1、 直流电动机的稳态转速可以表示为：n=U-IR/K e Φ2、 调节电动机转速的方法：三种（1）调节电枢供电电压U ；（2）减弱励磁磁通Φ；（3）改变电枢回路电阻R 。
三种方法的优缺点：对于要求在一定范围内无极平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。
改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在基速（额定转速）以上作小范围的弱磁升速。
因此，自动控制的直流调速系统往往以变压调速为主。
3、调速范围和静差率，这两个指标合称调速系统的稳态性能指标。
（1）调速范围：生产机械要求电动机提供的最高转速n max 和最低转速n min 之比叫做调速范围，用字母D 表示，即：D=n max /n min 。
n max 和n min 一般都指电动机在额定负载时的最高转速和最低转速，对于少数负载很轻的机械，例如精密磨床，也可用实际负载时的最高转速和最低转速。
（2）静差率：当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时，所对应的转速降落∆n N 与理想空载转速n 0之比，称为系统的静差率s,即：s=∆n N / n 0或用百分数表示s=∆n N / n 0×100%。
4、例题2-1：某直流调速系统电动机额定转速n N =1430r/min ，额定速降∆n N =115r/min ，当要求静差率s ≤30%时，允许多大的调速范围？如果要求静差率s ≤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：D=n N s/∆n N （1-s ）=)3.01(1153.01430-⨯⨯≈5.3 若要求s ≤20%，则允许的调速范围只有：D=n N s/∆n N （1-s ）=)2.01(1152.01430-⨯⨯≈3.1 若调速范围达到10，则静差率只能是s=D ∆n N /n N + D ∆n N =11510143011510⨯+⨯≈44.6%5、反馈控制的基本作用：根据自动控制原理，将系统的被调节量作为反馈量引入系统，与给定量进行比较，用比较后的偏差值对系统进行控制，可以有效地抑制甚至消除扰动造成的影响，而维持被调节量很少变化或者不变，这就是反馈控制的基本作用。
6、比例控制的作用：（1）闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬的多。
（2）闭环系统的静差率要比开环系统小得多。
（3）如果所要求的静差率一定，则闭环系统可以大大提高调速范围。
结论：比例控制的直流调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围，为此，需设置电压放大器和转速检测装置。
7、反馈控制规律：比例控制的闭环直流调速系统是一种基本的反馈控制系统，它具有以下三个基本特征，也就是反馈控制的基本规律。
（1）比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统。
从静态特性分析中可以看出，比例控制反馈控制系统的开环放大系数K 值越大，系统的稳态性能越好。
但只要比例放大系数K p =常数，开环放大系数K ≠∞，反馈控制就只能减小稳态误差，而不能消除它。
因此，这样的控制系统叫做有静差控制系统。
（2）反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。
（3）系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。
8、积分控制的作用：积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速。
9、旋转编码器：光电式旋转编码器是检测转速或转角的元件，旋转编码器与电动机相连，当电动机转动时，带动编码器旋转，产生转速或转角信号。
旋转编码器可分为绝对式和增量式两种。
（1）绝对式：绝对式编码器在码盘上分层刻上表示角度的二进制数码或循环码（格雷码），通过接收器将该数码送入计算机。
绝对式编码器常用于检测转角，若须得到转速信号，必须对转角进行微分。
（2）增量式：增量式编码器在码盘上均匀地刻制一定数量的光栅，当电动机旋转时，码盘随之一起转动。
通过光栅的作用，持续不断地开放或封闭光通路。
因此，在接收装置的输出端便得到频率与转速成正比的方波脉冲序列，从而可以计算转速。
10、数字测速方法的精度指标：（1）分辨率。
分辨率是用来衡量测速方法对被测转速变化的分辨能力。
在数字测速方法中，用改变一个技术值所对应的转速变化量来表示分辨率，用符号Q表示。
当被测转速用n1变为n2时，引起计数值增量为1，则该测速方法的分辨率是Q=n2-n1。
分辨率Q越小，说明测速装置对转速变化的检测越敏感，从而测速的精度也越高。
（2）测速误差率。
转速实际值和测量值之差∆n与实际值n之比定义为测速误差率，记作δ=∆n/n×100%。
测速误差率反映了测速方法的准确性，δ越小，准确度越高。
测速误差率的大小决定于测速元件的制造精度，并与测速方法有关。
采用螺旋编码器的数字测速方法有三种：M法、T法和、M/T法。
（M法适合测高速，T法适合测低速）11、课后习题2-3：某一调速系统，测得的最高转速特性为n max=1500/min，最低转速特性为n min=150/min，带额定负载时的速度降落=150/min，且在不同转速下额定速降Δn N不变，试问系统的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？解：系统能够达到的调速范围为D=n max÷n min=1500÷150=10系统允许的静差率s=Δn N÷n0×100%=15÷150×100%=10%12、转速调节器的作用：（1）转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速n很快地跟随给定电压U n*变化，稳态时可减小转速误差，如果采用PI调节器，则可实现无静差。
