自动控制系统主要由电动机、变频器、PLC等组成。
其中，电动机作
为执行机构，通过变频器调节电机的转速和转矩；PLC则作为控制单元，利用编程
对电机进行精确的控制和调节，以实现系统所要求的功能。
五、计算题
1.答案：500转/分
2.答案：1000N
3.答案：50N·m
4.答案：12.5次/min
5.答案：750W
以上为本次课后练习题的答案，希望大家认真做好每一道题，提升自身的运动控制能力。
《电力拖动自动控制系统》参考答案
《电力拖动自动控制系统》参考答案：第一章一、填空题：1.答案：静止可控整流器直流斩波器2.答案：调速范围静差率.3.答案：恒转矩、恒功率4.答案：脉冲宽度调制二、判断题：答案：1.×、2. √、三、问答题：1.答案：生产机械的转速n与其对应的负载转矩T L的关系。
1.阻转矩负载特性；2.位转矩负载特性；3.转矩随转速变化而改变的负载特性，通风机型、恒功率、转矩与转速成比例；4.转矩随位置变化的负载特性。
2.答案：放大器的放大系数K p，供电电网电压，参数变化时系统有调节作用。
电压负反馈系统实际上只是一个自动调压系统，只有被反馈环包围部分参数变化时有调节作用。
3.答案：U d减少，转速n不变、U d增加。
4.答案：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围。
当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落与理想空载转速之比，称作转差率。
静态速降值一定，如果对静差率要求越严，值越小时，允许的调速范围就越小。
5.答案：反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。
系统能有效地抑制一切被负反馈环所包围的前向通道上的扰动作用。
但完全服从给定作用。
反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。
可见，测速发电机的励磁量发生变化时，系统无能为力。
6.答案：采用比例积分调节器的闭环调速系统是无静差调速系统。
积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，原因是积分调节器的输出包含了输入偏差量的全部历史。
可以实现无静差调速。
四、计算题：1.答案：开环系统的稳态速降：354.33r/min；满足调速要求所允许的稳态速降：8.33r/min；闭环系统的开环放大系数：41.542.答案：42.5N•M，3.41N•M3.答案：T=62.92N•M，n=920r/min，cosФ=0.784.答案：α=0。
时n0=2119r/min, α=30。
时n0=1824r/min，α=31.1。
电力拖动自动控制系统课后答案
习 题 二2、2 系统的调速范围就是1000~100min r ,要求静差率s=2%,那么系统允许的静差转速降就是多少？解:10000.02(100.98) 2.04(1)n n sn rpm D s ∆==⨯⨯=-系统允许的静态速降为2.04rpm 。
2、3 某一调速系统,在额定负载下,最高转速特性为0max 1500min n r =,最低转速特性为 0min 150min n r =,带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=,且在不同转速下额定速降 不变,试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率就是多少？解:1)调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下)max 0max 1500151485N n n n =-∆=-= min 0min 15015135N n n n =-∆=-= max min 148513511D n n ===2) 静差率 01515010%N s n n =∆==2、5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。
已知直流电动机60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====,主电路总电阻R=0、18Ω,Ce=0、2V •min/r,求:(1)当电流连续时,在额定负载下的转速降落N n ∆为多少？ (2)开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？ (3)若要满足D=20,s ≤5%的要求,额定负载下的转速降落N n ∆又为多少?解:(1)3050.180.2274.5/min N N n I R r ∆=⨯=⨯= (2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+=(3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=2、7 某闭环调速系统的调速范围就是1500r/min~150r/min,要求系统的静差率5%s ≤,那么系统允许的静态速降就是多少？如果开环系统的静态速降就是100r/min,则闭环系统的开环放大倍数应有多大？ 解: 1)()s n s n D N N -∆=1/1015002%/98%N n =⨯∆⨯15002%/98%10 3.06/min N n r ∆=⨯⨯=2、9 有一V-M 调速系统:电动机参数P N =2、2kW, U N =220V , I N =12、5A, n N =1500 r/min,电枢电阻R a =1、5Ω,电枢回路电抗器电阻RL=0、8Ω,整流装置内阻R rec =1、0Ω,触发整流环节的放大倍数K s =35。
电力拖动自动控制系统运动控制四版课后习题答案,基本全
习题解答（供参考） 习题二2.2 系统的调速围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1)n n sn rpm D s ∆==⨯⨯=-系统允许的静态速降为2.04rpm 。
2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=，且在不同转速下额定速降不变，试问系统能够达到的调速围有多大？系统允许的静差率是多少？解：1）调速围 max min D n n =(均指额定负载情况下）max 0max 1500151485N n n n =-∆=-= min 0min 15015135N n n n =-∆=-= max min 148513511D n n ===2) 静差率 01515010%N s n n =∆==2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。
