一直流电动机调速系统建模15 分#
思路
- 按电枢回路电压方程、反电势与转矩关系、机械运动方程列方程，画系统结构框图并求转速对参考电压的传递函数
直流电机等机电系统
建模与机电系统
本卷考法
- 由直流电动机的电气与机械方程求转速对参考电压的传递函数
本卷实例
- 关键一步：列电枢回路电压方程并代入反电势与电磁转矩关系
- 中间结果：消去电流后得到电气与机电两个惯性环节
- 卡点：电机调速系统原理图需回原卷核对
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 由电枢回路电压方程与转矩平衡方程联立
- 反电动势与转速成正比，电磁转矩与电枢电流成正比
- 机电时间常数由电气与机械两方面参数共同决定
步骤
- 写出电枢回路电压平衡方程
- 写出转矩平衡方程（含负载与粘性摩擦）
- 消去电枢电流，得到转速或转角对电压的传递函数
通用考法
- 本卷考过由直流电动机的电气与机械方程求转速对参考电压的传递函数
- 求直流电机转速或位置对电枢电压的传递函数
- 分析机电时间常数与电气时间常数的数量级关系
常见易错
- 本卷考过漏掉反电势与电磁转矩的耦合项
- 漏掉反电动势与电磁转矩的耦合项
- 把电气时间常数与机电时间常数混淆
公式
串联、并联与反馈等效
结构图与方框图
本卷考法
- 按反馈结构画出以转速为输出的系统结构框图
本卷实例
- 关键一步：按各环节输入输出关系串联并接入测速反馈
- 中间结果：参考电压与反馈电压在比较点相减
- 卡点：放大器、电机与测速发电机依次串联
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 串联环节相乘，并联环节相加（同向）或相减（反向）
- 负反馈等效为 G/(1+GH)，正反馈为 G/(1-GH)
- 反馈等效的前提是单回路、无交叉
步骤
- 识别环节之间的连接方式
- 分别套用串联、并联或反馈等效公式
- 逐层化简直到只剩一个等效环节
通用考法
- 本卷考过按反馈结构画出以转速为输出的系统结构框图
- 多环节系统求闭环传递函数
- 判断反馈极性对分母符号的影响
常见易错
- 本卷考过把负反馈的分母写成一减开环乘积
- 把负反馈的分母写成 1-GH
- 并联环节相减时符号取反
公式