電力拖動自動控制直流調(diào)速系統(tǒng)的課后習(xí)題

1、1設(shè)控制對象的傳遞函數(shù)為，式中11234()(1)(1)(1)(1)objKWsTsTsTsTs?????K1=2；T1=0.4s；T2=0.08s；T3=0.015s；T4=0.005s。要求階躍輸入時系統(tǒng)超調(diào)量σ%5%。用PI調(diào)節(jié)器將系統(tǒng)設(shè)計成典型I型系統(tǒng)，試設(shè)計調(diào)節(jié)器參數(shù)并計算調(diào)節(jié)時間ts。解：用PI調(diào)節(jié)器校正時，調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為1()iPIpiiWsKs????取，并將、、看成小時間常數(shù)，令10.4iTs???2T3T4T234

2、0.080.0150.0050.1TTTTssss???????則按典型I型系統(tǒng)校正時系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為1111()(1)(1)(1)piipiiiKsKKWsKsTsTssTs?????????取，則112piiKKKT???10.412220.1ipiKKT??????調(diào)節(jié)時間660.10.6stTss????所以PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)，；調(diào)節(jié)時間。0.4is??1piK?0.6sts?2畫出直流電動機理想啟動時的轉(zhuǎn)速、電流與時間的關(guān)系曲

3、線。采用理想啟動的目的是什么？如何實現(xiàn)？din，0ndin（∞）tLIdmI(a)(b)din，dmILIn（∞）0圖130調(diào)速系統(tǒng)啟動過程的電流和轉(zhuǎn)速波形t理想啟動是使啟動電流一直保持最大允許值，此時電動機以最大轉(zhuǎn)矩啟動，轉(zhuǎn)速迅速以直線規(guī)律上升，以縮短啟動時間。工程上常采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)負反饋調(diào)速系統(tǒng)。啟動時，讓轉(zhuǎn)速外環(huán)飽和不起作用，電流內(nèi)環(huán)起主要作用，調(diào)節(jié)啟動電流保持最大值，使轉(zhuǎn)速線性變化，迅速達到給定值；穩(wěn)態(tài)運行時，轉(zhuǎn)速負反饋外環(huán)

4、起主要作用。方式的優(yōu)、缺點是什么？答：答：轉(zhuǎn)速表達式；ΦKRIUΦKEnedde???0有三種調(diào)速的方法，即調(diào)節(jié)電樞電壓；減弱勵磁磁通；改變電樞回0dUΦ路電阻。R（1）調(diào)可平滑地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，機械特性將上下平移。但電壓只能向小于額0dUn定電壓的方向變化。（2）弱磁調(diào)速是在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)速，其調(diào)速范圍不可能太大。但所需功率小。（3）改變電樞電阻調(diào)速簡單，但是損耗較大，只能進行有級調(diào)速。6有一VM系統(tǒng)，已知：Pnom=2.8kW，Unom=

5、220V，Inom=15.6A，nnom=1500rmin，Ra=1.5Ω，Rn=1Ω，Ks=37。（1）當D=30、s=10%時，計算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降。（2）如為轉(zhuǎn)速負反饋有靜差系統(tǒng)，要求D=30，s=10%，在時，V10?nU使電機在額定點工作，計算放大器放大系數(shù)Kp和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α。答：（1）22015.61.50.131(.min)1500ddaeUIRCvrn??????15.62.5297.71(min)0.1311500

6、0.15.56(min)(1)300.9dopeclIRnrCnsnrDs?????????????（2）；V.minr8.27?pK0067.0??7在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器有哪些作用？其輸出限幅值應(yīng)按什么要求來整定？答：1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用：a.使轉(zhuǎn)速n跟隨給事實上電壓Un變化，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差調(diào)節(jié)；b.對負載變化起抗擾作用；c.其飽和輸出限幅值用為系統(tǒng)允許最大電流的給定，起飽和非線性控制，以實現(xiàn)系統(tǒng)在最大電流約束下起