运动控制系统课后答案

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运动控制系统(第三版)第一、二章习题解答

运动控制系统(第三版)第一、二章习题解答

2-16 在一个转速、电流双闭环V-M 系统中,转速调节器ASR ,电流调节器ACR 均采用PI 调节器。

(1)在此系统中,当转速给定信号最大值U nm *=15V 时,n=n N =1500 r/min;电流给定信号最大值U im *=10V 时,允许最大电流I dm =30A,电枢回路总电阻R=2Ω,晶闸管装置的放大倍数K s =30 ,电动机额定电流I N =20A ,电动势系数C e =0.128V·min/r 。

现系统在U n *=5V ,I dl =20A 时稳定运行。

求此时的稳态转速n=? ACR 的输出电压U c =?(2)当系统在上述情况下运行时,电动机突然失磁(Φ=0) , 系统将会发生什么现象? 试分析并说明之。

若系统能够稳定下来,则稳定后n=? U n =? U i *=? U i =? I d =? U c =?(3)该系统转速环按典型Ⅱ型系统设计, 且按M rmin 准则选择参数,取中频宽h=5, 已知转速环小时间常数T ∑n =0.05s ,求转速环在跟随给定作用下的开环传递函数,并计算出放大系数及各时间常数。

(4)该系统由空载(dL I =0)突加额定负载时,电流d I 和转速n 的动态过程波形是怎样的?已知机电时间常数m T =0.05s,计算其最大动态速降max n Δ和恢复时间v t 。

解 (1) α= U*nm /n =15/1500=0.01 Vmin/rβ= U*im /I dm = 10/30=0.33 V/AU*n =5 V ,n=U*n /α=5/0.01=500 r/minU c =U d0/K s =(E+I d R ∑)/K s =(Cen+IdlR ∑)/Ks=(0.128*500+20*2)/30=3.467 V(2) 在上述稳定运行情况下,电动机突然失磁(Φ=0)则电动机无电动转矩,转速迅速下降到零,转速调节器很快达到饱和,要求整流装置输出最大电流I dm 。

最新运动控制系统-第三版课后练习答案

最新运动控制系统-第三版课后练习答案

1 忽略定子电阻的影响,讨论定子电压空间矢量s u 与定子磁链s ψ的关系。

当三相电压AO u 、BO u 、CO u 为正弦对称时,写出电压空间矢量s u 与定子磁链s ψ的表达式,画出各自的运动轨迹。

解: 用合成空间矢量表示的定子电压方程式:dtd i R u s s s s ψ+= 忽略定子电阻的影响,dtd u s s ψ≈ dt u s s ⎰≈∆ψ即电压空间矢最的积分为定子磁链的增量。

当三相电压为正弦对称时,定子磁链旋转矢量)(1ϕωψψ+=t j s s e : 电压空间矢量)2(11ϕπωψω++≈t j s s e u图 旋转磁场与电压空间矢量的运动轨迹 图 电压矢量圆轨迹2两电平PWM 逆变器主回路的输出电压矢量是有有限的,若期望输出电压矢量s u 的幅值小于d U 32,空间角度θ任意,如何用有限的PWM 逆变器输出电压矢量来逼近期望的?解:两电平pWM 逆变器有六个基本空间电压矢量,这六个基本空间电压矢量将电压空间矢量分成六个扇区,根据空间角度θ确定所在的扇区,然后用扇区所在的两个基本空间电压矢量分别作用一段时间等效合成期望的输出电压矢量。

3 按磁动势等效、功率相等的原则,三相坐标系变换到两相静止坐标系的变换矩阵为⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=23-23121-21-13223C 现有三相正弦对称电流)sin(t I i m A ω=,)32sin(πω+=t I i m B ,)32sin(πω+=t I i m C ,求变换后两相静止坐标系中的电流αs i 和βs i ,分析两相电流的基本特征与三相电流的关系。

