52.5130.6/0.00735/0.1311PSeKKKCα=== ×
（4）在电压负反馈有静差调速系统中，开环与闭环的速降是一样的，
所以 297.5/minclopnnrΔ=Δ=
30297.51000?.6%
150030297.5NNNDnsnDnΔ×=×=×= +Δ+×
1-15 在题1-10的系统中，若主电路电感L=50mH，系统运动部分的飞轮惯量 ，整流装置采用三相零式电路，试判断按题1-10要求设计的转速负
反馈系统能否稳定运行？如果保证系统稳定运行，允许的最大开环放大系数K是多 少？
21.6GDNm=.
解：计算系统中各环节的时间常数：
电磁时间常数
0.050.01851.21.5lLTsR=== +
机电时间常数
21.6(1.21.5)0.065303753750.13670.1367memGDRTsCCπ×+ === ×××
三相桥式整流电路，晶闸管装置的滞后时间常数为 0.00167sTs=
为保证系统稳定，开环放大系数应满足的稳定条件：
22()0.065(0.01850.00167)0.0016742.50.01850.00167mlsslsTTTTKTT++×++ <= ×
因为 23.1>28.75,所以该系统不可以稳定运行,
如果保证系统稳定运行，允许的最大开环放大系数K最大为23.1.
1-16 为什么用积分控制的调速系统是无静差的？在转速单闭环调速系统中，当积分调节器 的输入偏差电压时，调节器的输出电压是多少？它取决于那些因素？ 0UΔ=
答；在动态过程中，当变化时，只要其极性不变，积分调节器的输出便一直增长； 只有达到时，才停止上升；不到
nUΔcU,0nnnUUU.=Δ=cUnUΔ变负，不会下降。当 时，并不是零，而是一个终值；如果 cU0nUΔ= cUn
UΔ不再变化，这个终值便保持恒定而不再变化，
这是积分控制的特点。因此，积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无 静差调速。
比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状，而积分调节器的输出则包含了输入偏 差量的全部历史。虽然现在，但历史上有过0nUΔ=nUΔ，其积分就有一定数值，足以产 生稳态运行时需要的控制电压。 cU
1-17 在无静差转速单闭环调速系统中，转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精 度的影响？并说明理由。
答：系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。
因此转速的稳态精度还受给定电源和测速发电机精度的影响。
1-18 采用比例积分调节器控制的电压负反馈调速系统，稳态运行时的速度是否有静差？为 什么？试说明理由。
答：采用比例积分调节器控制的电压负反馈调速系统，稳态运行时的速度是无静差的。
电压负反馈实际是一个自动调压系统，只有被包围的电力电子装置内阻引起的稳态速降被 减小到1/（1+K），它的稳态性能比带同样放大器的转速负反馈系统要差。但基本控制原 理与转速负反馈类似。它与转速负反馈一样可以实现无静差调节。
第二章 转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法
2-1 在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速，应调节什么参数？改变转 速调节器的放大倍数行不行？改变电力电子变换器的放大倍数nKsK行不行？改变
转速反馈系数α行不行？若要改变电动机的堵转电流，应调节系统中的什么参数？
答：双闭环调速系统在稳态工作中，当两个调节器都不饱和时，各变量之间有下列关系
因此 转速 n 是由给定电压决定的；改变转速反馈系数也可以改变电动机转速。改变转 速调节器的放大倍数和电力电子变换器的放大倍数 nU.
nKsK 不可以。
2-2 转速、电流双闭环调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是 多少？为什么？
答：当两个调节器都不饱和时，它们的输入偏差电压都是零
转速调节器ASR的输出限幅电压imU.决定了电流给定电压的最大值；电流调节器ACR 的输出限幅电压限制了电力电子变换器的最大输出电压。 cmUdmU
2-3 如果转速、电流双闭环调速系统中的转速调节器不是PI调节器，而改为P调节器，对 系统的静、动态性能将会产生什么影响？
答：改为P调节器时其输出量总是正比于输入量，PI调节器的输出量在动态过程中决定于 输入量的积分，到达稳态时，输入为零，输出的稳态值与输入无关而是由它后面环节的需
要 决定的。
2-4 试从下述五个方面来比较转速、电流双闭环调速系统和带电流截止环节的转速单闭环 调速系统：
（1）调速系统的静态特性；
（2）动态限流性能；
（3）起动的快速性；
（4）抗负载扰动的性能；
（5）抗电源电压波动的性能。 答：（1）转速、电流双闭环调速系统在稳态工作点上，转速 n 是由给定电压决定的。 ASR的输出量U*i是由负载电流 IdL 决定的。控制电压Uc的大小则同时取决于n和Id， 或者说，同时取决于和 IdL。双闭环调速系统的稳态参数计算是和无静差系统的稳态计 算相似。 nU. nU.
带电流截止环节的转速单闭环调速系统静态特性特点：电流负反馈的作用相当于在主电 路中串入一个大电阻 Kp Ks Rs ，因而稳态速降极大，特性急剧下垂；比较电压 Ucom 与 给定电压 Un* 的作用一致，好象把理想空载转速提高了。这样的两段式静特性常称作下垂 特性或挖土机特性。
（2）
（3）双闭环直流调速系统的起动过程有以下三个特点：饱和非线性控制、转速超调、准 时间最优控制。
（4）由动态结构图中可以看出，负载扰动作用在电流环之后，因此只能靠转速调节器 ASR来产生抗负载扰动的作用。在设计ASR时，应要求有较好的抗扰性能指标。 0n*
nnnUUαα===