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东 北 大 学 继 续 教 育 学 院 直流自动控制系统 试 卷（作业考核线上） B 卷 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RS=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Dnop，调速要求所允许的静态速降Dncl；（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． 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）
第二题（25分） 转速、电流双闭环无静差调速系统，电动机file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif，整流装置内阻file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif，电动机电枢电阻file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.gif，电动机过载倍数file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.gif，整流装置放大倍数file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif，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file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif。 1．求以下各量（每个小问题2分） （1）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.gif （2）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.gif （3）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.gif 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）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.gif= （2）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.gif （3）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image028.gif= 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）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image030.gif （2）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image032.gif （3）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image034.gif （4）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image036.gif 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）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image030.gif （2）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image039.gif= （3）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.gif （4）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image028.gif= （5）file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image042.gif 第三题（20分） 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。 1．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） | | | | | | | | | 正转停车file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif | | | | file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif | | | | file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif | | | | file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif | | | |
2．在转矩极性鉴别中回环的大小对系统有何影响？（2 分） 3．无环流逻辑装置有哪几部分功能组成？（2 分） 4．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） 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：file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif，Unom=220V，Inom=308A，nnom=1000r/min，最大允许电流Idm＝1.1Inom。 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file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif，空载起动到额定转速时的转速超调量file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif，要求： 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） 2. 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file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif；（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） 表1 Mpmin三阶典型系统的抗扰性能指标 | h | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | | file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.gif | 72.2% | 75.5% | 81.2% | 84.0% | 86.3% | 88.1% | 89.6% | 90.8% | | file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.gif | 2.4 | 2.7 | 2.9 | 3.0 | 3.1 | 3.2 | 3.3 | 3.4 |
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