第二章2-1：答：在制动阶段，VT1始终不导通。

VT2导通期间，并能耗制动；VT2不导通期间，VD1续流，并回馈制动。

2-2：由101001000==D ；rpm s D s n n n N N cl 04.298.01002.01000)1(=⨯⨯≤-=∆=∆；2-3：已知rpm n n n N 1500max max 0=∆+= rpm n n n N 150min min 0=∆+=max n n N =，rpm n N 15=∆所以1115150151500minmax =--==n n D 1.0151114851511=⨯+⨯=∆+∆=Dn n D n s N N N2-4：rv n R I UC N a N Ne min/1478.0/)(⋅=-=rpmC R R I n e s a N op 1.1151478.0/045.0378/)(=⨯=+=∆1.38.0*1.1152.0*1430)1(==-∆=s n s n D N N 32.57.0*1.1153.0*1430)1(==-∆=s n s n D N N2-5：rpm C R I n e N op 5.2742.0/18.0305/=⨯==∆ /()27.45%N op N op s n n n =∆+∆=rpm s D s n n n N N cl 63.295.02005.01000)1(=⨯⨯≤-=∆=∆2-6：v K K U K K U s p u s p dcl 121=+=γ264==u s p dop U K K U 22/=dcldop UUv U K K K K U dcl sp s p u 6.41=+=γ2-7： 10=Drpm s D s n n n N N cl 9.795.01005.01500)1(=⨯⨯≤-=∆=∆66.1119.71001=-=-∆∆=clop n n K2-8：rpm n cl 801=∆，15=K所以：rpm rpm K n n cl op 12801680)1(1=⨯=+∆=∆； 如果：30=K ，则：rpm rpm K n n op cl 29.4131/128012==+∆=∆； 由)1(11s n s n D cl N -∆=，)1(22s n sn D cl N -∆=则：229.41/802112≈=∆∆=cl cl n n D D2-9：1）r v n R I U C N a N N e min/1342.0/)(⋅=-=rpm C R R R I n e L rec a N op 4.3071342.0/3.35.12/)(=⨯=++=∆rpm s D s n n N cl 33.89.0201.01500)1(=⨯⨯=-=∆所以9.35133.889.2461=-=-∆∆=clop n n K2）系统原理图和静态结构框图见书中；3、4）方法一：由n U U n n α=≈*，所以r v n U N nm min/01.01500/15/*⋅==≈α77.13/==s epK KCKα；3、4）方法二：由2271.14/])1([*=++=nm s N N e p U K R I n K C K 0097.0/==s p e K K KC α。

2-10：已知：s com dcrR U I /=s n com dbl R U U I /)(*+≈由N s com dcr I R U I 2.1/-≤-=-，N s n com dbl I R U U I 2/)(*≤+≈ 两式相加可得： N s n I R U 8.0/*≤进一步：Ω=⨯=≥5.1)5.128.0/(158.0/*N n s I U R ；所以：v I R U N s com 5.222.1=⨯≥。

要求Ω=++≤1.13/)(L rec a s R R R R ，所以：设置电流反馈系数364.11.1/5.1==fiK ，所以：v v U com 5.165.1/1.15.22=⨯=，Ω=1.1s R 。

电流截止负反馈的单环速度闭环系统原理图和静态结构图略。

另一种方法求s R ：由静特性可知：0)1(/])([*=+---=K C RI R I R I K K U K K n e dbl s dcr s dbl s p nm s p ，堵转时可知， )/()]/([*dcr dbl s p dbl nm s I I K K RI U R --=，与前方结果一致！2-11：s C C R GD T m e m 0819.0375/2==，s R L T l 0152.0/==，s T s 00333.0=所以：2.30/])([2=++=s l s s l m cr T T T T T T K 。

