运动控制第二章课后习题答案

课后思考题

2.1

转速单环调速系统有那些特点?改变给定电压能否改变电动机的转速?为什么?如果给定电压不变,调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速?为什么?如果测速发电机的励磁发生了变化,系统有无克服这种干扰的能力?

答:1)闭环调速系统可以比开环调速系统硬得多的稳态特性,从而在保证一定静差率的要求下,能够提高调速范围。为此,所需付出的代价是需增设电压放大器以及检测与反馈装置。

2)能。因为n?*kpksUnCe(1?k)?RId,由公式可以看出,当其它量均不变化

Ce(1?k)*时,n随着Un的变化而变化

3)能。因为转速和反馈电压比有关。

4)不,因为反馈控制系统只对反馈环所包围的前向通道上的扰动起抑制作用 ,而测速机励磁不是。

2.2

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?U?0时,调节器的输出电压是多少?它取决于那些因素?

*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。

2.3

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。

2.4

在电压负反馈单闭环有静差调速系统中,当下列参数发生变化时,系统是否有调节作用,为什么?

(1)放大器的放大倍数Kp (2)供电电网电压 (3)电枢电阻Ra

(4)电动机励磁电流 (5)电压反馈系数a

答:3)电枢电阻,4)电动机励磁电流,(5)电压反馈系数a 无调节作用。因为反馈控制系统所能抑制的只是被反馈包围的前向通道上的扰动。

2.10

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Un,改变转速调节器放大倍数Kn 不行,改变Ks也不行,改

变?行。改变堵转电流调节电流反馈系数?.

2.11

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Ui*继续变化,就不是稳态。

*UdoCe?Un/??RId转速调节器的输出电压为:U??Id电流调节器的输出电压为:Uc? ?KsKs*i

2.13

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

2.14

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然为Ui??Id只能增加电动机的 转速达到新的平衡Udom?Cenmax?RId

2.15

*在转速、电流双闭环调速系统中,转速给定信号Un未改变,若增大转速反馈系数?,系统

稳定后转速反馈电压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时稳定运行。

课后习题:

2.1

某闭环调速系统的调速范围是1500~150r/min,要求系统的静差 S≤2%,那么系统允许的静态速降是多少?如果开环系统的静态速降是100r/min则闭环系统的开环放大倍数应有多大?

1,D?nmax1500nNS1500?2%??10则?n???3.06r/min nmin150D(1?S)10(1?2%)(对于基速以下的调速系统而nN=nmax)

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4