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利用仿真设计环路补偿,并判断系统稳定性

最近在做环路补偿与仿真,其中遇到几个问题有点不解:

若闭环系统

,那么开环传函=G(s)*H(s)

我要利用网络分析仪(saber中的tdsa)画出幅频相频特性曲线,从而分析系统的稳定性,应该从哪里输入扫描信号,对整个闭环系统又要作何处理呢?

一、补偿之前:

首先我要知道系统在不加补偿的情况下系统的相位裕度和静态增益,这样就方便我选择补偿器。

我的理解是:这个相位裕度和静态增益应该是对“开环传函”而言的,此时还未加入补偿,所以H(s)只含有PWM比较器,而不放入误差放大器;并且因为是开环传函,所以要断开闭环系统,形成Gs)和Hs)串联的开环系统(注意这句话,形成串联),画出的bode图就是G(s)*H(s)的幅频相频特性曲线。不知这样理解对不对。

测试的原理图如下(未加误差放大器):

bode图如下:

穿越频率1.7kHz左右,可以看到相位裕度只有14°不到(为了仿真时间短一点,我的起始频率为500Hz)。

 

二、补偿之后:

在补偿之后我还想知道我补偿后的效果。这时候除了看系统从启动到稳定的波形以外,我还是要看一下bode图,以确定我的裕量是足够的。

我的理解是:此时我不看Gs*Hs)的bode图,转而看整个闭环系统的bode图。因为最小相位系统的开环传函和闭环传函的bode图是对应的,判断系统稳定性还是直接看闭环更加准确(这一点不知道理解是不是有误)。

再者,应该在pwm比较器处输入扫描信号还是误差放大器呢。我认为是要在误差放大器处输入,这样才包含了我的补偿部分,但是这只是自己的直觉而没有依据,看到一篇文章是在PWM比较器输入扫描信号的。这里,我在误差放大器的输入端输入扫描信号。

原理图如下:

 

得到bode图如下:

穿越频率约6.6k,相位裕度约37°。

系统的启动波形如下:

4ms左右完全达到稳态。

可以看到,补偿后相位裕度增加了23°,但还没达到45°以上的要求。

至此,整个仿真测试结束。

以上是我的理解和测试过程,不知道有什么不妥和错误的地方。希望前辈们谈一谈自己的看法,作一些指点,此帖也可留给像我一样的新人做些参考

全部回复(16)
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Wakeuuup
LV.1
2
2015-02-04 08:54
每次发帖都没人吱声,看来大神都惜字如金啊。
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2015-02-04 09:05
@Wakeuuup
每次发帖都没人吱声,看来大神都惜字如金啊。
我偷偷的来顶帖
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2015-02-04 09:18
@Wakeuuup
每次发帖都没人吱声,看来大神都惜字如金啊。
帖子非常不错,推荐到帖子底部经典图库。更多请点击哦:http://www.dianyuan.com/bbs/classic/
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2015-02-04 10:53
@Wakeuuup
每次发帖都没人吱声,看来大神都惜字如金啊。
帮楼主顶一下  希望问题早点解决呢
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2015-02-04 11:29
@电源网-娜娜姐
帮楼主顶一下 希望问题早点解决呢

一般是在误差放大器处输入处注入干扰,也就是在输出反馈上注入干扰。

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Wakeuuup
LV.1
7
2015-02-04 11:38
@电源网-娜娜姐
帮楼主顶一下 希望问题早点解决呢
谢谢,谢谢
0
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Wakeuuup
LV.1
8
2015-02-04 11:40
@Constance
一般是在误差放大器处输入处注入干扰,也就是在输出反馈上注入干扰。
那么我的开环测试是否有问题呢
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2015-02-04 11:42
@Wakeuuup
那么我的开环测试是否有问题呢

你的开环理解也是对的,需要断开环路。

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Wakeuuup
LV.1
10
2015-02-04 13:39
@Constance
你的开环理解也是对的,需要断开环路。
感谢司令的回答!获益良多,还有一个问题就是,恒流源的测试方法是否也和上述方法相同?
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2015-02-04 14:04
@Wakeuuup
感谢司令的回答!获益良多,还有一个问题就是,恒流源的测试方法是否也和上述方法相同?

相同

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2015-02-04 17:09
@Wakeuuup
感谢司令的回答!获益良多,还有一个问题就是,恒流源的测试方法是否也和上述方法相同?

一样的。

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Wakeuuup
LV.1
13
2015-02-04 17:24
@Constance
一般是在误差放大器处输入处注入干扰,也就是在输出反馈上注入干扰。
多写各位,我大致明白了
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2015-02-04 17:54
@Wakeuuup
谢谢,谢谢[图片]
完美解决问题 
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rsszd
LV.6
15
2015-04-28 14:08

非常感谢你的分享

另:1. 关于你说的开环,我个人没有什么意见,水平太低,

    2. 关于闭环,想问你:你的仿真波形出来了,那么你有没有实际的测试过它的波特图(用网络分析仪),我之前做的仿真,包括开环和闭环,在闭环时仿真出来的波形和实际还是有差距,想问你有没有做过比较?不知大家对这个闭环有没有不同的见解,谢谢

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rsszd
LV.6
16
2015-04-28 14:09
@电源网-娜娜姐
完美解决问题 [图片][图片]

真的完美吗>?

如果有不确定的地方,请不要误导...呵呵

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hekaidi
LV.3
17
2015-06-14 21:31
@Wakeuuup
每次发帖都没人吱声,看来大神都惜字如金啊。
您好,我最近也做了一个tdsa的扫频但是波特图一直出不来能否把你设置的参数贴出来看看么
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