因为稳态要求9.35≥K ，而稳定性要求2.30≤K ；所以系统不稳定。

如果系统要稳定，则2.30≤K 。

2-12：r v n R I U C N a N N e min/1311.0/)(⋅=-= rpmC R I n e N op 7.3922.0/3.36.15/=⨯==∆8871.0307.3921500307.392=⨯+⨯=∆+∆=Dn n D n s N N Nrpm s D s n n N cl 56.59.0301.01500)1(=⨯⨯=-=∆r v n U N nm min/0067.0/*⋅=≈α6.69156.57.3921=-=-∆∆=clop n n K所以：9.38350067.0/1311.06.69/=⨯⨯==s e pK KC Kα另一种方法：)]1(/[)(*+-=K C R I U K K n e N nm s p N 可知： 8.39/])1([*=++=nm s N N e p U K R I n K C K ； 0.0066/==s p e K K KC α2-13：1：M 法测速时： 当rpm n 1500=有公式：c ZT M n /601=，可知：102460/1==c nZT M所以：4648.1/60==c ZT Q ，41max 107656.9/1-⨯==M δ当rpm n 150=有公式：c ZT M n /601=，可知：4.10260/1==c nZT M所以：4648.1/60==c ZT Q ，31max 107656.9/1-⨯==M δ2：T 法测速时： 当rpm n 1500=有公式：20/60ZM f n =，可知：7656.9/6002==Zn f M所以：1.171)60/(02=-=Zn f Zn Q ，1141.0)1/(12max =-=M δ当rpm n 150=有公式：20/60ZM f n =，可知：656.97/6002==Zn f M所以：5519.1)60/(02=-=Zn f Zn Q ，01141.0)1/(12max =-=M δ第三章3-1：r v n U N nm min/01.01500/15/*⋅==≈αmin /500/5r v n ==α v U U n n 5*== dL d i i I I U U ββ===*v K R I n C U s dL e c 175.4/)(=+= dm im i I U U β==**v K R I U s dm c 4/)==3-2：r v n U N nm min/008.0/*⋅==α A v I U dm im /2.0/*==β；v v R I U dm d 605.1400=⨯==； v U U im i 8**==；v U i 8-=；v K U U s d c 5.140/60/0===；3-3：当d I 由40A 变到70A 时，*i U 由4v 变到7v ；s dl e c K R I n C U /)(+=，增大；由当时的速度和负载决定。

3-4：由于N m L N m N m e I C T I C I C T =>==5.1275.0，所以：1：N n n =，电动机的速度将首先下降（因为电磁转矩突然变小），然后由于电流上升最大值导致N m L N m e I C T I C T =>=5.1，电动机速度经过闭环系统调节，又回到给定转速，此时N m L N m e I C T I C T ===)3/4()4/3(；电动机的励磁变化相当于扰动，并且在速度环所包围的前向通道上，所以系统能够调节。

2：速度调节完之前，ASR 将饱和输出N im i I U U βλ==**；速度调节完之后，ASR 将线性输出N i I U )3/4(*β=。

3：速度调节完之前， d i I U β=稍小于N im i I U U βλ==**， 速度调节完之后， d i I U β=等于N i I U )3/4(*β=；4：s N N e c K R I n C U /)(+=下降为s N N e c K R I n C U /))3/4()4/3((+=； 5：)(0R I n C U N N e d +=下降为))3/4()4/3((0R I n C U N N e d +=；6：速度调节完之前， d I 稍小于dm N I I =λ，速度调节完之后，d I 等于N I )3/4(；3-5：1）又题意，查表2-2可知：69.0=KT ，所以9.6=K ； 2）查表2-2可知：s T t s 6.06==；s T t r 33.03.3==。

3）频率特性图略，由T t r 5.225.0=<，查表2-2可知10=K ，%3.16=σ。

3-6：由题意：调节器设计为积分调节器s G τ/12=, 而固有系统)101.0/(100+=s G 所以)1()101.0()/10(1+=+=∑s T s K s s G i I τ，因为%5≤σ，查表2-2可知：5.0=∑i I T K ，得到50=I K ；又因为50/10==τI K ，所以5/1=τ。

3-7：由题意：调节器设计为比例积分调节器s s K G n n n ττ/)1(2+=, 而固有系统)102.0/(100+=s G ，所以)1()1()102.0()1)(/10(221++=++=∑s T s s K s s s K G n n N n n n τττ，因为%30≤σ，查表2-6可知：7=h 。