相控整流器阻Rrec=0.022Ω。
采用降压调速。
当生产机械要求s=20%时，求系统的调速围。
如果s=30%时，则系统的调速围又为多少？？解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ∆==⨯+=(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =∆-=⨯⨯-= [(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33N D n S n s =∆-=⨯⨯-=2.5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。
已知直流电动机60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V •min/r,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ∆为多少？ （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？（3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ∆又为多少? 解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R Ce r ∆=⨯=⨯= (2) 0274.5274.5)21.5%N N S n n =∆=+= (3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=2.6 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*8.8u U V =、比例调节器放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=0.7。
电力拖动自动控制系统_第四版_课后答案
电力拖动自动控制系统_第四版_课后答案(总20页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-习题解答（供参考）习题二min r10000.02(100.98) 2.04(1)n n sn rpm D s ∆==⨯⨯=-2.04rpm0max 1500min n r =0min 150min n r =15min N n r ∆=max minD n n =max 0max 1500151485N n n n =-∆=-=min 0min 15015135N n n n =-∆=-=max min 148513511D n n === 01515010%N s n n =∆==()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R Ce rpm ∆==⨯+= [(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =∆-=⨯⨯-= [(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33N D n S n s =∆-=⨯⨯-=N n ∆N S Nn ∆3050.180.2274.5/min N N n I R Ce r ∆=⨯=⨯= 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+=[(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=*8.8u U V =2P K =15S K =d U d U *uU *(1)2158.8(12150.7)12d p s u p s U K K U K K V γ=+=⨯⨯+⨯⨯=8.8215264d U V=⨯⨯=*(1)12(12150.35)(215) 4.6u d p s p s U U K K K K V γ=+=⨯+⨯⨯⨯=5%s ≤()s n s n D N N -∆=1/1015002%/98%N n =⨯∆⨯15002%/98%10 3.06/min N n r ∆=⨯⨯=()7.31106.3/1001/=-=-∆∆=cl op n n K()()12881511=⨯+=∆+=∆cl op n K n()()rpm K n n op cl 13.4301/1281/=+=+∆=∆937.1/21=∆∆cl cl n n()()/22012.5 1.5/1500201.25/15000.134min/N N a ee n U I R C C V r=-⨯⇒=-⨯==()//12.5 3.3/0.134307.836/minN N eop N e n U I R C n I R C r ∑∑=-⨯⇒∆=⨯=⨯=()()/1150010%/20*90%8.33/min N N n n s D s r ∆=-=⨯=（）min/33.8r n cl =∆()()()()[]()()[]K C R I K KU K C R I U K K n e d n e d n s p +-+=+-=**1/1/1/α()/1307.836/8.33135.955op cl K n n =∆∆-=-=()()()150035.95515/135.95512.5 3.3/0.134135.955α⎡⎤=⎡⨯+⎤-⨯+⎣⎦⎣⎦r V min/0096.0=⇒α*35.955*0.13414.34*35*0.0096e p s K C K K α===n U U n nα=≈*01.0150015*===n U n α /p e s K KC K α=()35.9550.134/350.0113.76p K =⨯⨯=N dbl I I 2≤N dcr I I 2.1≥A I I N dbl 252=≤A I I N dcr 152.1=≥s com s com dcr R U R U I /15/=⇒=()()Ω=⇒+=⇒+≈5.1/1525/*s s com s com n dbl R R U R U U I V U com 5.225.115=⨯=()(/3) 1.0 1.50.8/3 1.1,(/3)1.1,s s R R R R ∑∑=++=Ω>=Ω不符合要求，取需加电流反馈放大器1.1s R =Ω15 1.116.5com dcr s U I R V =⨯=⨯=dcr d I I >()[]()()[]()[]()()()[]()()()[]K C I R K K K R K C U K U K K K C RI K C U I R K K K K C U K K n e d s i s p e com i n s p e d e com d s i s p e n s p ++-++=+-+--+=1/1/1/1/1/**()()()**//dbl p s n i com p s i s n i com i s I K K U K U R K K K R U K U K R =++≈+()()251516.5/1.115/22.513.5 1.36i i i K K K =+⇒=-=22GD =1.6NmmH L 50=226.1Nm GD = 3.3R ∑=Ω0.134/e C V rpm =()()2/0.05/3.30.015/375 1.6 3.3/3750.1340.13430/3.145.28/64.330.0820.00333l m e m s T L R sT GD R C C s T s∑∑=====⨯⨯⨯⨯===()()222/0.0820.0150.003330.00333/0.0151*0.003330.00150.00333/0.0000498330.52l m l s s s K T T T T T T ⎡⎤⎡⎤<++=⨯++⎣⎦⎣⎦⎡⎤=+=⎣⎦（） kW P N 8.2=V U N 220=A I N 6.15=1500=N n a R rec R L R 35=s K30=D s30=D %10=s30=D %10=s V U n10*=N d I I =N n n =αp K()r V C e m in/1311.01500/5.16.15220=⨯-=()min 0min /15.6 3.3/0.1311392.68/min 1500/3050/392.68/392.685088.7%op N e op n I R C r n s n n ∑∆=⨯=⨯====∆∆=+=()min/56.59.0/550/1.0r n n n ==∆+∆∆=()()⎪⎩⎪⎨⎧=+-+=∑e s p e d e n s p C K K K K C I R K C U K K n /1/1/*α ()()()()()⎪⎩⎪⎨⎧=-=-∆∆=+-+=∑5.52156.5/48.2971/1/6.151/1500*cl op e e n s p n n K K C R K C U K K MHz 1f 0=min /r 1500n =min /r 150n =min /465.101.0410246060r ZT Q c =⨯⨯==→=cZT M n 160min /1500r n =10246001.0102441500601=⨯⨯⨯==c nZT Mmin /150r n =4.1026001.010*********=⨯⨯⨯==c nZT Mmin /1500r %098.0%10010241%1001%1max =⨯=⨯=M δ min /150r %98.0%1004.1021%1001%1max =⨯=⨯=M δmin /1500r n =min /17115004102510160150041024606202r Zn f Zn Q =⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=-=min /150r n =min /55.1150410241016015041024606202r Zn f Zn Q =⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=-=260ZM f n =Zn f M 0260=min /1500r n =77.9150041024106062=⨯⨯⨯=M min /150r n =7.9715041024106062=⨯⨯⨯=M min /1500r n =%4.11%100177.91%10011%2max =⨯-=⨯-=M δmin /150r n =%1%10017.971%10011%2max =⨯-=⨯-=M δ习题三*nmU N n N I R s K e C *n U dL I n n U *i U i U c U *i U c U*****0*/15/15000.01/55,5000.01/150.375/400.375*10 3.750.127*50010*24.17520500,5, 3.75,nm N nnim dm i d i d dL e N dL C s s s n i i c U n V rpm V rpmU VU V n rpmV rpmU V V AI AU I V U U E I R C n I R U V K K K n rpm U V U U V U ααββ==============+++=========当转速即4.175v=V I U dm i 15*==β()040*2420e d d dm c s s s C n I R U I R U V K K K +=====N P N U N I N n R cm im nmU U U ==**dm I s K βα,0d U c i i U U U ,,***880.2/0.008/401000im nm dm N U V U V V AV rpmI An rpmβα======040*1.560d dl e N dl U E I R C n I R A V∑∑=+=+=Ω=*8,0n n U V U ==*8,8,i i U V U V ==06040 1.5C d S U U K V ===*imU *i U c U c U *80.1/80im dm U V V A I Aβ===⇒*i U ⇒C U C U 0d dl e N dl U E I R C n I R ∑∑=+=+()0e d d c s sC n I R U U K K +== σ（1）（2）s t r t （3）r t σ0.69,0.6,%9.5%KT ξσ===(1)0.69/0.69/0.1 6.9(1/)K T s ===(2) 3.30.33r t T S ==3660.10.6s nt T s ξω≈==⨯=0.25r t s <1,0.5KT ξ== 2.4 2.4*0.10.24r t T s ===1/10K T ==101.0101)(1+=+=s s K s W obj τσ0.5,0.707,3-1% 4.3%KT ξσ===查表，得1(),W s sτ=110(),T 0.01(0.011)W s s s ττ=+这样，＝， K=10/10/10/500.2K