解:两相静止坐标系中的电流⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡C B A C B C B A C B A s s i i i i i i i i i i i i i 2323000233223230212132232302121132βα 其中,0=++C B A i i i⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+-+=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+-+---)sin()cos(32)sin()32sin(3)cos(23322))(23)cos(23322)2)23)cos(2332)32cos()32cos(23)cos(2332232300023323232)32()32()32()32(t t I t t I e e e e t I e e e e t I t t t I i i i i i m m t j t j j j m t j t j t j t j m m C B A s s ωωωπωωωπωπωωωωπππωπωπωπωβα 两相电流与三相电流的的频率相同,两相电流的幅值是三相电流的23倍, 两相电流的相位差2π4笼型异步电动机铭牌数据为:额定功率kW 3=N P ,额定电压V 083=N U ,额定电流A 9.6=N I ,额定转速min r 1400=N n ,额定频率Hz 50=N f ,定子绕组Y 联结。

运动控制系统思考题和课后习题答案

运动控制系统思考题和课后习题答案

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。

运动控制系统答案

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一.填空(20’)1. 调速范围 静差率2. 电流反馈环 抗负载扰动 抗电网电压扰动3. M 法测速 T 法测速 M/T 法测速4. 位置式 增量式5. 变压变频调速系统 转差频率控制系统6. 开关损耗较小 谐波分量较小 零矢量集中的实现方法 零矢量分布的实现方法7. 强耦合 矢量控制 直接转矩控制8. 产生的磁动势相等 变换前后的功率相等二.简答(20’)1. 答:根据运动控制系统的运动方程式 m e Ld J T T dt ω=-mm d dtθω=可知,要控制转速和转角,唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩,使转速变化率按人们期望的规律变化。

因此,转矩控制是运动控制的根本问题。

但是e T 检测起来非常不容易,即使可以检测,成本也非常高,但是相比之下转速检测起来就非常容易,因此,在实际应用过程中采用的是转速控制。

2. 答:(1)只有比例放大器的反馈控制系统,其被调量仍是有静差的。

(1)dcl e RI n C K ∆=+只有 K = ∞,才能使cl n ∆ = 0,而这是不可能的。

过大的K 值也会导致系统的不稳定。

(2)反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定 。

一方面能够有效地抑制一切被包含在负反馈环内前向通道上的扰动作用; 另一方面则能紧紧跟随着给定作用,对给定信号的任何变化都是唯命是从。

(3)系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。

反馈控制系统无法鉴别是给定信号的正常调节还是外界的电压波动。

反馈通道上有一个测速反馈系数,它同样存在着因扰动而发生的波动,由于它不是在被反馈环包围的前向通道上,因此也不能被抑制。

3. 答: 低频时,定子电阻和漏磁感抗压降所占的份量比较显著,可以人为地把定子电压抬高一些,以便近似地补偿定子阻抗压降,称作低频补偿,也可称作低频转矩提升。

基频以下运行时,采用恒压频比的控制方法具有控制简便的优点,但负载的变化将导致磁通的改变,因此采用定子电流补偿控制,根据定子电流的大小改变定子电压,可保持磁通恒定,从而解决了负载改变的扰动问题。

运动控制系统课后习题答案样本

运动控制系统课后习题答案样本

运动控制系统 课后习题答案 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2.04rpm2.3 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。

已知直流电动机主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V•min/r,求:( 1) 当电流连续时, ?( 2) ?( 3) 若要满足D=20,s≤5%的要求,为多少?解2.6 有一晶闸管稳压电源, 其稳态结构图如图所示, 已知给定电晶闸管装置放大系数反馈系数γ=0.7。

求: ( 1) 若把反馈线断开? 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, 给定电压应为多少?解开环输出电压是闭环的22倍(3)2.7 某闭环调速系统的调速范围是1500r/min~150r/min, 要求系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2.8 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, 调速范围能够扩大多少倍?解如果将开环放大倍数提高到30, 则速降为:在同样静差率要求下, D2.9 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。

运动控制系统思考题和课后习题答案

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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。

运动控制系统思考题课后习题答案完整版

运动控制系统思考题课后习题答案完整版

思考题答案1.1直流电动机有哪几种调速方式?各有那些特点?答:a改变电枢回路电阻调速法外加电阻Radd的阻值越大,机械特性的斜率就越大,相同转矩下电动机的转速越低b减弱磁通调速法减弱磁通只能在额定转速以上的范围内调节转速c调节电枢电压调速法调节电枢电压调速所得的人为机械特性与电动机的固有机械特性平行,转速的稳定性好,能在基速以下实现平滑调速。

