转速反馈闭环调节系统有哪些反馈和规律

转速反馈闭环调节系统有哪些反馈和规律

转速反馈闭环调节系统，从反馈角度说，有速度反馈、电流反馈、电压反馈，根据被控对象自身固有电气特征的不同，上述三种反馈可以单独或全部用于闭环调节系统。
其共有的规律即均为负反馈闭环调节系统，运用PID（比例、积分、微分，一般使用PI即可，有些对控制要求非常高的应用需要有D的加入）控制理论，进行闭环调节。
比如，普通直流电机拖动应用，仅需具有电压、电流反馈，组成双环PI闭环调节电机转速；
而高级应用比如轧机，则三种反馈信号都需要，同时还要加入张力反馈信号，并且需要PID三个参数都需要，才能满足此种应用场合的精确位置闭环调节需要；

3-1 在恒流起动过程中，电枢电流能否达到最大值 idm？为什么？答：不能达到最大值，因为在恒流升速阶段，电流闭环调节的扰动是电动机的反电动势，它正是一个线性渐增的斜坡扰动量，所以系统做不到无静差，而是id 略低于idm 。 3-2 由于机械原因，造成转轴堵死，分析双闭环直流调速系统的工作状态。答：转轴堵死，则n=0,比较大,导致 比较大,也比较大,然后输出电压 较大，最终可能导致电机烧坏。 3-3 双闭环直流调速系统中，给定电压 un*不变，增加转速负反馈系数 α，系统稳定后转速反馈电压 un 和实际转速 n 是增加、减小还是不变？答：反馈系数增加使得 增大， 减小， 减小， 减小，输出电压 减小，转速n减小，然后 会有所减小，但是由于α增大了，总体还是增大的。 3-4 双闭环直流调速系统调试时，遇到下列情况会出现什么现象？答：（1）转速一直上升，asr不会饱和，转速调节有静差。（2）转速上升时，电流不能维持恒值，有静差。 3-5某双闭环调速系统，asr、 均采用 pi 调节器，acr 调试中怎样才能做到 uim*=6v时，idm=20a；如欲使 un*=10v 时，n=1000rpm，应调什么参数？答：前者应调节，后者应调节。 3-6 在转速、电流双闭环直流调速系统中，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kn行不行？改变电力电子变换器的放大倍数 ks 行不行？改变转速反馈系数α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：转速n是由给定电压决定的，若要改变电动机转速，应调节给定电压。改变kn和ks不行。改变转速反馈系数α行。若要改变电动机的堵转电流，应调节或者。 3-7 转速电流双闭环直流调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少？为什么？答：均为零。因为双闭环调速系统在稳态工作中，当两个调节器都不饱和时，pi调节器工作在线性调节状态，作用是使输入偏差电压在稳态时为零。各变量之间关系如下： 3-8 在双闭环系统中，若速度调节器改为比例调节器，或电流调节器改为比例调节器，对系统的稳态性能影响如何？答：稳态运行时有静差，不能实现无静差。稳定性能没有比例积分调节器作用时好。 3-9 从下述五个方面来比较转速电流双闭环直流调速系统和带电流截止负反馈环节的转速单闭 环直流调速系统：（1）调速系统的静态特性。（2）动态限流性能。（3）起动的快速性。（4）抗负载扰动的性能。 5）抗电源电压波动的性能。 答：转速电流双闭环调速系统的静态特性，动态限流性能，起动的快速性，抗负载扰动的性能，抗电源电压波动的性能均优于带电流截止负反馈环节的转速单闭环直流调速系统。 3-10 根据速度调节器asr、电流调节器acr的作用，回答下面问题（设asr、acr均采用pi调节器）：1双闭环系统在稳定运行中，如果电流反馈信号线断开，系统仍能正常工作吗？2双闭环系统在额定负载下稳定运行时，若电动机突然失磁，最终电动机会飞车吗？答：1系统仍能正常工作，但是如果有扰动的话，系统就不能稳定工作了。