某机床的主轴控制系统采用直流调速系统，直流电动机为Z₂-71型，主要技术数据为：P_N＝10kW，U_N＝220V，I_N＝55A，n_N＝1000r/min，Ra＝0.1Ω，若采用开环控制系统，试求：
1.要求静差率s≤10%，其调速范围D为多少？；
2.要求调速范围D＝2时，其允许的静差度s为多少？
3.若调速范围D＝10，静差度为s≤5%，则其允许的转速降为多少？

在双极式PWM-M调速系统中，若电源电压Us＝300V，开关频率f＝2500Hz，电动机参数Pnom＝7.5kw，Unom＝220V，I_dnom＝40.5A，n_nom＝3000rpm。试求：
1、定性画出占空比ρ＝0.4时，输出电压U_d的波形，计算此时Ud的值。
2、当ρ＝0.5时，写出U_d的表达式，计算U_d、I_d的值，指出电动机的运动状态
3、若要将该系统设计成一随动系统，需要附加那些环节？画出一个简单方框图，并标明输入量输出量。