1.2为什么直流PWM变换器-电动机系统比相控整流器-电动机系统能够获得更好的动态性能?答:a PWM变换器简单来讲调节的是脉冲串的宽度,直流成分没有受到破坏,也就是说其最大值=峰值是不变的,变的是平均值; b 相控整流,是由交流整流得到的直流,虽然也是平均值在变,但是其最大值、峰值也是随着导通角的大小时刻在变,且导通角越小波形的畸变越严重。

从而影响了电机的输出特性。

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),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直流PWM变换器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。

1.4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。

1.5答:不会1.7静差率s与调速范围D有什么关系?静差率与机械特性硬度是一回事吗?答:关系见书上公式。

静差率与机械特性硬度是不同的概念,硬度是指机械特性的斜率,一般说硬度大静差率也大;但同样硬度的机械特性,随着起理想空载转速的降低,其静差率会随之增大。

《运动控制系统》吴贵文(习题参考答案)

《运动控制系统》吴贵文(习题参考答案)

《运动控制系统》习题参考答案1-1 简述运动控制系统的类型及其优缺点。

答:运动控制系统主要有三种类型:液压传动系统、气压传动系统和电气传动系统,它们各自优缺点如下:液压传动具有如下优点:1)能方便地实现无级调速,调速范围大。

2)运动传递平稳、均匀。

3)易于获得很大的力和力矩。

4)单位功率的体积小,重量轻,结构紧凑,反映灵敏。

5)易于实现自动化。

6)易于实现过载保护,工作可靠。

7)自动润滑,元件寿命长。

8)液压元件易于实现通用化、标准化、系列化、便于设计制造和推广使用。

但也有一系列缺点:1)由于液压传动的工作介质是液压油,所以无法避免会有泄漏,效率降低,污染环境。

2)温度对液压系统的工作性能影响较大。

3)传动效率低。

4)空气的混入会引起工作不良。

5)为了防止泄漏以及满足某些性能上的要求,液压元件的制造精度要求高,使成本增加。

6)液压设备故障原因不易查找。

气压传动的优点是:1)气动装置结构简单、轻便,安装维护简单;压力等级低,故使用安全。

2)工作介质是空气,取之不尽、用之不竭,又不花钱。

排气处理简单,不污染环境,成本低。

3)输出力及工作速度的调节非常容易,气缸工作速度快。

4)可靠性高,使用寿命长。

5)利用空气的可压缩性,可储存能量,实现集中供气;可短时间释放能量,以获得间歇运动中的高速响应;可实现缓冲,对冲击负载和过负载有较强的适应能力。

在一定条件下,可使气动装置有自保护能力。

6)全气动控制具有防火、防爆、耐潮的能力。

与液压方式比较,气动方式可在高温场合使用。

7)由于空气流动压力损失小,压缩空气可集中供气,较远距离输送。

气压传动的缺点是:1)由于空气具有压缩性,气缸的动作速度易受负载的变化影响。

2)气缸在低速运动时,由于摩擦力占推力的比例比较大,气缸的低速稳定性不如液压缸。

3)虽然在许多应用场合气缸的输出力能满足工作要求,但其输出力比液压缸小。

电气传动系统具有控制方便、体积紧凑、噪声小、节能、容易实现自动化、智能化、网络化等优点,不过其控制线路复杂,对软硬件要求较高,维修较困难。

运动控制课后答案第三版

运动控制课后答案第三版

运动控制课后答案第三版电力拖动自动控制系统—运动控制系统答案上海大学陈伯时主编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—电动机系统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,开关损耗也不大,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。