所以：s hT n n 14.0==∑τ，1.204)2/()1(22=+=∑n N T h h K ，86.210/==n N n K K τ。

3-8：1）r v n U N nmmin/01.0/*⋅==α A v I U dm im /0173.0/*==β； 2）电流调节器设计：①确定时间常数：s T s 31033.3-⨯=，s T oi 3105.2-⨯=，s T l 012.0=，s T T T oi s i 31083.5-∑⨯=+=②ACR 结构选择：s s K G i i i ττ/)1(2+=③确定参数：s T l i 012.0==τ，因为%5≤i σ，查表2-2可知：5.0=∑i I T K ，得到2.86==ci I K ω，所以224.0/==βτs i I i K R K K④校验近似条件（1） 电力电子变换器滞后的近似处理1003/176.85=≤=s ci T ω------成立（2） 忽略反电势对电流环影响的近似处理79)/(1376.85=≥=l m ci T T ω------成立（3） 小惯性群的近似处理5.115)/(13176.85=≤=oi s ci T T ω------成立⑤所以：电路图略，Ω≈Ω==k k R K R i i 997.80， F F R C i i i μμτ4.1338.1/≈== F F R T C oi oi μμ25.025.0/40≈==3）速度调节器设计：①确定时间常数：s T T T on i n 0267.02=+=∑∑，s T m 12.0= ②ASR 结构选择：s s K G n n n ττ/)1(2+= ③确定参数： 当5=h 时，%10%2.11)12.01000/(0267.085.2821.1%2.812))((2*max >=⨯⨯⨯⨯⨯=∆-Λ=∑mn N bn T n T n Z C C λσ不成立；当4=h 时，%10%7.10)12.01000/(0267.085.2821.1%5.772))((2*max >=⨯⨯⨯⨯⨯=∆-Λ=∑mn N bn T n T n Z C C λσ不成立；当3=h 时，%10%99.9)12.01000/(0267.085.2821.1%2.722))((2*max <=⨯⨯⨯⨯⨯=∆-Λ=∑mn N bn T n T n Z C C λσ成立；所以：s hT n n 0801.0==∑τ，7.311)2/()1(22=+=∑n N T h h K ，7.7)/(==R T C K K m e n N n αβτ，25==n N cn K τω④校验近似条件（4） 小惯性群的近似处理40/3125=≤=∑i I cn T K ω------成立（5） 电流环的降阶近似处理2.25/3125=≤=on I cn T K ω------成立⑤所以：电路图略，Ω≈Ω==k k R K R n n 3103080， F F R C n n n μμτ26.026.0/≈== F F R T C on on μμ5.15.1/40≈==4）%6.63)12.0100/(0267.085.282)4.01.1(%2.812))((2*max =⨯⨯⨯-⨯⨯=∆-Λ=∑mn N bnT n T n Z C C λσ5）sR I I n T C t dl dm m e 386.0])/[(*2=-=3-9：略 3-10：1）r v n U N nm min/0267.0/*⋅==α A v I U dm im /00877.0/*==β；2）电流调节器设计：确定时间常数：s T s 31067.1-⨯=，s T oi 3102-⨯=，s T T T oi s i 31067.3-∑⨯=+= 确定参数：因为%5≤i σ，查表2-2可知：5.0=∑i I T K ，得到2.136==ci I K ω，所以9.0/==βτs i I i K R K K3）速度调节器设计：①确定时间常数：s T T T on i n 0273.02=+=∑∑，s T m 12.0= ②ASR 结构选择：s s K G n n n ττ/)1(2+=③确定参数： 当5=h 时，%10%25.9))((2*max <=∆-Λ=∑mnN b n T n T n Z C C λσ成立； 所以：s hT n n 13671.0==∑τ，160)2/()1(22=+=∑n N T h h K ，46.10)/(==R T C K K m e n N n αβτ，22==n N cn K τω④校验近似条件（6） 小惯性群的近似处理64/3122=≤=∑i I cn T K ω------成立（7） 电流环的降阶近似处理27/3122=≤=on I cn T K ω------成立⑤所以：Ω≈Ω==k k R K R n n 4204200， F F R C n n n μμτ33.033.0/≈== F F R T C on on μμ22/40≈==4）电流环的截止频率：2.136=ci ω，速度环的截止频率：22=cn ω，合理！3-11：1）由rpmv nU rpmv n U n Nnm 5005150015**===v K R I n C U s dl e c 47.330/)220500128.0(/)(=⨯+⨯=+=2）速度自由滑行减速直到为零。