1 第二章 双闭环直流调速系统
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：
（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：
（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？ 2 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=Ud0/Ks=RId+Cen=(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。
电⼒拖动⾃动控制系统实验报告
电⼒拖动⾃动控制系统实验
实验⼀转速反馈控制直流调速系统的仿真
⼀、实验⽬的1、了解MATLAB下SIMULINK软件的操作环境和使⽤⽅法。
2、对转速反馈控制直流调速系统进⾏仿真和参数的调整。
⼆、转速反馈控制直流调速系统仿真根据课本的操作步骤可得到如下的仿真框图：
图 1 仿真框图1、运⾏仿真模型结果如下：
图2 电枢电流随时间变化的规律
图3 电机转速随时间变化的规律2、调节参数Kp=0.25 1/τ=3 系统转速的响应⽆超调但调节时间长
3、调节参数Kp=0.8 1/τ=15 系统转速的响应的超调较⼤，但快速性较好
实验⼩结
通过本次实验初步了解了MATLAB下SIMULINK的基本功能，对仿真图的建⽴了解了
相关模块的作⽤和参数设置。并可将其⽅法推⼴到其他类型控制系统的仿真中。
实验⼆转速、电流反馈控制直流调速系统
仿真
⼀、实验⽬的及内容
了解使⽤调节器的⼯程设计⽅法，是设计⽅法规范化，⼤⼤减少⼯作计算量，但⼯程设计是在⼀定近似条件下得到的，⽤MATLAB仿真可根据仿真结果对设计参数进⾏必要的修正和调整。
转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良、应⽤最⼴泛的直流调速系统，对于需要快速正、反转运⾏的调速系统，缩短起动、制动过程的时间成为提⾼⽣产效率的关键。为了使转速和电流两种负反馈分别起作⽤，可在系统⾥设置两个调节器，组成串级控制。
⼀、双闭环直流调速系统两个调节器的作⽤1)转速调节器的作⽤
（1）使转速n跟随给定电压*m
U变化，当偏差电压为零时，实现稳态⽆静
差。
（2）对负载变化起抗扰作⽤。
（3）其输出限幅值决定允许的最⼤电流。2)电流调节器的作⽤
（1）在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压*
i
U变化。
（2）对电⽹电压波动起及时抗扰作⽤。
（3）起动时保证获得允许的最⼤电流，使系统获得最⼤加速度起动。
（4）当电机过载甚⾄于堵转时，限制电枢电流的最⼤值，从⽽起⼤快速的安全保护作⽤。当故障消失时，系统能够⾃动恢复正常。三、电流环仿真模型设计
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1 西安交通大学现代远程教育
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2 课程代码：DL009
课程名称：电力拖动自动控制系统
一、单选（本大题共50小题，每小题1分，共50分）
1.异步电动机串级调速系统中，串级调速装置的容量（）。
A.随调速范围的增大而增大
B.随调速范围的增大而减小
C.与调速范围无关
D.与调速范围有关，但关系不确定
2.在恒压频比控制的变频调速系统中，在基频以下变频调速时进行定子电压补偿，其目的是（）。
A.维持转速恒定
B.维持定子全磁通恒定
C.维持气隙磁通恒定
D.维持转子全磁通恒定
3.在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是（）。
A.故障保护
生成
C.电流调节
D.转速调节
4.下列异步电动机调速方法属于转差功率馈送型的调速系统是（）。
A.降电压调速
B.串级调速
C.变极调速
D.变压变频调速
5.转速PID调节器的双闭环系统与转速PI调节器的双闭环系统相比（）。
A.抗负载干扰能力弱
B.动态速降增大
C.恢复时间延长
D.抗电网电压扰动能力增强
6.自动控制系统一般由被控制对象和（）组成。
A.输入指令
B.控制装置
C.辅助设备
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3 7.增加直流自动调速系统的调速范围最有效的方法是（）。
A.减小电动机转速降
B.提高电枢电流
C.增加电动机电枢电压
8.转速负反馈有静差调速系统中，当负载增加以后，转速要下降，系统自动调速以后，可以使电动机的转速（）。
A.等于原来的转速
B.低于原来的转速
C.高于原来的转速
D.以恒转速旋转
9.转速.电流双闭环调速系统，在系统过载或堵转时，转速调节器处于（）。
A.饱和状态
B.调节状态
C.截止状态
10.调速系统在调试过程中，保护环节的动作电流应调节成（）。
A.熔断器额定电流大于过电流继电器动作电流大于堵转电流
B.堵转电流大于过电流继电器电流大于熔断器额定电流
C.堵转电流等于熔断器额定电流
1,什么是脉宽调速系统？直流脉宽调速系统有什么特征？
答：直流毛宽调速系统通常是指，由门极可关断晶闸管（GTO）双极型电力晶体管（BJT）电力场效应管，绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等电力电子器件构成脉宽调制放大器对直流电动机电枢供电的自动调速系统。主要特征：主电路线路简单。使用功率元件少；开关频率高，电流容易连续，脉动小，电机运转平稳，损耗少。系统低速性能好。稳态精度高，调速范围宽；系统的频带宽，快速性能好，动态抗扰能力强；调速装置效率和电网功率因素高等特点
2单极式和双极式脉宽调制变换器的主要区别是什么？
答：在一个周期内，电枢两端UAB只有正或负一种极性，为单极式脉宽调制变换器；若在一个周期内，电枢两端UAB有正有负两种极性，为双极式脉宽调制变换器
3泵升电压是怎样产生的？对系统有什么影响，如何抑制？
答：当脉宽调速系统的电动机减速或停车时，存在电动机和负载转动部分的动能将变成电能，并通过PWM变换器电路回馈给直流电源，一般直流电源由不可控整流器供电，不可能向电网回馈电能，只好对滤波电容器充电而使电源电压升高，产生所谓的泵升电压。
影响：使脉宽调制变换器电路过电压
抑制：适当的增大电容的容量，限制泵升电压的数值，在大容量或负载惯量变化大的调速系统中，不能仅用贮能电容器来限制泵升电压。还应采用泵升电压限制电路来抑制泵升电压的数值。
4在同一臂的两个电力晶体管的导通和关断的转换过程中，为什么要设置先关后开的死区时间？答：避免发生同臂的上下两答有通的事故
5脉宽调速系统的开关频率是否越高越好，为什么？
答，不是，脉宽调制变换器的开关频率越高，电机电枢电流脉动越小，且容易连续，从而提高了调速系统低速运行的平稳性，同时。电流脉动小时，电动机的附加损耗也小，因此。从这些方面看，脉宽调制变换器的开关频率越高越好，但对于开关损耗，随着开关频率的提高，电力晶体管的动态开关损耗便会成比例增加，从脉宽调制变换器传输效率最高的角度出发，能使总损耗最小的开关频率。
