第 11 页
*ASR输出达到限幅值Uim，转速外环呈开环状态，成电流无静差的单电流闭环调节
系统。稳态时Id?Uim*? Idm为最大电流。这样的下垂特性只适合于n?n0的情况，?Idm，
因为如果n?n0，则Un?Un*，ASR将退出饱和状态。
双闭环调速系统的静特性在负载电流小于Idm时表现为转速无静差，转速负反馈起
*主要调节作用。当负载电流达到Idm时，对应于转速调节器的饱和输出Uim，这时，电流
调节器起主要调节作用，系统表现为电流无静差，得到过电流的自动保护。 4、画出晶闸管可控整流供电的直流调速系统（V-M系统）, 叙述工作原理
5、某V-M调速系统，电动机：额定数据为2kW，220V，10A，1500rpm,电枢电阻Ra=0.2Ω,晶闸管整流装置内阻（含平波电抗器内阻）Rrec=1Ω, 触发整流环节的放大系数Ks=30。要求调速范围D=10，静差率S=15%。
（1） 计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的静态速降。 （2） 采用电压负反馈组成闭环系统，试画出其静态结构图？
*（3） 调整该系统，使un=15V时，N=1500rpm。则电压反馈系数应为多少？ （4） 计算所需的放大器的放大倍数Kp=? （5） 若改用转速负反馈，取α=0.01V/rpm,计算该系统的调速范围D为多少？（保持S
和Kp不变） （共15分）
6、有一V-M调速系统，电动机：额定数据为：1.5kW，220V，8.9A，1500rpm，电枢电阻Ra=2Ω，晶闸管整流装置内阻（含平波电抗器内阻）Rrec =1.5Ω。晶闸管变流器的放大系数Ks=40。要求调速范围D=20，静差率S=10%。阶段 （15分）
（1） 采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的静态结构图。
*（2） 调整该系统，使当un=15V时，转速N=1500rpm，则转速反馈系数α应为多少？ （3） 计算所需要的放大器的放大系数Kp=？
（4）如果改用电压负反馈，能否达到题中所给要求？若放大器的放大系数不变，最大给定电压为15V，在要求静差率为30%时，采用电压负反馈最多能达到多大的调速范围？
7、某转速、电流双闭环V--M系统，设电流环已按γ（ωc）max准则，h=4，校正成典型II型系统，电动机：额定数据为：100A，1000rpm，Ce=0.2V/rpm，触发整流环节的放大系数Ks =40，V-M系统主电路总电阻R=0.5Ω，晶闸管整流装置的滞后时间常数Ts =3.3ms，电流环反馈通道滞后时间Toi =1.7ms，转速环反馈通道滞后时间Ton =10ms，
**Tm=0.5s，un=10V，电流过载倍数λ=1.5 ,uim=7.5V
系统要求：无静差，启动到额定转速时δn≤10%，按Mrmin准则设计转速环，h=5，求出ASR的传递函数，并画出电路图，标注其R、C参数值，R0取20KΩ。（15分）
8、已知一位置随动系统的固有传递函数是：（10分）
第 12 页
Wd(s)?Kds?Tls?1??Tms?1??500s?0.007s?1??0.9s?1?
要求设计一个调节器，使系统满足下述性能指标： （1） 加速度品质因数：Kα≥250 1/秒2
（2） 阶跃响应动态指标：σ%≤30%，Ts≤0.25秒。
9、某转速、电流双闭环调速系统，电动机：额定数据为：5.5Kw，220V，30A，1000rpm V-M系统主电路总电阻R=2Ω，电枢电阻Ra=0.7Ω，电流过载倍数λ=1.5，电流环反馈通道滞后时间Toi=2ms，转速环反馈通道滞后时间Ton=8ms，主电路总电感L=100mH，
*触发整流环节的放大系数Ks =30，晶闸管整流装置的滞后时间常数Ts=3.3ms，un=10V，调节器限幅电压±10V，当电动机工作在额定状态切断其供电线，电机经1.5秒后停止，
系统的静、动态性能指标为：无静差，调速范围D=10，电流超调量δi≤5%，启动到额定转速Nnom时转速超调量δn≤10%，试设计转速调节器ASR，画出电路图并标注R、C参数值。（R0取20KΩ，按Mrmin准则设计，h=5） （15分）
10在某一调速系统中，要求调速范围 1000 ～ 100r/min ，静差率 s=5% ，试问此时允许的静态转速降是多少？若开环静态速降是 100r/min ，则闭环系统的开环放大系数为多大？
11、调节对象的传递函数为Wobj?s??K1?T1s?1??T2s?1??T3s?1?，其中K1=300，T1=0.5s，
T2=0.09s，T3=0.01s.。要求用PI调节器分别将其校正成典型Ⅰ型和Ⅱ型系统，并求调节器的参数。（18分）
12、调节对象的传递函数为Wobj?s??18?0.25s?1??0.005s?1?，要求用PI调节器分别将其
校正成典型Ⅰ型和Ⅱ型系统，并求调节器参数。（18分）
第 13 页
13．有一V-M调速系统，电动机参数为Pnom=2.8kW，Unom=220V，Inom=16A，nnom=1440r/min，Ra=2Ω，整流装置内阻Rrec=1Ω，额定速降△nnom=105r/min，触发整流环节的放大系数Ks=15，当要求静差率s≤20%时，计算开环系统的稳态速降和允许的调速范围D。 14．设控制对象的传递函数为：Wobj(s)?K1(T1s?1)(T2s?1)(T3s?1)(T4s?1)，其中K1=2，
T1=0.4s，T2=0.08s，T3=0.015s，T4=0.005s。要求阶跃输入时系统超调量σ%<5%。 (1)分别用PI、PID调节器校正成典型Ⅰ型系统，并计算调节时间ts。 (2)能否用这两种调节器将系统校正成典型Ⅱ型系统？
电力拖动自动控制系统参考答案 一、填空题
1、调压调速 2、串级调速 3、电压、频率、电压
第 14 页
4、电动、回馈制动 5、强迫延迟导通角、αP、00～300 6、内、外 7、恒磁通控制、恒功率控制
8、机械串级调速、电气串级调速 9、小于600 10、交-交、交-直-交 11、U、F 12、17％ 13、磁场作用、转矩作用
14、电压型、电流型 15、自然采样法、规则采样法、指定谐波消除法 16、转矩、功率 17、转子位置检测器
二、判断题 1、V 2、X 3、V 4、V 5、V 三、选择题
1、D 2、C 3、B 4、C 5、A 6、D 7、D 8、D 9、B 10、D 四、简答题
1、答：电流调节器的作用是：对电网电压波动起及时抗扰作用；起动时保证获得允许的最大电流；在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压变化；当电机过载甚至堵转时，限制电枢电流过大起到快速的安全保护作用，如果故障消失，系统能自动恢复正常。 转速调节器的作用：使转速跟随给定电压的变化，稳态无静差；对负载变化器抗扰作用；其输出限幅值决定允许的最大电流。 五、分析设计题 1、答：
2、V—M系统原理图
工作原理：图中VT是晶闸管可控整流器，通过调节触发装置GT的控制电压Uc来移动触发脉冲的相位，即可改变整流电压Ud，从而实现平滑调速。