《电力拖动与控制系统(新)》武汉理工大学 期末考试答案.pdf

常将有日思无日，莫待无时思有时。——《增广贤文》

《电力拖动与控制系统（新）》武汉理工大学期末考试答案

一、计算(每题参考分值5分)

1、有一V-M系统，已知：Pnom=2.8kW,Unom=220V,Inom=15.6A,nnom=1500r/min,Ra=1.5Ω，

Rrec=1Ω,KS=37，1）系统开环工作时，试计算D=30时的s值；2）当D=30、s=10%时，计

算系统允许的稳态速降；3）如为转速反馈有静差调速系统，要求D=30、s=10%，在U*n=10V

时使电动机在额定点工作，计算放大器放大系数Kp和转速反馈系数α。

正确答案：解：

1)

2)

3)

2、有一PWM变换器供电直流调速系统：电动机参数=2.2kW,=220V,=12.5A,=1500r/min，

电枢电阻=1.5Ω，PWM变换器的放大倍数=22,电源内阻=0.1Ω。要求系统满足调速范围

D=20，静差率。（18分）(1)计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的闭环静态速降。

（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=15V时，，，则转速负反馈系数应该是多少？（4）计算放

大器所需的放大倍数。

好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。——《中庸》
海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。——林则徐

正确答案：（1）

（2）

大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎？——《罗贯中》
忍一句，息一怒，饶一着，退一步。——《增广贤文》

（3）由以上知因为

把已知各项代入上式，得

也可以用粗略算法：

（4）放大器的放大倍数

3、有一转速、电流双闭环调速系统,已知电动机参数为：PN=5.5kw，UN=220V，IN=28A，

nN=1460r/min，电枢回路电阻Ra=0.8Ω,允许电流过载倍数λ=1.6，电磁时间常数Tl=0.048s，

机电时间常数Tm=0.185s，主电路采用三相桥式整流电路，触发整流环节的放大倍数Ks=35，

整流电装置内阻Rrec=1.3Ω，平均失控时间常数Ts=0.0017s,ASR和ACR均采用PI调节器，最

大输入、输出电压均为8V，电流反馈滤波时间常数Toi=0.002s，转速反馈滤波时间常数

Ton=0.015s。电流调节器已按典型I型系统中KT=0.25设计好，电流环的静动态指标均已满

足要求。现要求转速稳态无静差，且电动机空载起动到额定转速时的超调量（1）计算电流

反馈系数β，转速反馈系数α；（2）画出待设计转速环动态结构图；（3）拟将转速环设计

成典型II型系统，请设计转速调节器，并校核近似条件；

万两黄金容易得，知心一个也难求。——《曹雪芹》
常将有日思无日，莫待无时思有时。——《增广贤文》

正确答案：

万两黄金容易得，知心一个也难求。——《曹雪芹》
百学须先立志。——朱熹

4、转速单闭环直流调速系统，电动机数据：30Kw,220V,160A,1000r/min,Ra=0.1Ω,整流装置

内阻Rrec=0.3Ω，变流装置的放大倍数Ks=40，要求调速指标：D=40，S≤10%，额定转速时的

给定电压Unm*=10V。(12分)（1）计算开环系统稳态速降和调速要求所允许的稳态速降；

（2）计算所需放大器的放大倍数Kp；

正确答案：

好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。——《中庸》
先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

5、某龙门刨床工作台采用晶闸管整流器-电动机转速单闭环直流调速系统，电动机数据：

60kW,220V,305A,1000r/min,Ra=0.1Ω,整流装置内阻Rrec=0.08Ω，变流装置的放大倍数Ks=40，

要求调速指标：D=40，S≤10%，额定转速时的给定电压Unm*=10V。（1）试画出系统原理

图和静态结构图。（2）计算开环系统稳态速降和调速要求所允许的闭环稳态速降。（3）调

整该系统参数，使当Un*=15V时，Id=IN，n=nN，则转速负反馈系数α应该是多少？（4）

计算所需放大器的放大倍数Kp；

正确答案：解：（1）

系统原理图

静态结构图

（2）

（3）（4）

穷则独善其身，达则兼善天下。——《孟子》
天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。——《易经》

可以求得，也可以用粗略算法：

6、设控制对象传递函数为:其中K1=2，T1=0.43s,T2=0.07s,要

求利用PI调节器将其分别将其校正成典型Ⅰ和Ⅱ型系统，确定调节器的参数

正确答案：

典Ⅰ系统：PI调节器传函为令则