2电动机突然失磁，转子在原有转速下只能产生较小的感应电动势，直流电机转子电流急剧增加，可能飞车。 4-1分析直流脉宽调速系统的不可逆和可逆电路的区别。 答：直流pwm调速系统的不可逆电路电流、转速不能够反向，直流pwm调速系统的可逆电路电流、转速能反向。 4-2 晶闸管电路的逆变状态在可逆系统中的主要用途是什么？答：晶闸管电路处于逆变状态时，电动机处于反转制动状态，成为受重物拖动的发电机，将重物的位能转化成电能，通过晶闸管装置回馈给电网。 4-3 v-m系统需要快速回馈制动时，为什么必须采用可逆线路。答：由于晶闸管的单向导电性，对于需要电流反向的直流电动机可逆系统，必须使用两组晶闸管整流装置反并联线路来实现可逆调速。快速回馈制动时，电流反向，所以需要采用可逆线路。 4-5晶闸管可逆系统中的环流产生的原因是什么？有哪些抑制的方法？答：原因：两组晶闸管整流装置同时工作时，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流。抑制的方法：1. 消除直流平均环流可采用α=β配合控制，采用α≥β能更可靠地消除直流平均环流。2. 抑制瞬时脉动环流可在环流回路中串入电抗器（叫做环流电抗器，或称均衡电抗器）。 4-6 试从电动机与电网的能量交换，机电能量转换关系及电动机工作状态和电动机电枢电流是否改变方向等方面对本组逆变和反组回馈制动列表作一比较。答：本组逆变：大部分能量通过本组回馈电网。电动机正向电流衰减阶段，vf组工作，vf组是工作在整流状态。电动机电枢电流不改变方向。反组回馈制动：电动机在恒减速条件下回馈制动，把属于机械能的动能转换成电能，其中大部分通过vr逆变回馈电网。电动机恒值电流制动阶段，vr组工作。电动机电枢电流改变方向。 4-7 试分析配合控制的有环流可逆系统正向制动过程中各阶段的能量转换关系，以及正、反组晶闸管所处的状态。答：在制动时，当发出信号改变控制角后，同时降低了ud0f和ud0r的幅值，一旦电机反电动势e>|ud0f|=|ud0r|，整流组电流将被截止，逆变组才真正投入逆变工作，使电机产生回馈制动，将电能通过逆变组回馈电网。当逆变组工作时，另一组也是在等待着整流，可称作处于“待整流状态”。即正组晶闸管处于整流状态，反组晶闸管处于逆变状态。 4-8逻辑无环流系统从高速制动到低速时需经过几个象限？相应电动机与晶闸管状态如何？答：逻辑无环流系统从高速制动到低速时需经过一，二两个象限。 相应电动机与晶闸管状态：正组逆变状态：电动机正转减速，vf组晶闸管工作在逆变状态，电枢电流正向开始衰减至零；反组制动状态：电动机继续减速，vr组晶闸管工作在逆变状态，电枢电流由零升至反向最大并保持恒定。 4-9从系统组成、功用、工作原理、特性等方面比较直流pwm可逆调速系统与晶闸管直流可逆调速系统的异同点。答：系统组成：直流pwm可逆调速系统：六个二极管组成的整流器，大电容滤波，桥式pwm变换器。晶闸管直流可逆调速系统：两组晶闸管整流装置反向并联。功用：直流pwm可逆调速系统：电流一定连续，可使电动机四象限运行晶闸管直流可逆调速系统：能灵活地控制电动机的起动，制动和升、降速。工作原理：直流pw畅法扳盒殖谷帮贪爆楷m可逆调速系统：六个二极管构成的不可控整流器负责把电网提供的交流电整流成直流电，再经过pwm变换器调节直流电压，能够实现控制电动机的正反转。晶闸管直流可逆调速系统：当正组晶闸管vf供电，能量从电网通过vf输入电动机，此时工作在第i象限的正组整流电动运行状态；当电机需要回馈制动时，反组晶闸管装置vr工作在逆变状态，此时为第ii象限运行；如果电动机原先在第iii象限反转运行，那么它是利用反组晶闸管vr实现整流电动运行，利用反组晶闸管vf实现逆变回馈制动。特性：直流pwm可逆调速系统1.电流一定连续2.可使电动机四象限运行3.电动机停止时有微震电流，能消除静摩擦死区