[东北大学]20年9月补考《直流自动控制系统》考核作业（参考资料）

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% z2 d& O# q" M5 y5 ?0 V    直流自动控制系统     试 卷（作业考核 线上2）   B   卷（共 5 页）         
总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十
        得分                                                                               
4 y* V* y  [9 m$ s
第一题（14分）
带有电流截止负反馈的单闭环调速系统，电动机参数为：Unom=220V，Inom=32A，nnom=1350rpm，电枢电阻Ra=0.66Ω，整流装置Ks=30，电枢回路总电阻R=0.8Ω，生产机械要求：调速范围D＝30，静差率S0.1
1．        画出系统静态结构图； （2分）
2．        求开环系统静态速降nop，调速要求所允许的静态速降ncl；（2分）
3．        当给定电压Un*=10V时，n=nnom，求闭环系统开环放大倍数K，调节器的放大倍数KP，速度反馈系数α；（6分）
4 V( T/ X3 _! `5 {) z9 q4．        若截止电压Ucom=9V，堵转电流IdbL=2.2Inom，求电流反馈系数β，截止电流Idcr。（4分）
3 L# U6 x9 H4 t5 A( Z& W# q


1 p- }# {% c" H7 `
1 T% x) J9 e% l6 o6 d: }9 A: ]


$ D) {2 |# S& {2 E



, Y4 [1 A1 U! \: u/ b

& S) o% `) c2 R6 B& R3 Q5 ^
, Q6 Z# D6 H/ e" F+ U/ S
第二题（25分）
. t: i4 B2 F/ a! l$ s! J1 h7 p/ M7 N转速、电流双闭环无静差调速系统，电动机 ， ， ，整流装置内阻 ，电动机电枢电阻 ，电动机过载倍数 ，整流装置放大倍数 ，系统最大给定电压、速度调节器的限幅值与电流调节器的输出限幅值 。
. ?0 U4 J' r8 A' {
1．求以下各量（每个小问题2分）
（1）  
（2）                  
) K! k0 j! D3 m6 M（3）
; ]& X; ]4 `5 r8 k& e: V: L
2．当电动机在额定负载、额定转速下稳定运行时， 求如下各量：（每个小问题2分）
- e5 Q, y( h4 y+ p! W0 @5 n
（1） =
（2）
（3） =

' J, I* C- ~7 p# ]) z+ Y3．电动机在额定状态下运行时，转速反馈线突然断开，求稳态时各量：（每个小问题2分）
（1）
（2）
（3）
% \6 B, {& a( c" q6 X3 S1 [1 b（4）
. s, r( u6 k  {% M# ]
- m$ Z* H' T. q1 Q+ `# P) H# Y4．当电动机发生堵转时，求系统稳态时如下各量：（每个小问题1分）
（1）
（2） =
+ A+ S, U; s: u（3）
& Q  t- y9 t9 N+ A（4） =                                    
（5）


2 J- k) o8 z0 y
3 u! m/ \$ V0 ^1 A




第三题（20分）
5 B" q0 s0 M+ ?2 H逻辑控制的无环流电枢可逆调速系统，由正向运转到停车的电流波形如下图。
  Z( S; R, D! k5 B  p: l+ Z

  |. p6 X. ]- V% Q# k8 c( l
6 K2 s! [; a" e

. A& j* a4 Y1 _% B4 K


, I3 v; v. `) ~6 V3 w# T$ {# {: ]



9 o* j3 }) c# ~" Q) H2 |% r+ C6 H, d
& D/ N( }* o: P0 ?* u" e1．        在下表中添上正、反组变流器与电动机在相应时间段所处的状态。（12分）
% [5 @' G  [2 I( d7 n
        正组晶闸管        反组晶闸管        电动机
6 P& w' h# |; {# o* e5 ]（例）正向运转        整流状态        封锁状态        电动状态
9 Y, R* m% n$ R2 n& k正转停车
. [! Y& p2 w- |* s+ J               

7 L, \  M* H9 p               

- A/ r5 o% k' l& }! x               

) C# z% A4 l! L8 G               

2．        在转矩极性鉴别中回环的大小对系统有何影响？（2 分）
- J+ @1 K  {! `0 B" D3．        无环流逻辑装置有哪几部分功能组成？（2 分）
3 r6 b! B( L/ P4．        可逆系统中反号器的作用是什么？（2 分）
5．        可逆系统中电流检测所用检测装置不同，有的在直流回路、有的在交流回路检测电枢电流，这时系统结构有何不同？（2 分）
- t7 ?! x4 _( O: |0 E7 p: b



, I/ j5 C$ A9 v1 ~) x
6 V) p6 o7 ~1 M0 D7 F

第四题（41分）
由晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环调速系统中，在转速、电流给定通道中串入给定滤波器后，其动态结构图如下图所示。已知电动机的额定数据为： ，Unom=220V，Inom=308A，nnom=1000r/min，最大允许电流Idm＝1.1Inom。
8 u, H& M5 x0 Q: W: ~2 T
系统的静态、动态指标为：静态无静差，调速范围D＝10，电流超调量 ，空载起动到额定转速时的转速超调量 ，要求：
: G$ Y# s8 u% q2 q- m* |1.        电流环按二阶典型系统最佳工程参数设计，试设计电流调节器ACR；（10分）
$ e+ f1 z2 i, y) `8 t& s2.        转速环按Mpmin三阶典型系统设计，试设计转速调节器ASR；（19分）
3.        当电动机带40％额定负载时，计算起动到最低转速时的转速超调量 ；（8分）
4.        计算空载起动到额定转速的时间（可近似等于恒流升速时间）。（4分）

3 o. O9 S9 |/ H2 u; e' X6 W$ w表1  Mpmin三阶典型系统的抗扰性能指标
( G+ G' G! c) ]" b) N% T3 r4 W/ h" nh        3        4        5        6        7        8        9        10
8 e+ b9 W, P; @6 h
72.2%        75.5%        81.2%        84.0%        86.3%        88.1%        89.6%        90.8%

6 g6 p& x4 b# }' M7 A$ K7 Z9 b2.4        2.7        2.9        3.0        3.1        3.2        3.3        3.4
6 p8 j+ V, u: X) F  L


  e" X  k+ X. {6 J
- }- K6 q& l# E2 W7 ^
4 X' t. w2 u# G+ B
6 }2 Q. f. G; ^- _* B- P( T3 Q
8 l+ f, C& H! o9 p

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