Sτ===11()0.2W s s sτ==)102.0(10)1()(1+=+=s s Ts s K s W obj σ1(1)(1)(),()(1)PI PIPI K s K s K W s W s s s s Ts ττττ++==+校正后系统的开环传递函数 1/,h 83-4PI K K K hT ττσ==,选＝， 查表， %=27.2%8*0.020.16hT s τ===12222181175.78,/175.78*0.16/10 2.8122*8*0.02PI h K K K K h T τ++======60=N P 220=N U 308=N I 1000=N n e C R s K l T m T i T 0n T 0i σn σ1.1N IΩk*/8/(1.1*)8/3390.0236/im dm N U I V I V A V A β====10/10000.01min/V r α==)0.00333s a T s =)0.0025oi b T s =0)0.00250.003330.00583i i s c T T T s ∑=+=+=5%i σ≤(1)()i i ACR i K S W S Sττ+=10.012,0.5,0.5/85.76i l I i I i T s K T K T s τ-∑∑=====选85.760.0120.180.224350.0173I i i s K R K K τβ⨯⨯===⨯185.76ci I K s ω-==1111)1101.01330.00333)79.06)115.52ciS cicia Tb Sc s ωωω--==>⨯==<===>电力电子装置传递函数的近似条件：忽略反电势的影响的近似条件：040R K=00.224408.96i i R K R K K ==⨯=33000/0.012/(910) 1.334/40.0025/40100.25i i i i i C R F C T R Fτμμ==⨯===⨯⨯=a)1/I K 0.5I i K T ∑=1/220.005830.01166I i K T s ∑==⨯=b)0.015on T s =c) 1/0.011660.0150.02666n I on T K T s ∑=+=+=(1)()n n ASR n K s W s sττ+=,5,0.1333n n n n hT h hT s ττ∑∑====取2222216168.822250.02666(1)60.02360.1960.126.942250.010.180.02666N n e m n n h K s h T h C T K h RT βα-∑∑+===⨯⨯+⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯11/168.820.133322.5cn N N n K K s ωωτ-===⨯=11)40.43)25.2cncna sb s ωω--==>==>max *3080.180.02666%2*()()281.2% 1.10.19610000.1211.23%10%n N n b m T C n z C n T σλ∑∆∆⨯=-=⨯⨯⨯⨯⨯=>0.07998n n hT s τ∑==2222(1)/24/(290.02666)312.656(1)/240.02360.1960.12/(230.010.180.02666)7.6N n n e m n K h h T sK h C T h RT βα-∑∑=+=⨯⨯==+=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=11/312.6560.0799825cn N N n K K s ωωτ-===⨯=1/21/211/21/21)1/3(/)1/3(85.76/0.00583)40.43)1/3(/)1/3(85.76/0.015)25.2I i cn I on cna K T sb K T s ωω-∑-==>==>272.2% 1.1(3080.18/0.1961000)(0.02666/0.12)9.97%10%n σ=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=<040R K =07.640304n n R K R K =⨯=⨯=330/0.07998/310100.2584/40.015/4010 1.5n n n on on C R F C T R Fτμμ==⨯===⨯⨯=%272.2%(1.10.4)(3080.18/0.196100)(0.02666/0.12)63.5%n σ=⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=222()(),()375375375m dm dL dm dL e L dm dLe mem eGD dndn C I I R I I R T T I I GD GD R dtdt C T C C C --=-===-根据电机运动方程：*0.196*0.12*10000.385()(1.1*3080)*0.18e m dm dL C T n t sI I R ===--l T m T i T 0n T 0i σn σci ωcn ω**100.00877/1.5*760100.0267min/375im dm nmN U V AI U V r n βα======)0.00176)0.002)0.00367S oi i a T s b T s c T s∑===/136.240.0310.14/750.008770.899i I I s K K T R K β==⨯⨯⨯=11/21/211/21/21)1/31/30.00167199.6)(1/)3(1/0.1120.031)50.9)1/3(1/)1/3(1/0.001670.002)182.39s cim l cis oi cia T sb T T sc T T s ωωω---=⨯=>=⨯=<=⨯=>00.8994035.96i i R K R =⨯=⨯=33000/0.031/36100.864/40.002/40100.2i i i i i C T R F C T R fμμ==⨯===⨯⨯=a) b) c)ΦdL I d I n m T max n ∆v t()()()112++=∑s T s s K s W n n N n τ习题五~2d U 2d U ACB'O1202d x x d x U S u U S ⎧=⎪⎪=⎨⎪-=⎪⎩(21)2dx x U u S =-'O2()j j A B C u u e u e =++γγs u1u 