带电流截止负反馈的直流控制系统设计 MATLAB仿真 PPT

ID:63753 · 发表于 2017-1-14 16:15

一个带电流截止负反馈的直流控制系统，运用MATLAB进行仿真，仿真结果还不错，超调也比较小

设计背景：

1.问题提出
在转速反馈控制直流调速系统上突然给定电压时，由于惯性的作用，转速不可能立即建立起来，反馈电压为零，此时电枢电压立即达到他的最大值，这会造成电机过电流，这是不允许的。

2.问题的解决
为了解决电流过大的问题就必须在系统中建立自动限制电枢电流环节。引入电流负反馈，可以使电流不会超过允许值。这种作用只应在启动或堵转时存在，电机正常运行时应该取消。这样的当电流大到一定程度时才出现的电流负反馈称为电流截止负反馈。

电流截止负反馈环节工作原理

图1中电流反馈信号取自串入电枢回路中的电阻Rs,IdRs正比于电流。设Idcr为临界的截止电流，当电流大于Idcr时将电流负反馈信号加到放大器的输入端，当电流小于Idcr时将电流反馈切断。为了实现这一作用，须引入比较电压Ucom。图3中利用独立的直流电源作比较电压，其大小可用电位器调节，相当于调节截止电流。在IdRs与Ucom之间串接一个二极管ＶＤ，当IdRs>Ucom时，二极管导通，电流负反馈信号Ui即可加到放大器上去；当IdRs=<Ucom时，二极管截止，Ui即消失。显然，在这一线路中，截止电流Idcr=Ucom/Rs。图2中利用VS的击穿电压Ubr作为比较电压，线路简单但不能平滑调节截止电流。

带电流截止负反馈闭环直流调速系统稳态结构框图和静特性
电流截止负反馈环节的输入输出特性如图3所示，它表明：当输入信号为（IdRs-Ucom）正值时，输出和输入相等；当为负值时，输出为零。这是一个非线性环节（两（IdRs-Ucom）段线性环节），将它画在方框中，再和系统的其它部分联接起来，即得带电流截截止负反馈的闭环调速系统稳态结构图4所示，图中Ui表示电流负反馈信号电压，Un表示转速负反馈信号电压。

带电流截止负反馈的闭环直流调速系统稳态结构图如图4所示，当Id=<Ider时，电流负反馈被截止，静特性只有转速负反馈

电流负反馈被截止时相当于图中的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，相当于图中的的AB段。我们可以看出，AB段和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KpKsRs，因而稳态速降极大，特性急剧下垂。
2）比较电压Ucom与给定电压Un的作用一致，好像把理想空载转速提高到