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(打印)运动控制系统题库

18.某直流调速系统电动机额定转速为1430 r/min ,额定速降 ∆n N = 115r/min ,当要求静差率30%时,允许多大的调速范围?如果要求静差率20%,则调速范围是多少?如果希望调速范围达到10,所能满足的静差率是多少?解:35701153014301%30。

)(时:要求=⨯⨯=-∆⋅==S n S n D S N N13801152014301%20。

)(时:要求=⨯⨯=-∆⋅==S n S n D S N N%64444601151014301151010。

时,静差率:希望==⨯+⨯=∆⋅+∆⨯==N N N n D n n D S D19.[2-2;1。

4]调速系统的调速范围是1000~100 r/min ,要求静差率S =2%,那麽系统允许的稳态转速降是多少?解:r/min。

)(则:;根据给定条件:04129810210001101001000=⨯⨯=-⋅=∆==S D S n n D N N20.某一调速系统,在额定负载下,最高转速为n 0max =1500r/min ,最低转速为n 0min =150r/min ,带额定负载时的速度降落m in /15r n N =∆,且在不同转速下额定速降不变,试问系统的调速范围有多大?系统的静差率是多少?解:%1010151114851511%1010150151115150151500max 0min 0min 0max 0==⨯+⨯=∆⋅+∆-∆⋅====∆==--=∆-∆-=。

)(或:;。

根据静差率的定义,;根据给定条件,N N N N N N n D n n n D S n n S n n n n D21.直流电动机:m in /1430,023.0,378,220,74r n R A I V U kW P N a N N N =Ω====晶闸管整流器内阻Ω=022.0S R 系统采用降压调速,当生产机械要求静差率S =20%,求系统的调速范围有多大?如果要求静差率S =30%,则系统的调速范围又有多大?解:3570115301430%301380115201430%201115147700450378/1477014300230378220。

;要求。

;要求)(。

=⨯⨯===⨯⨯==-∆⋅==⨯=⋅=∆=⨯-=-=∑D S D S S n Sn D rpm C R I n rpmV n R I U C N N e N Nop N a N N e22某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机,其额定数据如下:60kW 、220V 、305A 、1000r/min ,采用V-M 系统,主电路总电阻Ω=∑18.0R ,电动机电动势系数rpm V Ce /2.0=。

如果要求调速范围 D = 20,静差率5%,采用开环调速能否满足?若要满足这个要求,系统的额定速降最多能有多少?解:min/6329520510001%808.0649054905.2742010005.274202019.0955.27451000%515.27420180305/20r S D S n n n D n n D S D D S S n S n D rpm C R I n rpm C N cl N N N N N N e N Nop e 。

)(要求反馈:,满足这个要求需要负开环系统不能满足要求则要求;要求)(。

速度降落:首先求取额定负载下的=⨯⨯=-⋅⋅=∆===⨯+⨯=∆⋅+∆⋅===⨯⨯==-∆⋅==⨯=⋅=∆=∑ 22---2。

[2-5;1.7] 某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机,采用V-M 系统,已知电动机额定数据如下:Ω======∑180/2.0m in;/1000,305,220,60。

;R rpm V C r n A I V U kW P e N N N N 。

求:⑴ 当电流连续时,在额定负载下的转速降落⑵ 开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率⑶ 额定负载下的转速降落为多少,才能满足D = 20,静差率S ≤5%的要求 解:22---3。

[尔例2-1——2-2] 某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机,采用V-M 系统,已知电动机额定数据如下:Ω======∑180/2.0m in;/1000,305,220,60。

;R rpm V C r n A I V U kW P e N N N N 。

且已知晶闸管与触发装置的放大倍数,30=S K 转速负反馈系数rpm V /015.0=α为满足D = 20,静差率S ≤5%的要求:⑴ 开环系统能否满足要求?⑵ 接成转速负反馈单闭环系统,为满足要求,计算放大器的电压放大系数!解:22---4。

[尔例2-1——2-2——2-3] 某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机,采用V-M 系统, 已知电动机额定数据如下:Ω======∑180/2.0m in;/1000,305,220,60。

;R rpm V C r n A I V U kW P e N N N N 。

且已知晶闸管与触发装置采用三相桥式电路,放大倍数,30=S K 转速负反馈系数rpm V /015.0=α,电枢回路总电感m H 6.21=∑L ,整个系统的飞轮惯量22Nm 78=GD为满足D = 20,静差率S ≤5%的要求: (1) 开环系统能否满足要求?(2) 接成转速负反馈单闭环系统,为满足要求,计算放大器的电压放大系数! (3) 判断系统的稳定性 解:已知转速负反馈单闭环系统参数:电动机额定数据:Ω======∑10/12.0m in;/1750,226,220,45。

