宿迁学院自动化专业试题库之：自动控制系统——运动控制系统——陈伯时（3、4）版
28．闭环系统静性可以比开环系统机械特性硬得多
?nNcl?KOP?Scl?Dcl?29．采用（ ），使得闭环系统的开环放大系数KOP值越大，系统的稳态性能越好。然而，KOp =常数，稳态速差就只能减小，却不可能消除。只有 KOP = ?，才能使 ?ncl = 0，而这是不可能的。因此，这样的调速系统叫做（ ）调速系统。实际上，这种系统正是依靠（ ）进行控制的。
30．系统中，除给定信号外，作用在控制系统（ ）上的一切会引起输出量变化的因素都叫做（ ）作用
30-1．[2-7；2。1] 转速闭环调速系统的调速范围是1500~150 r/min，要求静差率S≤5%，那麽系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100 r/min，则闭环系统的开环放大倍数是多少？
解：
30-2．[2-7；2。1] 转速闭环调速系统的调速范围是1500~150 r/min，要求静差率S≤2%，那麽系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100 r/min，则闭环系统的开环放大倍数是多少？
解：
31．为了解决单闭环直流电动机调速系统的（ ）和（ ）时电流过大的问题，系统中必须有（ ）的环节。
根据反馈控制原理，要维持哪一个物理量基本不变，就应该引入那个物理量的负反馈。那么，引入（ ）负反馈，
使电流不超过允许值或能够保持设定值而基本不变。具体实施方案： 采用（ ）或接成（ ）系统。
32．对于一个自动控制系统来说，稳定性是它能否正常工作的首要条件，是必须保证的。对于转速负反馈单闭环有静差直流调速系统，存在临界放大系数 Kcr,当 KOP ≥ Kcr 时，系统将不稳定；
Kcr?KOP?Kcr
33．[例题] 晶闸管可控整流器供电的V-M系统。已知数据如下：
电动机：晶闸管可控整流器：PN?10kW,UN?220V,IN?55A,Ra?0.5?,nN?1000r/min；三相桥式可控整流电路，整流变压器Y/Y联结，二次线电压 U2l = 230V，电压放大系数 KS = 44；电枢回路总电阻：R = 1.0Ω；测速发电机：永磁式，额定数据为23.1W，110V，0.21A，1900r/min；若生产机械要求调速范围D=10，静差率5%，试计算调速系统的稳态参数
解：
33-1．[2-9；2。5] 晶闸管可控整流器供电的V-M系统。已知数据如下：
电动机：PN?2.2kW,UN?220V,IN?12.5A,Ra?1.5?,nN?1500r/min；晶闸管可控整流
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器：内阻Rrec?1.0?，电压放大系数KS=35；电枢回路电抗电阻：RL = 0。8Ω；若生产机械要求调速范围D=20，静差率s≤10% ；⑴ 计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的闭环静态速降；⑵ 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；⑶ 调整该系统的参数，使得
*Un?15V,Id?IN,n?nN时，转速负反馈系数α=？⑷ 计算放大器的放大倍数。
解：
33-2．[2-10；2。6] 晶闸管可控整流器供电的V-M系统。已知数据如下：
电动机：PN?2.2kW,UN?220V,IN?12.5A,Ra?1.5?,nN?1500r/min；晶闸管可控整流器：内阻Rrec?1.0?，电压放大系数KS = 35；电枢回路电抗电阻：RL = 0。8Ω；若生产机械要求
*调速范围D=20，静差率s≤10%，调整该系统的参数，使得Un?15V,Id?IN,n?nN时，转速负反
馈系数α=0。01。若增设电流截止环节，要求Idbl?2IN,Idcr?1.2IN，应选择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回路（原）总电阻的1/3；如果作不到，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。这时的电流反馈采样电阻和比较电压各为多少？
33-3．[2-9；2。5] 晶闸管可控整流器供电的V-M系统。已知数据如下：
电动机：PN?2.2kW,UN?220V,IN?12.5A,Ra?1.2?,nN?1500r/min；晶闸管可控整流器：内阻Rrec?1.5?，电压放大系数 KS = 35；若生产机械要求调速范围D=20，静差率s≤10%，要求：⑴ 计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的闭环静态速降；⑵ 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；⑶ 调整该系统的参数，使得Un?15V,Id?IN,n?nN时，
转速负反馈系数α=？⑷ 计算放大器的放大倍数。
33-4．[童例1-3] 晶闸管可控整流器供电的V-M系统。已知数据如下：
电动机：PN?2.5kW,UN?220V,IN?15A,Ra?2?,nN?1500r/min；晶闸管可控整流器：内阻Rrec?1?，电压放大系数KS = 30；若生产机械要求调速范围D=20，静差率s≤10%。要求：
⑴ 计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的闭环静态速降；
⑵ 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；