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 g1 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,VT1 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n max和最低转速n n之比叫做调速范围,用字母 D 表示,即:D=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 N与理想空载转速n0min 之比,称n为系统的静差率 S,即:s=?Nn0min调速范围,静差速降和最小静差之间的关系为:n sD =Nn N(1?s)由于在一定的n N下,D 越大,n min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n0min=150 r / min ,带额定负载的速度降落n0max=1500r / min ,最低转速特性为n N= 15r / min ,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D=nmaxn=n0max?n=1500 15= 11n0min1501-5闭环调速系统的调速范围是r/min,要求系统的静差S<=2%,那末系统允许的静1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,D=nm ax=1500=则n=10n N S≤1500× 2%=/ min2,?n opnminK150则K100SD(1 )10(1 ? 2%)n cl= + 1≥?1 =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?K1= 15; K2= 30;K1→ ?n cl; K1 2→ ?ncl2同样负载扰动的条件下K1+ 1?+n与开环放大倍数加1成反比,则(K1+ 1)(/K2)+ 1 = ?ncl 2/?ncl 1n cl 2=K2+1n cl1=15 1+30 1×8 ≈ 4r / min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(K+ 1)(/K)+ 1 =D DD1K2+ 1+cl1/cl 2cl 2 D =K2+ 1=30 1+≈cl 1115 11-7某调速系统的调速范围D=20,额定转速n = 1500r / min ,开环转速降落?n Nop= 240r / min ,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:n max1500,n min=D=20= 75r / minn cl ?=n0minn cln min+ ?n cl=n cl75+ ?n cl=10%则n cl=/ min原系统在范围D=20,静差率为 10%时,开环增益为:n Nop?n Nopn==K/ min →=静差率 10%时原系统的开环增益为:当s2= 5%时,同理可得K 2 =所以系统的开环增益K将从增加到cl K1+ 11?n cl1-8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?C+ k C+ k(1 )e(1 )的变化而变化e3)能。

运动控制系统课后答案(清华大学出版社)

运动控制系统课后答案(清华大学出版社)

D=

nmax nmin
载很轻的机械,可以用实际负载时的最高和最低转速。 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,称作静差率 s,即

其中,nmax 和 nmin 一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速,对于少数负


在轻载电动状态,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
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 VT1
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
Δn cl = nN s 1500 × 0.1 ≤ = 8.33r / min (1-s) 20 × (1-0.1) D
额定负载时的稳态速降应为
(2)
系统的静态结构框图如下所示

U N − I N Ra 220 − 12.5 × 1.2 = = 0.1367V ⋅ min/ r 1500 nN

∗ (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
ww
240 − 1 = 27.8 8.33
240 − 1 = 59.8 3.95
w.
某 调 速 系 统 的 调 速 范 围 D=20 , 额 定 转 速 nN = 1500r / min , 开 环 转 速 降 落

运动控制系统课后习题答案

运动控制系统课后习题答案

运动控制系统 课后习题答案系统的调速范围是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 minDn 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 sn n =∆==直流电动机为P N =74kW,UN=220V ,I N =378A ,n N =1430r/min ,Ra=Ω。

相控整流器内阻Rrec=Ω。

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 =∆-=⨯⨯-=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=Ω,Ce=•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 nn S D s r ∆=-=⨯⨯=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*8.8uU 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=。

运动控制系统思考题课后习题答案完整版 (1)

运动控制系统思考题课后习题答案完整版 (1)

运动控制系统思考题课后习题答案完整版 (1)运动控制系统思考题课后习题答案完整版(1)思考题答案1.1直流电动机存有哪几种变频方式?各存有那些特点?答:a改变电枢回路电阻调速法外加电阻radd的阻值越大,机械特性的斜率就越大,相同转矩下电动机的转速越低b减弱磁通调速法减弱磁通只能在额定转速以上的范围内调节转速c调节电枢电压调速法调节电枢电压调速所得的人为机械特性与电动机的固有机械特性平行,转速的稳定性好,能在基速以下实现平滑调速。

1.2为什么直流pwm变换器-电动机系统比相往下压整流器-电动机系统能赢得更好的动态性能?答:apwm变换器简单来讲调节的是脉冲串的宽度,直流成分没有受到破坏,也就是说其最大值=峰值是不变的,变的是平均值;b相控整流,是由交流整流得到的直流,虽然也是平均值在变,但是其最大值、峰值也是随着导通角的大小时刻在变,且导通角越小波形的畸变越严重。

从而影响了电机的输出特性。

请问:直流pwm变换器和晶闸管整流装置均可看做就是一阶惯性环节。

其中直流pwm 变换器的时间常数ts等同于其igbt掌控脉冲周期(1/fc),晶闸管整流装置的时间常数ts通常挑其最小失控时间的一半(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,通常也不能少于20直流pwm变换器间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更大,从而积极响应更慢,动态性能更好。