（2）对负载变化起抗扰作用。
（3）其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。
13、电流调节器的作用：（1）作为内环调节器，在转速外环的调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压U i*（即外环调节器的输出量）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）当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。
一旦故障消失，系统立即自动恢复正常。
这个作用对系统的可靠运行来说是十分重要的。
14、超调量σ与峰值时间t p。
在阶跃响应过程中，超过t r以后，输出量有可能继续增加，到峰值时间t p时达到最大值C max，然后回落。
C max 超过稳态值C∞的百分数称作超调量，即σ=（C max- C∞）/ C∞×100%。
超调量反映系统的相对稳定性。
超调量越小，系统相对稳定性越好。
15、调节时间t s 。
调节时间又称过渡过程时间，用它衡量整个输出量调节过程的快慢。
理论上，线性系统的输出过渡过程要到t=∞才稳定。
为了在线性系统阶跃响应曲线上表示调节时间，认定稳态值±5%（或取±2%）的范围为允许误差带，以输出量达到并不再超出该误差带所需的时间定义为调节时间。
显然，调节时间既反映了系统的快速性，也包含着它的稳定性。
16、调节器的工程设计方法。
如果事先对这些典型系统作比较深入的研究，把它们的开环对数频率特性当作预期的特性，弄清楚它们的参数与系统性能指标的关系，写成简单的公式或制成简明的图表，则在设计时，只要把实际系统校正或简化成典型系统，就可以利用现成的公式和图表来进行参数计算，设计过程就要简便得多，这就是工程设计方法。
17、典型Ⅰ型系统，其开环传递函数选择为：W （s ）=)1(+Ts s K 。
其中，T 为系统的惯性时间常数；K 为系统的开环增益。
典型Ⅱ型系统，其开环传递函数为：W （s ）=)1()1(2++Ts s s K τ。
18、V-M 可逆直流调速系统中的环流问题。
采用两组晶闸管整流装置反并联的可逆V-M 系统解决了电动机的正、反转运行和反馈制动问题。
但是，两组装置同时工作时，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，称作环流。
抑制环流的方法：（1）α=β配合控制的有环流可逆V-M 系统。
（2）可在环流回路中串入电抗器，称做环流电抗器，或称均衡电抗器。
19、逻辑切换指令发出后并不能马上执行，还需经过两段延时时间，以确保系统的可靠工作，这就是封锁延时t db1和开放延时t dt 。
从发出切换指令到真正封锁原来工作的那组晶闸管之间应该留出来的一段等待时间叫做封锁延时。
从封锁本组脉冲到开放它组脉冲之间也要留一段等待时间，这是开放延时。
20、图：带电流截止负反馈比例控制闭环调速系统的静特性图2-41 带电流截止负反馈比例控制闭环直流调速系统的静特性转速负反馈闭环直流调速系统的静特性方程式： n=)/C 1(e *αs p e d n s p K K C RI U K K +-=)1(*K C U K K e ns p +-)1(K C RI e d + （2-32） 式中，K ——闭环系统的开环放大系数当I d ≤I dcr 时，电流负反馈被截止，静特性与只有转速负反馈调速系统的静特性相同，如上式（2-32）当I d ＞I dcr 后，引入了电流负反馈，静特性变成： n=)1(*K C U K K e ns p +-)1(K C K K e sp +（R s I d -U com ）-)1(K C RI e d +=)1()(*K C U U K K e com n s p ++-)1()(K C I R K K R e d s s p ++ （2-94）电流负反馈被截止的式（2-32）相当于图2-41中的CA 段，它就是闭环调速系统本身的静特性，显然是比较硬的。
电流负反馈起作用后，相当于图中的AB 段。
从式2-94中可以看出，AB 段特性和CA 段相比有两个特点：（1） 电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻K p K s R s ，因而稳态速降极大，使特性急剧下降。
（2） 比较电压U com 与给定电压U n *的作用一致，好像把理想空载转速提高到0n '=)1()(*K C U U K K e com n s p ++ （2-95），即把0n '提高到图2-41中的D 点。
当然图中用虚线画出的DA 段实际上是不起作用的。
这样的两段式静特性常称作下垂特性或挖土机特性。
当挖土机遇到坚硬的石块而过载时，即使电动机停转，电流也不过是堵转电流I db1，在式2-94中，令n=0，得：I db1=s s p com n s p R K K R U U K K ++)(*（式2-96），一般K p K s R s ＞＞R,因此，I db1≈scom n R U U +*（式2-97），I db1应小于电动机允许的最大电流，一般为（1.5～2）I N 。
另一方面，从调速系统的稳定性能上看，希望CA 段的运行范围足够大，截止电流I dcr 应大于电动机的额定电流，例如，取I dcr ≥（1.1～1.2）I N 。
