nN 1000r/min，电枢回路总电阻R 1.5 ，设U
*
nm
Uim 10V，电枢回路最大电流为Idm 30A，电力电子变换器的放
*
大系数Ks 40。 试求：
（1） （2）
电流反馈系数 和转速反馈系数 ；（5分）
突增负载后又进入稳定运行状态，则ACR的输出电压Uc、变流装置输
出电压Ud，电动机转速n，较之负载变化前是增加、减少，还是不变？为什么？（5分） （3）
参数？（5分）
（4）
若要改变系统起动电流应调节什
*
如果速度给定Un不变时，要改变系统的转速，可调节什么
*
么参数？此时，设Un为正电压信号，在右图ASR中应调节中哪个电位器？（5分）
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（5） 当电动机在最高转速发生堵转时
的Ud,Ui*,Ui,Uc值；（10分）
UnnUimIdm
**
Unmnm1030
*
101000
0.01V/rpm
解：(1)
0.33V/A
评分标准：各2.5分，公式对数值结果错扣1分，量纲错扣0.5分，公式错不给分。
TL IdL Uc Un c,n c
*
Cen ILR
Ks
(2)
CeUn IdLR
Ks
*
Ud KsUc
(3) 因为U
*
n
Un n,n
Un
*
,所以调节 可以改变转速n。
**
(4)因为Ui* Ui Id，起动时转速调节器ASR饱和，输出限幅值Uim Idm，所以改变ASR限幅值可以改变起动电流Idm，Un为
正时，起动时ASR输出为负，所以应调节RP5来改变起动电流。不能改变电流反馈系数，因为它还影响电流环的动特性。 (5)
Un Un n
Un 10V,Un 0V,|Ui| |Ui| 10V,Ud IdmR 30 1.5 45V,Uc
UdKs
Cen IdR
Ks
IdlRKs
30 1.540
1.13V
*
*
*
评分标准：分析出起动ASR饱和，结果全对，满分；没有分析出起动ASR饱和，没写公式扣3分，其它扣4-5分。 2双闭环调速系统中如反馈断线会出现什么情况，正反馈会出什么情况？
答：反馈断线后，Un 0，ASR 饱和，输出为限幅值，转速环开环，相当于堵转，电流给定为ASR的输出最大值，电流闭环，按最大电流值恒流加速，转速上升，但由于转速反馈断线，触发移相控制电压增大到极限，触发角最小移至 min，转速达到最高值。
n
Ud IdlR
Ce
Ud0cos min IdlR
Ce
，同样，正反馈时，也是一样。
五（10分）
下图所示为控制系统实验装置中的过流保护单元电路原理图，试简述其工作原理。
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解： 当主电路电流超过某一数值后(2A左右)，由9R3，9R2上取得的过流信号电压超过运算放大器的反向输入端，使D触发器的输出为高电平，使晶体三极管V由截止变为导通，结果使继电器K的线圈得电，继电器K由释放变为吸引，它的常闭触点接在主回路接触器的线圈回路中，使接触器释放，断开主电路。并使发光二极管亮，作为过流信号指示，告诉操作者已经过流跳闸。
SA为解除记忆的复位按钮，当过流动作后，如过流故障已经排除，则须按下以解除记忆，恢复正常工作。
六 设计题
1校正为典型I型系统的几种调节器选择
校正为典型II型系统的几种调节器选择
2已知控制对象开环传递函数G(s)
K2
(T1s 1)(T2s 1)
,T2 T1，试加入串联调节器Wc(s)将其校正为开环典型I型系统，并求调节
Wc(s)G(s) Wob(s)
Ks(Ts 1)K2
Wc(s)
K
K2
(T1s 1)(T2s 1)
器结构和参数 （15分）Wc(s)
Ks(Ts 1)
(T1s 1)(T2s 1)
s 1
pi
s
T2 T1 s 1 T2s 1, T2
Wob(s)
1s(T1s 1)
K2Kpi
K2K
pi
KT K
K2K
pi
2T1K2
T
T2
T1
12
pi
2T1K2
所以，调节器的结构为PI调节器，参数如上式。
评分标准 写出结构为PI，并计算参数 ,Kpi给全分；如只计算 ，而没有计算Kpi扣5分；如将 T1写错者，扣2分；没写出结构，扣5分。
3写出下图电路的传递函数。
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UcR1U
R
UR
R
1CS
CS
RCS 11
U
R
UC
RCS 1
RCSR1，T
R1
TS 1TS
KP
TS 1TS
KP
1
R1
RC
4计算电机空载时恒流升速到额定转速时间
Te t
GD375
2
2
nNt
GDR375cecm
2
2
GD375
nNTe
ce nN
IN
Tm/R
CenN
IN
五 证明题（10分）
定义 调速范围D
试证明 （1）D
nNs nN(1 s)nmaxnmin
，静差率S
nNn0
，而最高转速nmax nN（额定转速）
（5分）
（2）单转速闭环系统稳态结构如左图所示，如所要求的开环靜差率sk与闭环靜差率sp相等，即sk sp，而闭环调速范围为DCL，开环调速范围为DOP。 试证明 DCL (1 K)DOP，式中K 证：1S
nNn0
nNnmin nN
KpKs Ce
（5分）
nmin D
nNS
nN nNnmin
(1 S)SnNS
nN
nmaxnmin
nN(1 S)
证毕。
RI
d
nk
2
np
Ce nk1 K
Dk Dp
nNSk nk(1 Sk)
nNSp
Sp Sk DkDp
np nk
11 K
np(1 Sp)D (1 K)D
pp
证毕。
RI
d
nk np
Ce nk1 K
Dk Dp
nNSk nk(1 Sk)
nNSp
Sp Sk DkDp
np nk
11 K
np(1 Sp)D (1 K)Dpp
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