结构推理 图为闭环直流调速控制系统,试写出该控制系统微分方程。
【正确答案】解: 图中所示的直流电机闭环调节系统由比例放大环节、可控硅功率放大环节、电动机和反馈环节构成。电动机转速根据给定电压的大小变化而变化。 (1) 确定系统输入、输出量 输入量为给定电压,输出量为电动机转速。 (2) 编写各环节的微分方程。 ① 比例放大环节 (2-1) 即 (2-2) 假定,则 (2-3) ② 可控硅整流功率放大环节 (2-4) 式中:为电压放大系数。 ③ 直流电动机,在不考虑负载的情况下,求出的直流电动机微分方程式可得: (2-5) 式中:、为时间常数;为反电势系数。 ④ 反馈环节(测速发电机),测速发电机的输出电压与其转速成正比,则有: (2-6) 式中:为比例系数。 (3)消去中间变量,得出系统微分方程 将式(2-3)、式(2-4)代入式(2-5)中,经整理得: (2-7) 令为正向通道放大系数,为开环放大系数,可得到闭环系统的微分方程式: (2-8) 用算子表示,则系统算子方程为: (2-9)
【答案解析】