65uAO u BO u CO u AO u BO u CO u su2AO j BO j CO u u e u e ===γγAO BO CO u u u2j j AO BO CO u u e u e =++=++γγs AO BO CO u u u u)(0j e As u s ψAO u BO u CO u s u sψdtd R s s s s ψi u +=dtd s s ψu ≈dt ∆≈⎰s s ψu)(1ϕωψ+=t j s e s ψ1()21j t s eπω++ϕ≈ωψs udu011121212312000000,3,,,,j s s d d T Nw w t t t t t t u U U e T T T T T T ππ⎧=↑⎪⎪↓⎨⎪↓=+=+↓↓⎪⎩开关周期输出频率u u u1212,,t t T t t ∴↓↓--↑1u 02T t u 101T t us u d u θθ习题六⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=2323021211322/3C s()A m i I co t ω=2s()3B m i I co t πω=-2cos()3C m i I t πω=+αs i βs i1111122220022223002A AB CsBsC B CAB Ci i i iiiiiiαβ⎤⎤⎡⎤----⎥⎥⎡⎤⎢⎥⎥==⎢⎥⎢⎥⎥⎣⎦⎢⎥--⎣⎦⎥⎣⎦⎣⎦⎤⎥⎥=⎥⎥⎣⎦A B Ci i i++=2222()()()()33332333s()002222s()s()]333cos()2[]223s()2[AsmsB Cm j t j t j t j tm jco tiiico t co tte e e eco te eαβππππωωωωπωππωωωω---+-+-⎡⎤⎤⎢⎥⎥⎡⎤⎥⎥==⎢⎥⎥⎥⎣⎦--+⎥⎥⎣⎦⎦⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎥++⎥-⎥⎦=-2223332233]223s()2)23s()s()22sin()sin()sin()3j j jj t j tm j t j tj jm me ee eco te ee eco tco tttπππωωππωωωωωπωω----⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎥-⎥+⎥⎦⎡⎤⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥-⎢⎥⎣⎦⎡⎤⎢⎥⎡⎤=⎥⎢⎥⎣⎦⎥⎥⎦2π⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ϕϕϕϕcossinsincos2/2rsCαsiβsisdisqi1ωϕ=dtdωω=1sdisqi22sqsdsiii+=mIωs()sin()s m s i co t i t αβωω⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦cos sin cos sin s()sin cos sin cos sin()cos s()sin sin()cos()cos sin()sin s()sin()sd s m sq s m m i i co t i i t co t t t t co t t αβϕϕϕϕωϕϕϕϕωϕωϕωωϕϕωϕωωϕ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦+-⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦1ωϕ=dtd 1t ϕω=cos()sin()0sd m m sq i t i t ωϕωϕ⎤-⎡⎤⎡⎤⎥==⎢⎥⎢⎥⎥-⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦s sd m i i ==kW P N 3=V U N 380=A I N 9.6=min /1400r n N =Hz f N 50=Ω=1.85s R Ω=2.658r R H L s 0.294=H L r 0.2898=H L m 0.2838=2m 0.1284kg J ⋅=r ψsm i st i11150014001150015N N n n s n --===11002/15sN N N N s s f rad s πωωπ===6.9s m i A ===1mr rsm r rm st sr rL d i dtT T L i Tr d dtrm sm L i21 1000.2898 2.283515 2.658s r rst s r sm smsmm T i Ti i i L2.493 6.9s sm sm i i ====6.9 4.79A 2.493sm i == 2.2835 2.2835 4.79=10.937A stsm i i0.2838 4.79=1.359Wb rm sm L i。
电力拖动自动控制系统课后习题答案{全,内含两份,阮毅,陈伯时}
电力拖动自动控制系统课后习题答案运动控制系统第四版｛上海大学阮毅陈伯时｝1-1为什么PWM电动机系统比晶闸管----电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM开关频率高，响应速度快，电流容易连续，系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。
1-2试分析有制动通路的不可逆PWM变换器进行制动时，两个VT是如何工作的？答：制动时，由于U g!的脉冲变窄而导致i d反向时，U g2变正，于是VT2导通, VT2导通，VT关断。
1-3调速范围和静差率的定义是什么？调速范围，静态速降和最小静差之间有什么关系？为什么脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了？答：生产机械要求电动机提供的最高转速％ax和最低转速n min之比叫做调速范围，用字母D表示，即：n maxD 二-n min负载由理想空载增加到额定值时，所对应的转速降落"N与理想空载转速n°min之比，称为系统的静差率S, 即: s—叽n0min调速范围，静差速降和最小静差之间的关系为：由于在一定的n N下，D越大，n min越小又一定，则S变大。