1.4简述直流pwm变换器电路的基本结构。

请问:直流pwm变换器基本结构例如图,包含igbt和续流二极管。

三相交流电经过整流滤波后送至直流pwm变换器,通过发生改变直流pwm变换器中igbt的掌控脉冲充电电流,去调节直流pwm变换器输入电压大小,二极管起至续流促进作用。

1.5答:不会1.7静差率s与变频范围d存有什么关系?静差率与机械特性硬度就是一两件事吗?请问:关系见到书上公式。

静差率与机械特性硬度就是相同的概念,硬度就是指机械特性的斜率,通常说道硬度大静差率也小;但同样硬度的机械特性,随着起至理想短程输出功率的减少,其晴差率可以随之减小。

运动控制系统第4版课后习题解答完整版陈伯时上海大学

运动控制系统第4版课后习题解答完整版陈伯时上海大学
2) 静差率 s nN n0 15 150 10%
2.4 直流电动机为 PN=74kW,UN=220V,IN=378A,nN=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??
•min/r,求:
3 0NA 5n , ,1主r电0 路0 总0电阻mRi=0n.18Ω,Ce=0.2V
(1)当电流连续时,在额定负载下的转速降落 nN 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 SN 多少?
(3)若要满足 D=20,s≤5%的要求,额定负载下的转速降落 nN 又为多少?
解:(1) nN IN R Ce 305 0.18 0.2 274.5r / min
(2) SN nN n0 274.5 (1000 274.5) 21.5%
(3) n nN S [D(1 s)] 1000 0.05 [20 0.95] 2.63r / min
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Uu* 8.8V 、比例调节器
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U d ;
(2)若把反馈线断开,U d 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U
解:
nop 1 K ncl 1 15 8 128
如果将开环放大倍数提高到 30, 则速降为:
ncl nop /1 K 128 /1 30 4.13rpm

《运动控制系统》(阮毅)课后题答案

《运动控制系统》(阮毅)课后题答案

《运动控制系统》(阮毅)课后题答案1.1直流电动机有哪几种调速方式?各有那些特点?答:a改变电枢回路电阻调速法外加电阻Radd的阻值越大,机械特性的斜率就越大,相同转矩下电动机的转速越低b减弱磁通调速法减弱磁通只能在额定转速以上的范围内调节转速c调节电枢电压调速法调节电枢电压调速所得的人为机械特性与电动机的固有机械特性平行,转速的稳定性好,能在基速以下实现平滑调速。

1.2为什么直流PWM变换器-电动机系统比相控整流器-电动机系统能够获得更好的动态性能?答:a PWM变换器简单来讲调节的是脉冲串的宽度,直流成分没有受到破坏,也就是说其最大值=峰值是不变的,变的是平均值;b相控整流,是由交流整流得到的直流,虽然也是平均值在变,但是其最大值、峰值也是随着导通角的大小时刻在变,且导通角越小波形的畸变越严重。

从而影响了电机的输出特性。

1.7静差率s与调速范围D有什么关系?静差率与机械特性硬度是一回事吗?答:关系见书上公式静差率与机械特性硬度是不同的概念,硬度是指机械特性的斜率,一般说硬度大静差率也大;但同样硬度的机械特性,随着起理想空载转速的降低,其静差率会随之增大。

1.11调速范围和静差率的定义是什么?为神马说“脱离了调速范围。

要满足给定的静差率也就容易的多了”?答:(1)生产机械要求电动机在额定负载的情况下所需的最高转速Nmax与最低转速Nmin之比称为调速范围;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转速的变化率,称为静差率。

(2)s与D 是一对矛盾的指标,要求D越大,则所能达到的调速精度越大,s越大。

2.1带有比例放大器的转速反馈闭环调速系统(转速单闭环调速系统)特点a只有比例放大器的反馈控制系统,其被调量仍是有静差的;b反馈控制系统的作用是抵抗扰动,服从给定;c系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。

改变给定电压会改变电动机转速,因为反馈控制系统完全服从给定作用。

如果给定电压不变,调节测速反馈电压的分压比或测速发电机的励磁发生了变化,它不能得到反馈控制系统的抑制,反而会增大被调量的误差,因为反馈控制功能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。

