直流自动控制系统试卷5及答案第一题8分

直流自动控制系统试卷 5 及答案第一题（ 8 分）某 V －M 调速系统如下图所示，已知数据如下：直流电动机： Pnom＝10kW ，Unom＝ 220V，I nom＝55A ，nnom＝1000 r/min ， Ra＝0.5Ω；整流装置：触发整流环节的放大系数Ks＝44，整流装置内阻Rrec＝0.5Ω；生产机械希望调速系统满足的稳态指标为：调速范围D＝10，静差率 S＝5%。要求：(1) 计算开环系统的稳态速降Δnop 和调速指标所允许的稳态速降Δnc1；（2 分）(2) 画出该系统的静态结构图；（2 分）(3) 若当电动机运行于额定转速时的给定电压*nU ＝20V ，计算此时的转速反馈系数α；（2 分）(4) 计算满足稳态要求所需放大器的放大系数Kp。（2 分）解：(1)首先计算出电动机的电动势系数所以，nomnomaenom220550.50.1925 V min/1000UIRCrng开环系统的稳态速降为nomope55 1.00.1925IRnCr/min = 285.7 r/min 调速要求所允许的稳态速降nomclnom10000.05(1)10(10.05)nSnnDSr / min- U n- + + Uct+ - M + - U dL TG n RbaR0R0R2R3U n* ~ R1＝5.26 r / min(2)该系统的静态结构图如下图所示(3)当*nU ＝ 20V 时， nnom＝1000r／min，则转速反馈系数为*200.02 V min/1000nnnomnomUUrnng(4)闭环系统的放大倍数为spopecl285.71153.35.26K KnKCn则所需的放大器放大系数为53.3 0.192511.7440.02epsKCKK第二题（ 6 分）某一带电流截止环节的转速负反馈单闭环直流调速系统如下图所示。其中，已知电动机额定参数 Pnom＝40 kW ， Unom＝300 V ，Inom＝148 A ，nnom＝910 r/min ， Ra＝0.06 Ω；整流装置放大系数K s＝ 30，内阻 Rrec＝0.07 Ω；设计指标： D＝14，S＝10％，额定转速时的给定电压为*nU ＝10 V，堵转电流2.2dblnomII，临界截止电流1.2dcrnomII。(1) 画出该系统的静态结构图；(2) 计算稳压管的稳压值Ucom 和电流反馈系数；(3) 计算出满足稳态要求的放大器的放大倍数Kp。*nUKpKs + - U ct+ - U d0U nn nURI d1eCE解：(1)由题设可以画出系统的静态结构图（2）稳压管的稳压值comdcrUI，堵转时 n＝0，ddblII，且有*psncompsdee()0(1)(1)K K UURK KnIC ΦKC ΦK，故有*psncomps()()dblK K UURK KI，一般psK KR?，因此**ncomndbldcrIUUUI，即**nn(2.21.2)dbldcrnomUUIII100.06757 V/A148 1则com1.20.067571.2 14812 VdcrnomUIIR1 R0R0 R0 VST M + - U d + - GT RP- - + + V...