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利用仿真設計環路補償,并判斷系統穩定性

最近在做環路補償與仿真,其中遇到幾個問題有點不解:

若閉環系統

公式-1

,那么開環傳函=G(s)*H(s)

我要利用網絡分析儀(saber中的tdsa)畫出幅頻相頻特性曲線,從而分析系統的穩定性,應該從哪里輸入掃描信號,對整個閉環系統又要作何處理呢?

一、補償之前:

首先我要知道系統在不加補償的情況下系統的相位裕度和靜態增益,這樣就方便我選擇補償器。

我的理解是:這個相位裕度和靜態增益應該是對“開環傳函”而言的,此時還未加入補償,所以H(s)只含有PWM比較器,而不放入誤差放大器;并且因為是開環傳函,所以要斷開閉環系統,形成Gs)和Hs)串聯的開環系統(注意這句話,形成串聯),畫出的bode圖就是G(s)*H(s)的幅頻相頻特性曲線。不知這樣理解對不對。

測試的原理圖如下(未加誤差放大器):

原理圖1-2

bode圖如下:

穿越頻率1.7kHz左右,可以看到相位裕度只有14°不到(為了仿真時間短一點,我的起始頻率為500Hz)。

bode1

 

二、補償之后:

在補償之后我還想知道我補償后的效果。這時候除了看系統從啟動到穩定的波形以外,我還是要看一下bode圖,以確定我的裕量是足夠的。

我的理解是:此時我不看Gs*Hs)的bode圖,轉而看整個閉環系統的bode圖。因為最小相位系統的開環傳函和閉環傳函的bode圖是對應的,判斷系統穩定性還是直接看閉環更加準確(這一點不知道理解是不是有誤)。

再者,應該在pwm比較器處輸入掃描信號還是誤差放大器呢。我認為是要在誤差放大器處輸入,這樣才包含了我的補償部分,但是這只是自己的直覺而沒有依據,看到一篇文章是在PWM比較器輸入掃描信號的。這里,我在誤差放大器的輸入端輸入掃描信號。

原理圖如下:

原理圖2

 

得到bode圖如下:

bode2

穿越頻率約6.6k,相位裕度約37°。

系統的啟動波形如下:

4ms左右完全達到穩態。

V0

可以看到,補償后相位裕度增加了23°,但還沒達到45°以上的要求。

至此,整個仿真測試結束。

以上是我的理解和測試過程,不知道有什么不妥和錯誤的地方。希望前輩們談一談自己的看法,作一些指點,此帖也可留給像我一樣的新人做些參考

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Wakeuuup
LV.1
2
2015-02-04 08:54
每次發帖都沒人吱聲,看來大神都惜字如金啊。
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2015-02-04 09:05
@Wakeuuup
每次發帖都沒人吱聲,看來大神都惜字如金啊。
我偷偷的來頂帖
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2015-02-04 09:18
@Wakeuuup
每次發帖都沒人吱聲,看來大神都惜字如金啊。
帖子非常不錯,推薦到帖子底部經典圖庫。更多請點擊哦:http://www.cubesun.cn/bbs/classic/
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2015-02-04 10:53
@Wakeuuup
每次發帖都沒人吱聲,看來大神都惜字如金啊。
幫樓主頂一下  希望問題早點解決呢
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2015-02-04 11:29
@電源網-娜娜姐
幫樓主頂一下 希望問題早點解決呢

一般是在誤差放大器處輸入處注入干擾,也就是在輸出反饋上注入干擾。

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Wakeuuup
LV.1
7
2015-02-04 11:38
@電源網-娜娜姐
幫樓主頂一下 希望問題早點解決呢
謝謝,謝謝
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Wakeuuup
LV.1
8
2015-02-04 11:40
@Constance
一般是在誤差放大器處輸入處注入干擾,也就是在輸出反饋上注入干擾。
那么我的開環測試是否有問題呢
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2015-02-04 11:42
@Wakeuuup
那么我的開環測試是否有問題呢

你的開環理解也是對的,需要斷開環路。

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Wakeuuup
LV.1
10
2015-02-04 13:39
@Constance
你的開環理解也是對的,需要斷開環路。
感謝司令的回答!獲益良多,還有一個問題就是,恒流源的測試方法是否也和上述方法相同?
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2015-02-04 14:04
@Wakeuuup
感謝司令的回答!獲益良多,還有一個問題就是,恒流源的測試方法是否也和上述方法相同?

相同

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2015-02-04 17:09
@Wakeuuup
感謝司令的回答!獲益良多,還有一個問題就是,恒流源的測試方法是否也和上述方法相同?

一樣的。

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Wakeuuup
LV.1
13
2015-02-04 17:24
@Constance
一般是在誤差放大器處輸入處注入干擾,也就是在輸出反饋上注入干擾。
多寫各位,我大致明白了
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2015-02-04 17:54
@Wakeuuup
謝謝,謝謝[圖片]
完美解決問題 
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rsszd
LV.6
15
2015-04-28 14:08

非常感謝你的分享

另:1. 關于你說的開環,我個人沒有什么意見,水平太低,

    2. 關于閉環,想問你:你的仿真波形出來了,那么你有沒有實際的測試過它的波特圖(用網絡分析儀),我之前做的仿真,包括開環和閉環,在閉環時仿真出來的波形和實際還是有差距,想問你有沒有做過比較?不知大家對這個閉環有沒有不同的見解,謝謝

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rsszd
LV.6
16
2015-04-28 14:09
@電源網-娜娜姐
完美解決問題 [圖片][圖片]

真的完美嗎>?

如果有不確定的地方,請不要誤導...呵呵

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hekaidi
LV.3
17
2015-06-14 21:31
@Wakeuuup
每次發帖都沒人吱聲,看來大神都惜字如金啊。
您好,我最近也做了一個tdsa的掃頻但是波特圖一直出不來能否把你設置的參數貼出來看看么
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