16.为什么用积分控制的调速系统是无静差的?在转速负反馈调速系统中,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? U?0答： 使用积分控制时可以借助积分作用，使反馈电压Un与给定电压Un相等，即使?Un为零UC一样有输
出，不再需要?Un来维持UC，由此即可使输出稳定于给定值使调速系统无静差。 当?Un?0时调节器的输出为电压UC，是对之前时刻的输入偏差的积累。
它取决于?Un的过去变化，当?Un为正UC增加，当?Un为负UC下降，当?Un为零时UC不变。
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?试说明理由;
答： 在无静差转速单闭环调速系统中，转速的稳态精度同样受给定电源和测速发电机
精度的影响。无静差转速单闭环调速系统只是消除了误差，使输出的转速基本稳定于给定的转速。但是，这种系统依然属于反馈控制系统，只能抑制被反馈环包围的前向通道上的扰动，对于其他环节上的精度影响无可奈何。
18.采用比例调节器控制的电压负反馈系统,稳态运行时的速度是否有静差?为什么?试
说明理由;
答：有静差。电压负反馈系统中是在转速较高时，
*Cn?IRU忽略了转速的降落认为 电枢电压正比于转速，而实际上是电枢电eaa?d0压无静差，从公式中可以看出速度的降落是不能消除的。
K?U因为调节器的输出是电力电子变换器的控制电压UC?Pn。
所以只要电动机在运行，就必须有控制电压UC,因而也必须有转速偏差电压?Un。
第二章 习题答案
2-1在转速、电流双闭环调速系统中，若改变电动机的转速，应调节什么参数？改变转速调节器的放大倍数Kn行不行？改变电力电子变换器的放大倍数Ks行不行？改变转速反馈系数?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：改变转速，调节给定电压U电流调节电流反馈系数?.
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：两个调节器的输入偏差电压均为0，如果不为0则Uc和U*i*n，改变转速调节器放大倍数Kn 不行，改变Ks也不行，改变?行。改变堵转
继续变化，就不是稳态。
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*U?U??RIdoCen/d转速调节器的输出电压为：U??Id电流调节器的输出电压为：U ??cKKss*i2-3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：稳态精度变差，但跟随性和抗干扰能力都不会得到改善，使系统成为不稳定系统。 答：静特性 1）闭环系统的静特性变软 2）存在静差率相对较大。
动特性：跟随性和抗干扰能力不会得到改善，动态稳定性降低，而快速性却提高了。
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）单闭环：在系统稳定时实现转速无静差。 双闭环：可实现转速无静差和电流无静差。
（2）单闭环：只能在超过临界电流Idcr后，限制电流冲击 双闭环：电流调节器通过电流反馈系数?随时调节控制电流
（3）单闭环：快、不平稳 双闭环：起动快、平稳 （4）单闭环：差
双闭环：强、靠ASR 单闭环：差
双闭环：由电流内环ACR及时调节
2-5在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器均采用PI调节。当系统带额定负载运行时，转速线突然断线，系统重新进入后，电流调节器的输入偏差电压?Ui是否为零？为什么？
答：转速和电流调节器的输出达到饱和为止，电流调节器的输入偏差电压?Ui不为零，因为稳定后电流反馈依
Id只能增加电动机的 转速达到新的平衡U?Cn?RI然为U i??domemaxd2-6在转速、电流双闭环调速系统中，转速给定信号U馈电压Un是增加、减少还是不变？为什么？
答：Un不变。因为?增大，在达到新的稳定运行时，依然要是无静差系统，系统的转速下降，在达到同样的Un*n未改变，若增大转速反馈系数?，系统稳定后转速反
时稳定运行。
2-7在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。已知参数：电动机：
**P?3.7KW;U?220V,n?1000r/m?U?U?8V电枢回路总电阻R=1.5? ，设U，电枢回路NNNnmimcm22
最大电流Idm?40，电力电子变换器的放大系数Ks?40。试求： A（１） 电流反馈系数?和转速反馈系数?; （２） 当电动机在最高转速发生堵转时的Udo、U*U8im解：（1）电流反馈系数 ?? ??0.2V/AIdm40*U8nm 转速反馈系数 ? ???0.008V?min/rn1000max*i、Ui、Uc值。
