自动控制系统习题答案

. . 2.9 有一 V-M 调速系统：电动机参数PN=2.2kW, U N=220V, IN=12.5A, nN=1500 r/min ，电枢电阻Ra=1.5 Ω，电枢回路电抗器电阻RL=0.8Ω，整流装置内阻Rrec=1.0 Ω, 触发整流环节的放大倍数Ks=35。要求系统满足调速范围 D=20，静差率 S<=10%。（1）计算开环系统的静态速降Δnop 和调速要求所允许的闭环静态速降Δncl 。（2）采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的原理图和静态结构图。（3）调整该系统参数，使当Un*=15V 时， I d=I N， n=nN ，则转速负反馈系数α 应该是多少？（4）计算放大器所需的放大倍数。解：（1）/22012.5 1.5 /1500201.25/15000.134min/NNaeenUIRCCVr//12.53.3/ 0.134307.836 / minNNeopNenUIRCnIRCr/1150010% / 20*90%8.33 / minNNnn sDsr（）所以，min/33.8rncl（2）（3）（4）KCRIKKUKCRIUKKnednednsp1/1/1/. . /1307.836 / 8.33135.955opclKnn150035.955 15 /135.95512.53.3 / 0.134 135.955rV min/0096.0可以求得，*35.955* 0.13414.34*35* 0.0096epsKCKK也可以用粗略算法：nUUnn，01.0150015*nU n/pesKKCK，35.9550.134 / 350.0113.76pK2.4 直流电动机为PN=74kW,UN=220V，I N=378A，nN=1430r/min ，Ra=0.023Ω 。相控整流器内阻Rrec=0.022Ω 。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？解：()(2203780.023) 14300.1478NNaNCeUIRnV rpm378(0.0230.022) 0.1478115NnIR Cerpm[(1)]14300.2 [115(10.2)]3.1NDn Sns[(1)]14300.3 [115(10.3)]5.33NDn Sns2.5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。已知直流电动机，主电路总电阻R=0.18Ω ,Ce=0.2V ?min/r,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落Nn为多少？（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率NS多少？（3）若要满足D=20,s≤ 5%的要求，额定负载下的转速降落Nn又为多少 ? 解： (1)3050.18 0.2274.5 / minNNnIR Cer (2) 0274.5 (1000274.5)21.5%NNSnn(3) [(1)]10000.05 [200.95]2.63 / minNnn SDsr2.6 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压*8.8uUV 、比例调节器放大系数2PK、晶闸管装置放大系数15SK、反馈系数 γ =0.7 。求：（ 1）输出电压dU；（ 2）若把反馈线断. . 开，dU为何值？开环时的输出电压是闭环是的多少倍？（3）若把反馈系数减至γ =0.35 ，当保持同样的输...