帶電流截止負反饋的直流控制系統設計 MATLAB仿真 PPT

ID:63753 · 發表于 2017-1-14 16:15

一個帶電流截止負反饋的直流控制系統，運用MATLAB進行仿真，仿真結果還不錯，超調也比較小

設計背景：

1.問題提出
在轉速反饋控制直流調速系統上突然給定電壓時，由于慣性的作用，轉速不可能立即建立起來，反饋電壓為零，此時電樞電壓立即達到他的最大值，這會造成電機過電流，這是不允許的。

2.問題的解決
為了解決電流過大的問題就必須在系統中建立自動限制電樞電流環節。引入電流負反饋，可以使電流不會超過允許值。這種作用只應在啟動或堵轉時存在，電機正常運行時應該取消。這樣的當電流大到一定程度時才出現的電流負反饋稱為電流截止負反饋。

電流截止負反饋環節工作原理

圖1中電流反饋信號取自串入電樞回路中的電阻Rs,IdRs正比于電流。設Idcr為臨界的截止電流，當電流大于Idcr時將電流負反饋信號加到放大器的輸入端，當電流小于Idcr時將電流反饋切斷。為了實現這一作用，須引入比較電壓Ucom。圖3中利用獨立的直流電源作比較電壓，其大小可用電位器調節，相當于調節截止電流。在IdRs與Ucom之間串接一個二極管ＶＤ，當IdRs>Ucom時，二極管導通，電流負反饋信號Ui即可加到放大器上去；當IdRs=<Ucom時，二極管截止，Ui即消失。顯然，在這一線路中，截止電流Idcr=Ucom/Rs。圖2中利用VS的擊穿電壓Ubr作為比較電壓，線路簡單但不能平滑調節截止電流。

帶電流截止負反饋閉環直流調速系統穩態結構框圖和靜特性
電流截止負反饋環節的輸入輸出特性如圖3所示，它表明：當輸入信號為（IdRs-Ucom）正值時，輸出和輸入相等；當為負值時，輸出為零。這是一個非線性環節（兩（IdRs-Ucom）段線性環節），將它畫在方框中，再和系統的其它部分聯接起來，即得帶電流截截止負反饋的閉環調速系統穩態結構圖4所示，圖中Ui表示電流負反饋信號電壓，Un表示轉速負反饋信號電壓。

帶電流截止負反饋的閉環直流調速系統穩態結構圖如圖4所示，當Id=<Ider時，電流負反饋被截止，靜特性只有轉速負反饋

電流負反饋被截止時相當于圖中的CA段，它就是閉環調速系統本身的靜特性，顯然是比較硬的。電流負反饋起作用后，相當于圖中的的AB段。我們可以看出，AB段和CA段相比有兩個特點：
1）電流負反饋的作用相當于在主電路中串入一個大電阻KpKsRs，因而穩態速降極大，特性急劇下垂。
2）比較電壓Ucom與給定電壓Un的作用一致，好像把理想空載轉速提高到