东北大学-直流自动控制系统

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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：U_nom=220V，I_nom=32A，n_nom=1350rpm，电枢电阻R_a=0.66Ω，整流装置K_s=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n_op，调速要求所允许的静态速降n_cl；（2分）

3.   当给定电压U_n^*=10V时，n=n_nom，求闭环系统开环放大倍数K，调节器的放大倍数K_P，速度反馈系数α；（6分）

4.  若截止电压U_com=9V，堵转电流I_dbL=2.2I_nom，求电流反馈系数β，截止电流I_dcr。（4分）

 第二题（25分）

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。

1．求以下各量（每个小问题2分）

（1） 

（2）                

（3）

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）

（1）=

（2）

（3）=

3．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）

（4）

4．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）=

（3）

（4）=                                    

（5）第三题（20分）

有环流可逆调速系统，采用=工作制，主电路的工作状态如下图所示（VF为正转组晶闸管、VR为反转组晶闸管），请在图中标出两组晶闸管输出电压的极性、工作组电流的方向、电动机反电动势的方向、平波电抗器的电势方向。

第四题（41分）

某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，变流装置采用三相全控桥式整流电路，已知如下数据：

直流电动机： ，， , ,;

变流装置：，;

电枢回路总电阻：;

时间常数：，;

电流反馈: ，

转速反馈：，

设计要求：

1. 电流环按二阶典型系统设计（取工程最佳参数），请计算电流调节器参数（不要求计算电阻电容值）；（15分）

2. 转速环按对称三阶系统设计（取对称最佳参数，），请计算转速调节器参数（不要求计算电阻电容值）；（20分）

3. 计算带额定负载启动到额定转速时的超调量和启动时间。（6分）