运动控制系统思考题和课后习题答案

运动控制系统思考题和课后习题答案

运动控制系统思考题和课后习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?请问:调压变频,强磁变频,转子电路串成电阻变频,变频变频。

特点略。

2-2详述直流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系统能赢得更好的动态性能?请问:直流pwm变换器和晶闸管整流装置均可看做就是一阶惯性环节。

其中直流pwm变换器的时间常数ts等同于其igbt掌控脉冲周期(1/fc),而晶闸管整流装置的时间常数ts通常挑其最小失控时间的一半(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,通常也不能少于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大,从而积极响应更慢,动态性能更好。

2=5在直流脉阔变频系统中,当电动机暂停一动时,电枢两端与否除了电压?电路中与否除了电流?为什么?请问:电枢两端除了电压,因为在直流脉阔变频系统中,电动机电枢两端电压仅依赖于直流pwm变换器的输入。

电枢电路中除了电流,因为电枢电压和电枢电阻的存有。

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变换器的控制器频率与否越高越不好?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。

《电力拖动自动控制系统-运动控制系统》课后习题答案

《电力拖动自动控制系统-运动控制系统》课后习题答案

第一章闭环控制的直流调速系统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—电动机系统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,开关损耗也不大,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:在制动状态中,为负值,i VT就发挥作用了。

这种情况发生在电动运行过程中需要降d 2速的时候。

这时,先减小控制电压,使U g1 的正脉冲变窄,负脉冲变宽,从而使平均电枢电压U d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 U d,很快使电流i d反向,VD2截止,在t on≤ t<T时,U g2 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+ t时,VT关断,−i d沿回路4 经VD续流,向on 2 1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VT1轮流导通,而VT始终是关断的。

1在轻载电动状态,这时平均电流较小,以致在VT1关断后i d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D= nmax其中,n和n一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速,对于少数负n min max min载很轻的机械,可以用实际负载时的最高和最低转速。

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

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

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。

运动控制系统曾毅课后答案第三章

运动控制系统曾毅课后答案第三章

运动控制系统曾毅课后答案第三章1、操作系统是()。

[单选题] *A.一种使计算机便于操作的硬件B. 一种计算机的操作规范C.一种管理系统资源的软件(正确答案)2、若装机后开机,平面无显示并可听见不断长响得报警声,则故障在()。

[单选题] *A. CPUB. 显卡C. 内存(正确答案)D. 主板3、81.汉字国标码(GB2312-80)把汉字分成()。

[单选题] *A.简化字和繁体字两个等级B.一级汉字,二级汉字和三级汉字三个等级C.一级常用汉字,二级次常用汉字两个等级(正确答案)D.常用字,次常用字,罕见字三个等级4、D:机器语言和汇编语言是同一种语言的不同名称在所列出的:字处理软件,Linux,Unix,学籍管理系统,Windows XP和Office 2003等六个软件中,属于系统软件的有______。

[单选题] *A:1,2,3B:2,3,5(正确答案)C:1,2,3,55、对IP 数据报分片的重组通常发生在()上。

中[单选题] *A.源主机B.目的主机(正确答案)C.IP 数据报经过的路由器D.目的主机或路由器6、下列说法中正确的是______。

[单选题] *A:计算机体积越大,功能越强B:微机CPU主频越高,其运算速度越快(正确答案)C:两个显示器的屏幕大小相同,它们的分辨率也相同D:激光打印机打印的汉字比喷墨打印机多7、信道容量是带宽与信噪比的函数,以下哪个术语用来描述这种关系?()易[单选题] * A.香农定理(正确答案)B. 带宽C.奈奎斯特准则D. 傅里叶原理8、局域网指较小地域范围内的计算机网络,一般是一幢或几幢建筑物内的计算机互连成网。

下面关于以太局域网的叙述中,错误的是()。

[单选题] *A. 它的地域范围有限B. 它使用专用的通信线路,数据传输速率高C. 它的通信延迟时间较短,可靠性较好D. 它按点到点的方式(一个站向另一个站发送信息)进行数据通信(正确答案)9、在WPS文字中,将插入点定位于句子“飞流直下三千尺”中的“直”与“下”之间,按一下Backspace键,则该句子()。

