华工电力拖动运动控制系统平时作业答案

第一章

1、请画出运动控制系统及其组成的框图。

2、请列出几种典型的生产机械负载转矩特性。

答：1.恒转矩负载负载转矩的大小恒定(TL=const)，称作恒转矩负载。又分为（1）位能性恒转矩负载。（2) 反抗性恒转矩负载。

2.恒功率负载负载转矩与转速成反比，而功率为常数，称作恒功率负载。

3.风机、泵类负载负载转矩与转速的平方成正比，称作风机、泵类负载。

3、请问如果构建一辆电动汽车，请问您认为必备哪些功能系统。

答：电动汽车系统应具备三大功能系统：电力驱动系统、主能源系统和辅助控制系统电力驱动系统：由电控单元、功率转换器、电动机、机械传动装置和驱动车轮组成主能源系统：有主电源、能量管理系统和充电系统构成

辅助控制系统：具有动力转向、温度控制和辅助动力供给等功能

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第二章

1、什么是调速范围和静差率？调速范围、静态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：

min max n n D =

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Δn N 与理想空载

转速n 0之比，称作静差率s ，即

0n n s N

∆=

。

调速范围、静态速降和最小静差率之间的关系是：

)1(min min

s n s n D N N -∆=

按上述关系可得出：D 越小，s 越小，D 越大，s 越大；D 与s 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”。

2、某一直流调速系统，测得的最高转速特性为=1500 r/min, 最低转速特性为=150 r/min 。电动机额定转速为，带额定负载时的速度速降

= 15r/min ，且在转速下额定速降

如不变，试问系统能够达到的调速范围D 是多少？系统允许的静差率s 是多少？ 答：

（1） n max =1500 r/min ，n min =150 r/min ，系统能够达到的调速范围是 ∆n N = 15r/min ，且不同转速下额定速降 ∆n N 不变， （2） 最大静差率=15/150=0.1， （3） 最小静差率=15/1500=0.01， 系统允许的静差率是0.01～0.1。

3、转速单闭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，系统还有克服什么干扰的能力？

答：（1）转速单闭环调速系统有以下三个基本特征：

① 只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的。 ② 抵抗扰动，服从给定。

③ 系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。

（2）改变给定电压会改变电动机的转速，因为反馈控制系统完全服从给定作用。

（3）如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比会改变转速，因为反馈信号与给定信号的

N n n s ∆=min

max

n n D =

比较值发生了变化，破坏了原先的平衡，调速系统就要继续动作，使反馈信号与给定信号达到新的平衡为止。

（4）如果测速发电机的励磁发生了变化，系统没有克服这种干扰的能力。因为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。

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第三章

1、在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速,应调节什么参数?改变转速调节器的放大倍数Kn行不行? 改变电力电子变换器的放大倍数Ks行不行? 改变转速反馈系数α行不行?若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的哪些参数?

答：

（1）在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速,应调节的参数有：转速给定电，因为转速反馈系统的转速输出服从给定。

压U*

n

（2）改变转速调节器的放大倍数Kn，只是加快过渡过程，但转速调节器的放大倍数Kn的影响在转速负反馈环内的前向通道上，它引起的转速变化，系统有调节和抑制能力。因此，不能通过改变转速调节器的放大倍数Kn，来改变转速

（3）改变改变电力电子变换器的放大倍数Ks，只是加快过渡过程，但转电力电子变换器的放大倍数Ks的影响在转速负反馈环内的前向通道上，它引起的转速变化，系统有调节和抑制能力。因此，不能通过改变电力电子变换器的放大倍数Ks，来改变转速

（4）改变转速反馈系数α，能改变转速。转速反馈系数α的影响不在转速负反馈环内的前向通道上，它引起的转速变化，系统没有调节和抑制能力。因此，可以通过改变转速反馈系数α来改变转速，但在转速、电流双闭环调速系统中稳定运行最终的转速还是服从给定。

、转速调节器的放大（5）若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的参数有：转速的给定U*

n

倍数Kn、转速调节器的限幅值、转速反馈系数α等，因为它们都在电流环之外。

2、在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器均采用PI调节器。当系统带额定负载运行时，如果转速反馈线突然断线，当系统重新进入稳定运行时电流调节器的输入偏差信号△Ui是否为零？

答：

在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器均采用PI调节器。当系统带额定负载运行时，转速反馈线突然断线，转速调节器反馈电压突变为为0，转速调节器输入偏差突变为最大，转速调节器

,（PI调节器）饱和，转速开环，系统变为电流单闭环调节。转速调节器的输出突变为正极限值U*

im 电流调节器的输入偏差变大，电流调节器为PI调节器作用，直至进入新的稳定状态，电流无静差。当重新进入稳定运行时，电流调节器（PI调节器）的输入偏差信号 U

为零。

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