8

0.008 min/ 1000 nmU Vr n

α

〓 == = 〓

（2）电动机在最高速发生堵转时n=0 0 40 1.5 60de dUC n I R V= += × = 8ii dUU Iβ〓=〓 = = V 8iUV= 0 60 1.5 40 d c s U UV K == =

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2-8 在转速、电流双闭环调速系统中，调节器ASR、ACR 均采用PI 调节器。当ASR 输出 达到 时，主电路电流达到最大电流80A。当负载电流由40A 增加到70A 时，试问： 8imU 〓 = V （1） 应如何变化？ iU 〓 （2） 应如何变化？ cU （3） 值由哪些条件决定？ cU

2-9 在转速、电流双闭环调速系统中，电动机拖动恒转矩负载在额定工作点正常运行，现 因某种原因使电动机励磁电源电压突然下降一半，系统工作情况将会如何变化？写出 、 、 、 iU 〓

cU 0dU dI 及n 在系统重新进入稳定后的表达式。

2-10 某反馈控制系统已校正成典型I 型系统。已知时间常数T=0.1s，要求阶跃响应超调量 10%σ≤ 。

（1）求系统的开环增益；

（2）计算过度过程时间 st 和上升时间tτ；

（3）绘出开环对数幅频特性。如果要求上升时间 0.25tτ s< ，则K=？， ?σ= 2-11 有一个系统，其控制对象的传递函数为 1 10 ()

10 .01 1 obj K Ws ssτ == + +

，要求设计一个

无静差系统，在阶跃输入下系统超调量 5%σ≤ （按线性系统考虑）。试对该系统进行动态 校正，决定调节器结构，并选择其参数。

2-12 有一个闭环系统，其控制对象的传递函数为 1 10 ()

( 1) (0.02 1) obj K Ws sT s s s == + + ，要求

校正为典型II 型系统，在阶跃输入下系统超调量 30%σ≤ （按线性系统考虑）。试决定调节 器结构，并选择其参数。

2-13 调节对象的传递函数为 18 ()

(0.25 1)(0.005 1) objWs ss = + +

，要求用调节器分别将其校

正为典型I 型和II 型系统，求调节器的结构与参数。

2-14 在一个由三相零式晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环调速系统中，已知电动机 的额定数 据为： ，电动势系数 ，主回路总电阻

60 , 220 , 308 , 1000 /minNN N NPk W U V I A n r== = =

0.196 min/eCV=〓 r 0.18R = Ω，触发整流环节的放大倍数 。电35sK = 课后答案网 www.khdaw.com

磁时间常数 ，机电时间常数0.012lT = s s0.12mT = ，电流反馈滤波时间常数 ， 转速反馈滤波时间常数 。额定转速时的给定电压 ，调节器ASR、

ACR 饱和输出电压 。 0.0025oiTs = 0.015onT = s V V

() 10nNU 〓 = 8, 6.5im omUV U〓 ==

系统的静、动态指标为：稳态无静差，调速范围D=10，电流超调量 5%iσ ≤ ，空载起 动到额定转速时的转速超调量 10%nσ ≤ 。试求：

（1）确定电流反馈系数β（假设起动电流限制在339A 以内）和转速反馈系数α； （2）试设计电流调节器 ACR，计算其参数 iR 、 、 。画出其电路图，调节器输 入回路电阻 iC oiC

0 40R k=Ω ；

（3）设计转速调节器ASR，计算其参数 nR 、 、 。（nC onC 0 40R k= Ω）； （4）计算电动机带40%额定负载起动到最低转速时的转速超调量 nσ 。 （5）计算空栽起动到额定转速的时间。

解：1.电流反馈系数β和转速反馈系数α分别为 8 0.0236 / 339 imdm U VA I

β

〓 == = max 10 0.01 min/ 1000 nmU Vr n

α

〓

== = 〓

2.（1）确定时间常数

① 整流装置滞后时间常数Ts.按表1-2,三相零式电路的平均失控时间Ts=0.0033s. ② 电流滤波时间常数Toi.三相桥式电路每个波头的时间是 3.3ms,为了基本滤平波头,应有 (1–2)Toi=3.33ms,因此取Toi=2.5ms=0.0025s.

③ 电流环小时间常数之和 .按小时间常数近似处理,取 iT∑ 0.0058So iiTT T s= += ∑

（2）选择电流调节器结构

根据设计要求 iσ ≤5℅,并保证稳态电流无差,可按典型I 型系统设计电流调节器.电流 环控制对象是双惯性型的,因此可用PI 型电流调节器,其传递函数见式(2-57). 检查对电源电压的抗扰性能: 0.012 2.07 0.0058 l i T s Ts == ∑

,参照表2-3的典型I型系统动态 抗扰性能,各项指标都是可以接受的. （3）计算电流调节器参数

电流调节器超前时间常数: l=T=0.012siτ .

电流环开环增 益:要 求 iσ ≤5 ℅时,按表 2-2,应取 , 因此 1 0.5iKT = ∑

课后答案网 www.khdaw.com 1 I 0.5 0.5 K8 0.0058i s Ts 6 〓== = ∑

于是,ACR 的比例系数为: 86 0.012 0.18 0.225 35 0.0236 Ii i s KR