2-1 在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速，应调节什么参数？改变转速调节器的放大倍数行不行？改变电力电子变换器的放大倍数行不行？改变转速反馈系数行不行？若要改变电动机的堵转电流，应调节系统中的什么参数？ 答：改变电机的转速需要调节转速给定信号Un※；改变转速调节器的放大倍数不行，改变电力电子变换器的放大倍数不行。若要改变电机的堵转电流需要改变ASR的限幅值。
2-2 在转速、电流双闭环调速系统中，转速调节器有哪些作用？其输出限幅值应按什么要求来整定？电流调节器有哪些作用？其输出限幅值应如何整定？
答：转速调节器的作用是：
电机风罩（1）使转速n很快的跟随给定电压Un※变化，稳态时可减小转速误差，如果采用PI调节器，则可以实现无静差。
（2）对负载变化起抗扰作用。
转速调节器的限幅值应按电枢回路允许的最大电流来进行整定。
电流调节器作用：
imerj（1）使电流紧紧跟随给定电压Ui※变化。
（2）对电网电压的波动起及时抗扰的作用。
（3）在转速动态过程中，保证获得电动机允许的最大电流，从而加快动态过程。（4）当电机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。电流调节器的最大值应该按变换电路允许的最大控制电压来整定。
2-3 转速、电流双闭环调速系统稳态运行时，两个PI调节器的输入偏差（给定与反馈之差）是多少？它们的输出电压是多少？为什么？
答：若都是PI调节器，则两个调节器的输入偏差为0，即Ui※=Ui，Un※=Un；输出电压为：Ui※=βId=Ui，Uc=U d0/K s=RI d+C e n=(RUi※/β)+(CeUn※/α)。
2-4 如果转速、电流双闭环调速系统的转速调节器不是PI调节器，而是比例调节器，对系统的静、动态性能会有什么影响？
答：若采用比例调节器可利用提高放大系数的办法使稳态误差减小即提高稳态精度，但还是有静差的系统，但放大倍数太大很有可能使系统不稳定。
2-5 在转速、电流双闭环系统中，采用PI调节器，当系统带额定负载运行时，转速反馈线突然断线，系统重新进入稳态后，电流调节器的输入偏差电压△Ui 是否为0，为什么？
答：反馈线未断之前，Id=In，令n=n1，当转速反馈断线，ASR迅速进入饱和，Un※=Un※max，Uc↑，Id↑至Idm，Te＞T l，n↑，Id↓，△Ui出现，Id↑至Idm，n↑，Id↓，此过程重复进行直到ACR饱和，n↑，Id↓，当Id=In，系统重新进入稳态，此时的速度n2＞n1，电流给定为Un※max= Idmaxβ＞电流反馈信号Un= Inβ，偏差△Ui不为0。
2-6 在转速、电流双闭环系统中，转速给定信号Un※未改变，若增大转速反馈系数α，系统稳定后转速反馈电压Un是增加还是减少还是不变？为什么？
答：Un不变，因为PI调节器在稳态时无静差，即：Un※=Un，Un※未改变，则，Un也不变。
2-7 在转速、电流双闭环系统中，两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。已知参数：电动机：Pnom=3.7kW ，Unom=220V ，Inom=20A ，nnom=1000r/min，电枢回路总电阻R=1.5Ω，设Unm*= Uim*= Ucm=8V，电枢回路最大电流
Idm=40A，电力电子变换器的放大系数Ks=40.试求：
（1）电流反馈系数β和转速反馈系数α；
（2）当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、Ui、Uc值。
解：（1）β= Uim*/Idm=8/40=0.2
α= Unm */ nnom=8/1000=0.008
（2）Ud0=IdmR=40×1.5=60V
Ui= Uim*=8V（极性相反）
Uc= Ud0/Ks=60/40=1.5A
2-8 在转速、电流双闭环调速系统中，调节器ASR、ACR均采用PI调节器。当ASR输出达到Uim=8V时，主电路电流达到最大电流80A。当负载电流由40A 增加到70A时，试问：
（1）Ui应如何变化？
（2）Uc应如何变化？
解：（1）β= Uim*/Idm=8/80=0.1
电流为40A时：Ui= Idβ=40×0.1=4V
电流为70A时：Ui= Idβ=70×0.1=7V
（2）Uc增加。
2-9在双闭环直流调速系统中，电动机拖动恒转矩负载在额定工作点正常运行，现因某种原因电动机励磁下降一半，系统工作情况将会如何变化？（λ=1.5）答：设突发状况之前的磁通为Ø1，令此时的磁通为Ø2，之前的电磁力矩为Te1，此刻的电磁力矩为Te2，负载转矩恒为T l，电机励磁下降一半，则Ø2=0.5Ø1，Te2=Cm（Ø2）Id=0.5 Te1＜T l，n↓，Id↑甚至到Idm，Te2=Cm（Ø2）Idm=0.75 Te1＜T l，n会一直下降到0。