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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)nn 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, 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 15015135Nn n n =-∆=-=max min148513511D 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)] 3.1ND n S n s =∆-=⨯⨯-=[(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33ND 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,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) 0274.5(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。

求:(1)输出电压d U ;(2)若把反馈线断开,d U 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*u U 应为多少?解:(1)*)2158.8(12150.7)12d p s u p s U K K U K K V γ=+=⨯⨯+⨯⨯=(2) 8.8215264dU V =⨯⨯=,开环输出电压是闭环的22倍(3)*(1)12(12150.35)15) 4.6u d p s p s U U K K K K V γ=+=⨯+⨯⨯⨯=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%Nn =⨯∆⨯15002%/98%10 3.06/min Nn r ∆=⨯⨯= 2)()7.31106.3/1001/=-=-∆∆=cl op n n K2.8 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: ()()12881511=⨯+=∆+=∆cl op n K n如果将开环放大倍数提高到30, 则速降为:()()rpm K n n opcl 13.4301/1281/=+=+∆=∆ 在同样静差率要求下,D 可以扩大937.1/21=∆∆cl cl n n 倍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 ee n U I R C C V r=-⨯⇒=-⨯== ()//12.5 3.3/0.134307.836/min N N eop N e n U I R C n I R C r ∑∑=-⨯⇒∆=⨯=⨯=()()/1150010%/20*90%8.33/minN N n n s D s r ∆=-=⨯=() 所以,min /33.8r ncl =∆(2)(3)(4)()()()()[]()()[]K C R I K KU K C R I U K K n ed ne d n s p +-+=+-=**1/1/1/α()/1307.836/8.33135.955op clK 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*0.0096e p s K C K K α===也可以用粗略算法:n U U n n α=≈*,01.0150015*===n U n α/p e s K KC K α=,()35.9550.134/350.0113.76p K =⨯⨯=2.10 在题2.9的转速负反馈系统中增设电流截止环节,要求堵转电流N dbl I I 2≤,临界截止电流N dcr I I 2.1≥,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) A I I N dbl 252=≤,A I I Ndcr 152.1=≥scom 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=⨯= (2)()(/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,取 1.1s R =Ω,则15 1.116.5com dcr sU I R V =⨯=⨯=(3) 当dcr d I I >时,有()[]()()[]()[]()()()[]()()()[]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/** 当n=0时,()()()**//dbl p s n i com p s i s n i com i sI 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 iK K K =+⇒=-= 2.11在题 2.9的系统中,若主电路电感L=50mH ,系统运动部分的飞轮惯量22GD =1.6Nm ,整流装置采用三相零式电路,试判断按题2-9要求设计的转速负反馈系统能否稳定运行?如要保证系统稳定运行,允许的最大开环放大系数是多少?解: mH L 50=,226.1Nm GD =, 3.3R ∑=Ω,0.134/eC 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 sT 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 ⎡⎤⎡⎤<++=⨯++⎣⎦⎣⎦⎡⎤=+=⎣⎦() 可见与前面的K>35.955相矛盾,故系统不稳定。

要使系统能够稳定运行,K 最大为30.52。

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=sK 。

(1)系统开环工作时,试计算调速范围30=D 时的静差率s 值。

(2)当30=D ,%10=s 时,计算系统允许的稳态速降。

(3)如组成转速负反馈有静差调速系统,要求30=D ,%10=s ,在V U n 10*=时N d I I =,N n n =,计算转速负反馈系数α和放大器放大系数p K 。

解:()r V C em in/1311.01500/5.16.15220=⨯-= (1)()min 0min /15.6 3.3/0.1311392.68/min1500/3050/392.68/392.685088.7%op N e op n I R C r n s n n ∑∆=⨯=⨯====∆∆=+=(2)()min/56.59.0/550/1.0r n n n ==∆+∆∆= (3) ()()⎪⎩⎪⎨⎧=+-+=∑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 2.13旋转编码器光栅数1024,倍频系数4,高频时钟脉冲频率MHz 1f 0=,旋转编码器输出的脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用16位计数器,M 法测速时间为0.01s ,求转速min /r 1500n =和min /r 150n =时的测速分辨率和误差率最大值。

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