所以，如果不考虑D,贝y S 的调节也就会容易，1-4 .某一调速系统，测得的最高转速特性为n0m ax =1500r/min，最低转速特性为n0min =150r/min，带额定负载的速度降落「F N =15r/min，且不同转速下额定速降F N不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多大？｛全，内含两份无一失｝解1-5闭环调速系统的调速范围是 1500----150r/min ，要求系统的静差 S<=2%,那末系统允许的静态速降是多少？如果幵环系统的静态速降是100r/mi n 则闭环系统的幵环放大倍数应有多大？r/min ，如果将幵环放大倍数他提高到 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？同样静差率的条件下调速范围与幵环放大倍数加 1成正比D=20,额定转速 n =1500r/min ，幵环转速降落 10%减少到5%则系统的幵环增益将如何变化？原系统在范围D=20,静差 率为10%寸，幵环增益为：静差率10%寸原系统的幵环增益为：1-8转速单环调速系统有那些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为 什么？如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速？为什 么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力？答：1)闭环调速系统可以比幵环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一 定静差率的要求下，能够提高调速范围。
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习 题 二
2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1)
n n s n rpm D s ∆==⨯⨯=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 。
2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=，且在不同转速下额定速降 不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？
解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下）
max 0max 1500151485N n n n =-∆=-=
min 0min 15015135N n n n =-∆=-=
max min 148513511D n n ===
2) 静差率 01515010%N s n n =∆==
2.5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。
已知直流电动机60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V •min/r,求：
（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ∆为多少？
（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？
（3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ∆又为多少?
解：(1)3050.18274.5/min N N n I R r ∆=⨯=⨯=
(2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+= (3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=
2.7 某闭环调速系统的调速范围是1500r/min~150r/min ，要求系统的静差率5%s ≤，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）()s n s n D N N -∆=1/
1015002%/98%N n =⨯∆⨯
15002%/98%10 3.06/min N n r ∆=⨯⨯=
2.9 有一V-M 调速系统：电动机参数P N =2.2kW, U N =220V , I N =12.5A, n N =1500 r/min ，电枢电阻R a =1.5Ω，电枢回路电抗器电阻RL=0.8Ω，整流装置内阻R rec =1.0Ω,触发整流环节的放大倍数K s =35。
要求系统满足调速范围D=20，静差率S<=10%。
（1）计算开环系统的静态速降Δn op 和调速要求所允许的闭环静态速降Δn cl 。
（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U n *=15V 时，I d =I N ，n=n N ，则转速负反馈系数 α应该是多少？
（4）计算放大器所需的放大倍数。
解：（1）
()()/22012.5 1.5/1500201.25/15000.134min/N N a e
e n U I R C C V r
=-⨯⇒=-⨯== ()//12.5 3.3/0.134307.836/min N N e
op N e n U I R C n I R C r ∑∑=-⨯⇒∆=⨯=⨯=
()()/1150010%/20*90%8.33/min N N n n s D s r ∆=-=⨯=（）
所以，min /33.8r n cl =∆
（2）
（3）（4）()()()()[]
()()[]K C R I K KU K C R I U K K n e d n e d n s p +-+=+-=**1/1/1/α ()/1307.836/8.33135.955op cl K n n =∆∆-=-= ()()()150035.95515/135.95512.5 3.3/0.134135.955α⎡⎤=⎡⨯+⎤-⨯+⎣⎦⎣⎦
r V min/0096.0=⇒α 可以求得，*35.955*0.13414.34*35*0.0096
e p s K C K K α=== 也可以用粗略算法：
n U U n n α=≈*，01.01500
15*===n U n α 2.12 有一个晶闸-电动机调速系统，已知：电动机：kW P N 8.2=，V U N 220=，A I N 6.15=，1500=N n r/min ，a R =1.5Ω，整流装置内阻rec R =1Ω, 电枢回路电抗器电阻L R =0.8Ω， 触发整流环节的放大倍数35=s K 。
(1)系统开环工作时，试计算调速范围30=D 时的静差率s 值。