⑶ 调整该系统的参数，使得Un?20V,Id?IN,n?1000rpm时，转速负反馈系数α=？ ⑷ 计算放大器的放大倍数 解：
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*宿迁学院自动化专业试题库之：自动控制系统——运动控制系统——陈伯时（3、4）版
34．[例题] 晶闸管可控整流器供电的V-M系统。已知数据如下：
电动机：PN?10kW,UN?220V,IN?55A,Ra?0.5?,nN?1000r/min
晶闸管可控整流器：三相桥式可控整流电路，整流变压器Y/Y联结，二次线电压 U2l = 230V，电压放大系数 KS = 44；
电枢回路总电阻：R = 1.0Ω；
测速发电机：永磁式，额定数据为23.1W，110V，0.21A，1900r/min；
系统运动部分的飞轮惯量GD?10N?m
若生产机械要求调速范围D=10，静差率5%，试判断系统的稳定性。 解：
35．[例题] IGBT——PWM—M转速负反馈单闭环有静差直流调速系统：
电动机：PN?10kW,UN?220V,IN?55A,Ra?0.5?,nN?1000r/min；电枢回路参数：
22R??0.6?,L??5mH；系统运动部分的飞轮惯量GD2?10N?m2；若生产机械要求调速范围
D=10，静差率5%，PWM变换器：KS?44,TS?0.1ms；试判断系统的稳定性。
解：
36．[例题] 某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机，采用V-M系统，已知电动机额定数据如下：
PN?60kW,UN?220V,IN?305A,nN?1000r/min;Ce?0.2V/rpm；R??0。18?；要求调速
范围 D = 20，静差率5%；接成转速负反馈单闭环有静差直流调速系统，已知：
??0.015V/rpm,KS?30；求解比例放大器的放大系数
解：
37．[例题] 某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机，采用V-M系统，已知电动机额定数据如下：
PN?60kW,UN?220V,IN?305A,nN?1000r/min;Ce?0.2V/rpm；R??0。18?；要求调速
范围 D = 20，静差率5%；接成转速负反馈单闭环有静差直流调速系统，已知：
??0.015V/rpm,KS?30；三相桥式电枢回路参数：R??0.18?,L??3mH；系统运动部分
的飞轮惯量GD?60N?m。判断系统的稳定性
解：
38．[例题] IGBT——PWM—M转速负反馈单闭环有静差直流调速系统，已知电动机额定数据如下：
22PN?60kW,UN?220V,IN?305A,nN?1000r/min;Ce?0.2V/rpm；电枢回路参数：
= 20，静R??0.1?,L??1mH，PWM—M变换器：KS?44,开关频率fS?8kH。要求调速范围 D 宿迁学院 机电系 自动化学科 勾厚政 - 7 - 2010年10月4日星期一
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差率5%，系统能否稳定？在保证系统稳定的最大调速范围？
39．自动控制系统伯德图与系统性能的关系：
中频段以（ ）的斜率穿越0dB线，而且这一斜率覆盖足够（ ），则系统的稳定性好；
截止频率或称（ ）频率越高，则系统的快速性越好； 低频段的斜率（ ）、（ ）高，说明系统的稳态精度高；
高频段衰减越快，即高频特性负分贝值越低，说明系统（ ）的能力越强。
40．采用比例（P）放大器控制的直流调速系统，可使系统稳定，并有一定的稳定裕度，同时还能满足一定的稳态精度指标。
带比例放大器的反馈控制闭环调速系统是（ ）的调速系统。
采用积分（I）调节器或比例积分（PI）调节器代替比例放大器，构成（ ）调速系统。 41．采用P放大器控制的（ ）的调速系统，Kp 越大，系统（ ）；但 Kp 过大，将降低系统（ ）性，使系统动态（ ）。
42．采用积分调节器，当转速在稳态时达到与给定转速一致，系统（ ）控制信号，保持系统稳定运行，实现（ ）调速。
43．采用转速负反馈和PI调节器的单闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速（ ）；但是，如果对系统的（ ）性能要求较高，例如：要求快速起、制动，突加负载（ ）速降小等等，单闭环系统就难以满足需要。
44．限流保护——电流截止负反馈
为了解决（ ）负反馈直流电动机调速系统的（ ）和（ ）时电流过大的问题，系统中必须有（ ）的环节。
根据反馈控制原理，要维持哪一个物理量基本不变，就应该引入那个物理量的负反馈。那么，引入电流负反馈，就应该能够保持电流基本不变，使它不超过允许值。
仅采用电流负反馈，不要转速负反馈：这种系统的静特性如图中B 线，特性很陡。显然仅对起动有利，对稳态运行不利。
绘制系统的静特性图 ：
考虑到，限流作用只需在（ ）和（ ）时起作用，正常运行时应让电流（ ）增减。 如果采用某种方法，当电流大到一定程度时才接入电流负反馈以限制电流，而电流正常时仅有转速负反馈起作用控制转速。这些方法之一：叫做（ ）反馈，简称（ ）反馈。
⑴ 电枢回路串电流采样电阻的电路，起静态结构图：（ ）？
电流负反馈被截止时
Ufi?0*KPKSUnIdR?
n??Ce(1?KOP)Ce(1?KOP)电流负反馈没有被截止时
*KPKSUn?Ucom(KPKSRS?R?)Id n??Ce(1?Kop)Ce(1?KOP)启动电流——即堵转电流
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