;R rpm V C r n A I V U kW P e N N N N 。

且已知晶闸管与触发装置采用三相桥式电路,放大倍数,36=S K 转速负反馈系数rpm V /006.0=α,为满足D = 10,静差率S ≤0。

05%的要求,进行静态计算:Kop 、Kp 。

解:30-1.[2-7;2。

1] 转速闭环调速系统的调速范围是1500~150 r/min ,要求静差率S ≤5%,那麽系统允许的静态速降是多少?如果开环系统的静态速降是100 r/min ,则闭环系统的开环放大倍数是多少?解:30-2.[2-7;2。

1] 转速闭环调速系统的调速范围是1500~150 r/min ,要求静差率S ≤2%,那麽系统允许的静态速降是多少?如果开环系统的静态速降是100 r/min ,则闭环系统的开环放大倍数是多少?解:35.[例题] IGBT ——PWM —M 转速负反馈单闭环有静差直流调速系统: 电动机:m in /1000,5.0,55,220,10r n R A I V U kW P N a N N N =Ω==== 电枢回路参数:mH L R 5,6.0=Ω=∑∑;系统运动部分的飞轮惯量2210m N GD ⋅= PWM 变换器:ms T K S S 1.0,44==若生产机械要求调速范围D =10,静差率5%,试判断系统的稳定性。

解:rpm C R I n rpm V n R I U C r s D s n n e N Nop N a N N e N Ncl 4.1711925.06.055/1925.010005.055220min/26.5951051000)1(=⨯==∆=⨯-=-==⋅⋅=-⋅=∆∑6.31126.54.1711=-=-∆∆=NclNop OP n n K sT s C R GD T s R L T S e m l 0001.0045.01925.055.93756.010)/30(37500833.06.0005.0222==⨯⨯⨯=⋅====∑∑∑π系统稳定--〈=++=⋅++=cr OP l Sl m S m S l S S l m cr K K T T T T T T T T T T T T K 4.455)(2 36.[例题] 某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机,采用V-M 系统,已知电动机额定数据如下:Ω======∑180/2.0m in;/1000,305,220,60。

;R rpm V C r n A I V U kW P e N N N N ; 要求调速范围 D = 20,静差率5%;接成转速负反馈单闭环有静差直流调速系统,已知:30,/015.0==S K rpm V α;求解比例放大器的放大系数解:min/63295205100015.27420180305/20r S D S n n rpm C R I n rpm C N cl N e N Nop e 。

)(要求。

速度降落:首先求取额定负载下的=⨯⨯=-⋅⋅=∆=⨯=⋅=∆=∑462.0/015.0306.103/6.103163.22751=⨯=⋅==-=-∆∆=e S OP P NclNop OP C K K K n n K α37.[例题] 某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机,采用V-M 系统,已知电动机额定数据如下:Ω======∑180/2.0m in;/1000,305,220,60。

;R rpm V C r n A I V U kW P e N N N N ; 要求调速范围 D = 20,静差率5%;接成转速负反馈单闭环有静差直流调速系统,已知:30,/015.0==S K rpm V α;三相桥式电枢回路参数:mH L R 3,18.0=Ω=∑∑;系统运动部分的飞轮惯量2260m N GD ⋅= 判断系统的稳定性 解:min/63295205100015.27420180305/20r S D S n n rpm C R I n rpm C N cl N e N Nop e 。

)(要求。

速度降落:首先求取额定负载下的=⨯⨯=-⋅⋅=∆=⨯=⋅=∆=∑462.0/015.0306.103/6.103163.22751=⨯=⋅==-=-∆∆=e S OP P NclNop OP C K K K n n K αsT s C R GD T s R L T S e m l 00167.0075.02.055.937518.060)/30(3750167.018.0003.0222==⨯⨯⨯=⋅====∑∑∑π系统不稳定--〉=++=⋅++=cr OP l Sl m S m S l S S l m cr K K T T T T T T T T T T T T K 4.49)(270-1.[3-5;2。

14] 某反馈控制系统已校正成典型Ⅰ型系统。

已知时间常数s T 1.0=,要求阶跃响应超调量%10≤σ。

求:⑴ 系统的开环增益⑵ 计算过度过程时间和上升时间⑶ 绘出开环对数幅频特性。

如果要求上升时间s t s 25.0〈,求σ,K 。

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