（2）U I?0.2?40?8Vi?dm U（负反馈） ?U??8Vi?im 由于堵转电流 n＝0
**?U?C?n?IR?IR?40?1.5?60VdoeddmUdo60U???1.5VcK40s
2-8在转速、电流比闭环调速系统中，调节器ASR,ACR 均采用PI调节器。当ASR输出达到Uim?8V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： （1）U*i*应如何变化？
（2）Uc应如何变化？ （3）Uc值由哪些条件决定？ 解：（1）U*i应增加。因为当负载电流由40A增加到70A时Ui增加，U*U8i????0.1V/A
Idm80*U?Id?0.1?40?4Vi?*i是确定的。
U??Id?0.1?70?7V*i
Id由40A 增加到70A时，U*i由4V增加到7V
?K?U?Cn?RI（2）Uc略有增加。因为U；Id的增加使Ud0增加，使得Uc增加 csd0edUK（3）Uc 由n和Id决定。Uc?d0/s?Cn?RIed
Ks23
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U后的表达式。
答：当磁通下降一半时??'*i、Uc、Ud0、Id及n在系统重新进入稳定
? 2'但电动机拖动恒转矩负载运行所以Id?2Id
*' U?I2?Ii?d?d'*U?U/??2IRdoCend* U??cKKss* U?C?U/??2I*Rdoend'Id?2Id *n?Un/?
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%（１） 求系统的开环增益;
（２） 计算过渡过程时间ts和上升时间tr;
（３） 绘出开环对数幅频特性。如果上升时间t，则K=?，??? 0.25sr?解：（1）系统开环增益
KT K???10%?0.690.69?6.9（参见表2-2） 0.1?6T?6?0.1?0.6s（2）调节时间 t s上升时间t 3.3T?0.33sr??0.25s?16.3%(3) tr KT=1 K=10 ?
(4)用MATLAB 仿一个为好：
2-11 有一个系统，其控制对象的传递函数为
K101W?? ,要设计一个无静差系统，在阶跃输入obj?s?10.01s?1%下系统超调量??5（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。
K解：校正成典型I型系统，调节器传递函数为Wpi(s)?i校正后系统的开环传递函数为：
sKKi1W(s)?W(s)W(s)? 取 K?KiK1 piobjs(?s?1)24
查表得：KT?0.5;K???5%0.5K50 ? K?50???5 ?T?0.01si0.01K10150 W(s)?s(0.01s?1)2-12
K101(s)??有一个闭环系统，其控制对象的传递函数为W，要求校正为典objs(Ts?1)s(0.02s?1)30%型?型系统，在阶跃输入下系统超调量??（按线性系统考虑）。决定调节器结构，并选择其参数。
解：?? 选用PI型调节器W30%pi?Kpi(?1s?1)?1
K(?s?1)10pi1?WW?系统开环传函为W piobj?s(0.02s?1)1 h=7
h?1 K??????hT?0.02?7?0.1418 ?204.12222hT2?49?0.0210KpiK?;K?K?/10?2.86 pi1?12-13调节对象的传递函数为W(s)?obj18，要求用调节器分别将其校正为典型?型和?型
(0.25s?1)(0.005s?1)系统，求调节器的结构与参数。
解：校正成典型?型系统选择PI调节器：
K(?s?1)pi1(s)? W校正后的开环传递函数为： pi?s1(s)?W(s)W(s)? Wpiobj?s(0.25s?1)(0.005s?1)1K(?s?1)?18pi1?K?18/? 令?1?0 K .25pi1K1006T?0.034.3%?0.5W(s)?? ?? KT K=100 ts?
s(0.005s?1)s(0.005s?1)K???0.251100??1.39 1818(2)校正成典?型系统，选择PI调节器： ? Kpi(s)? WpiK(?s?1)pi1?s1
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