W(s)?W)W(s)?pi(sobj?KpiK?1(?1s?1)1T1S2Kpi(?1s?1)?K1?1s(Ts?1)(T1)12s?
(T1)2s?(将T看成大惯性环节）1 h=5
t/T?9 t? .559.55?0.005?0.047??hT?5?0.005?0.0212ss ??37.6%KKKT?0.25?0.25h?16pi1114800 K??4800;K???1.67K?22??4800pi2TK182hT50?0.005111??
2-14 在一个三相零式晶闸管整流装置供电的转速-----------
*U8im???0.0263V/A(1) 电流反馈系数 ? I339dm*Un10????0.01V?min/r转速反馈系数 nmax1000（2）设计电流调节器ACR
1． 确定时间常数
?0.00333s Toi?0.0025s 整流装置滞后时间常数 TsTs?Toi?0.00583s电流环小时间常数之和T ?i?2.选择电流调节器结构
% ??5 按典型?型设计，电流环控制对象是双惯性型的可用PI型电流调节器。
W?ACR受。
T0.012sKi(?s?1)?2.06 检查对电源电压的抗扰性能：L? 各项指标可以接
T0.00583s?is?i3.计算电流调节器参数 电流调节器超前时间常数 电流开环增益：要求
Ii0.5??5% K K?IT?i?I??T0.012s i?L?K?R85.76?0.012?0.18 ?0.224Ks?35?0.02364.校验近似条件
?K85.76S 电流截止频率 WciI?（1）晶闸管装置传递函数的近似条件
?111?1??100.1S?W 满足近似条件 ci3T3?0.00333s26
（2）忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件
311?3??79.06?W 满足近似条件 ciTT0.12?0.012mL（４） 电流环小时间常数近似处理条件
1111?1??161.7S?W 满足近似条件 ci3TT0.0017?0.0025soi3R0?40K?Ri?KiR0?0.224?40?8.96K?(9K?)（5）计算调节器电阻和电容 Ci??i0.012??1.33?FRi9?1034T4?0.0025Coi?oi??0.25?F3R040?10
动态性能跟随指标为 (3)
3.ASR 1.确定时间常数
满足近似条件 ??4.3%?5%1?2T?i?2?0.00583?0.01166S1K电流环等效时间常数 K T?0.5I??KI0.015S 转速滤波时间常数 Ton?转速环小时间常数 T ??T?0.01166?0.015?0.02666S?non1KI(S)?2.选择转速调节器结构 ：按典型Ⅱ型系统设计，选择PI调节器 WARS3.计算转速调节器参数
取 h=3 ASR的超前时常数
K(?s?1)nn
?sn27
?n?hT?n?3?0.0266?0.0798SKN?转速开环增益
h?12h2T?2?4?2?314.07S22?9?0.0266
Kn?ASR例系数
4.校验近似条件
(h?1)?CeT4?0.0236?0.196?0.12m??7.732h?RT?n6?0.01?0.18?0.0266?1 W?K?169.6?0.0798?13.53ScnNn?（1）电流环传递函数简化条件
1K185.76I??40.43?W满足近似条件 cn3T30.00583?i(2)转速环小时间常数 5.计算调节器电阻电容
1K185.76I??25.2?W满足近似条件 cn3T.015on30Rn?KnR0?7.73?40?310K? Cn??nRn?0.0798?0.257?F 3310?10Con?4Ton4?0.015??1.5?F3R040?10调
节
器
h=5
2-15 (1)
*选用PI
U10 ??im??0.00877V/AIdm760?1.5*U10 ??n??0.0267V?min/rn375max
TTs?Toi?0.0017?0.002?0.0037S ?i?1?2T?i?2?0.0037?0.0074SKI
1T??T?0.0074?0.02?0.0274S ?nonKI28
?n?hT?0.137S?n?5?0.0274KN?
h?16?2??159.8S2250?0.02742h2T?
Kn?(h?1)?CeT6?0.00877?1.82?0.112m??10.52h?RT10?0.0267?0.14?0.0274?nRn?KnR0?10.5?40?420K?Cn??nRn?0.137?0.33?F
420?103Con?4Ton4?0.02??2?FR040?103（2）K 0.5IT?i?1?1 W?KI??135.1Sci2T?i?1 W?K?159.8?0.137?22ScnNn?（１） 电流环传递函数简化条件
1K1135.1I??64SW满足近似条件 ?1?cn3T30.0037?i
1K1135.1?1I??27S?W满足近似条件 cn3T30.02onUnn??2-16（1）
U5nn???500r/min?0.01**U15??n??0.01V?min/r
n1500max*U10??im??0.33V/A
Idm30Cen?IdR0.128?20?2 Uc???3.47VKs30*?0,U?0,U10V,U??10V,U?2V,I?30A n ni?icdL29
*
第 3 章 直流调速系统的数字控制
3-1 直流电机额定转速 nN ? 375r / min ，电枢电流额定值为 IdN ? 760 A ，允许过流倍数
? ? 1.5 ，计算机内部定点数占一个字的位置（16 位），试确定数字控制系统的转速反馈存 储
系数和电流反馈存储系数，适当考虑余量。
解：定点数长度为 1 个字（16 位），但最高位须用作符号位，只有 15 位可表示量值，故最 大
存储值Dmax=215-1。电枢电流最大允许值为 1.5IN，考虑到调节过程中瞬时值可能超 过此值，故取Imax=1.8IN。因此，电枢电流存储系数为
?
2??1 ?32768 1
? 23.95 A??K ? ? ?
?
1.8I N 1.8 ? 760
额定转速nN=375r/min，取nmax=1.3nN，则转速存储系数为
15
?
K?
215 ??1 32768 ? ??min/ r ? 67.21min/ r 1.3nN 1.3 ? 375
1
对上述运算结果取整得 K ? ? 23A??，K? ??? 67 min/ r 。
3-2 旋转编码器光栅数为 1024，倍频系数为 4，高频时钟脉冲频率 f0 ? 1MHz ，旋转编码 器输出的脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用 16 位计数器，M 法和 T 法测速时间均为 0.01s， 求转速 n=1500r/min 和 n=150r/min 时的测速分辩率和误差率最大值。 解：电动机每转一圈共产生 Z=4 ? 2048=4096 个脉冲。
（1） M 法测速
60 60M1 ?60 6（0 M1 ? 1） ??? ?测速分辨率 Q ? r / min ? 1.46r / min
ZTC ZTC ZTC 4096 ? 0.01
电动机的转速为 n ?
60M1 ZTC
30