2-10 有一个系统，其控制对象的传递函数为Wobj（s）=10/（0.01s+1），要求设计一个无静差系统，在阶跃输入下系统超调量σ≤5%（按线性系统考虑）。试对该系统进行动态校正，决定调节器结构，并选择其参数。
解：可选择积分调节器，设其传递函数为：W（s）=ki/s，则校正成新系统的传递函数为：W新（s）=10Ki/s（0.01s+1），将原系统校正成Ⅰ型系统WⅠ（s）=K/s （Ts+1）以实现无静差，按σ≤5%要求查表取：KT=0.5即：10Ki×0.01=0.5，得：Ki=5。
2-11 调节对象的传递函数为Wobj（s）=18/[(0.25s+1)(0.005s+1)]，要求用调节器将其校正成典型Ⅰ型和Ⅱ系统，确定调节器的结构和参数。
解：（1）校正成典型Ⅰ型系统：
①选择调节器为PI调节器，Wpi（s）=Kpi（τs+1）/τs；
② 令τ=0.25，则校正之后的新系统的传递函数为W （s ）=18Kpi/[τs (0.005s+1)]； ③ W Ⅰ（s ）=K/s （Ts+1），令KT=0.5，则，18Kpi/τ×0.005=0.5，代入τ=0.25，得：Kpi=1.4。
（2）校正成典型Ⅰ型系统：
① 传递函数近似处理：Wobj （s ）=18/[(0.25s+1)(0.005s+1)]≈18/[0.25s(0.005s+1)]； ② 选择调节器为PI 调节器，Wpi （s ）=Kpi （τs+1）/τs ；
③ 校正之后的新系统的传递函数为W （s ）=18Kpi （τs+1）/ [0.25τs 2（0.005s+1)]； ④ W Ⅱ（s ）=K （τs+1）/s 2（Ts+1），令h=5，h=τ/T=τ/0.005=5，则τ=0.025；
触摸调光icK=（h+1）/2h 2T 2=18Kpi/ 0.25τ，代入τ，T ，h ，得：Kpi=1.67。
1-15 在题1-10的系统中，主电路电感mH L 50=，系统运动部分飞轮惯量226.1m N GD ⋅=，整流装置采用三相零式电路，试判断按题1-10要求设计的转速负反馈系统能否稳定运行？如要保证系统稳定运行，允许的最大开环放大系数K 是多少？
解：计算系统中各环节的时间常数：
电磁时间常数 s H R L T l 0185.0)5.12.1(05.0=Ω+==
爬墙式
机电时间常数 s s C C R GD T m
e m 064.0137.030137.0375)5.12.1(6.13752=⨯⨯⨯+⨯==π
对于三相零式电路（即三相半波整流电路），晶闸管装置的滞后时间常数为 s T s 00333.0=
为保证系统稳定，开环放大系数应满足稳定条件：
K ＜86.2200333.00185.000333.0)00333.00185.0(064.0)(22=⨯++⨯=++s l s s l m T T T T T T
而题1-10中计算得到的闭环系统的开环放大系数为
K=1-∆∆cl op
n n =133.835.246-=28.57＞22.866aaaa
因此，此转速负反馈系统不能稳定运行。
1-10 V-M 系统，电动机参数为：N P =2.2kW ，N U =220V,N I =12.5A,N n =1500r/min，电枢电阻a R =1.2Ω，整流装置内阻rec R =1.5Ω，触发整流环节的放大倍数s K =35。要求系统满足调速范围D=20，静差率s ≤10%。
（1）计算开环系统的静态速降op n ∆和调速要求所允许的闭环静态速降cl n ∆。
（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框图。
（3）调整该系统参数，使当U n *=15V 时，I d =I N ，n=n N ，则转速负反馈系数α应该是多少？
（4）计算放大器所需的放大倍数。
解：（1）先计算电动机的电动势系数：
C e =N a N N n R I U -=15002
.15.12220⨯-=0.137r V min/⋅
故开环系统的静态速降
op n ∆=e N C RI =()137.05.125.12.1⨯+=246.35r/min
调速要求所允许的闭环静态速降
室外隔音墙
cl n ∆=()s D s n N -1≤()%10120%
101500-⨯⨯=8.33r/min
(2)系统的原理图如下：
系统静态结构框图如下：
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