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未解决

控制环路如何补偿?

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cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2010-9-19 14:26:38
10问答币
控制环路的伯德图如下:

运用运放、电容和电阻如何补偿?

buckboost.jpg

49 KB, 下载次数: 11

fancychg
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高级工程师
  • 2010-9-19 14:55:24
 
补零点吧。
foiuye
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助理工程师
  • 2010-9-19 14:55:28
 
留个脚印,关注!
xinlong
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高级工程师
  • 2010-9-19 15:39:41
 
结合实际电路,关注!
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-19 17:31:07
 
你用的是 带增益限制的误差放大器,开环增益有点高,降低反馈回路上的电阻即可~
gaohq
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总工程师
  • 2010-9-19 18:26:58
 
请先由此BODE图推出传函吧,再由传函推出电路,再讲如何改,为什么改吧。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-19 18:35:30
 
这个图,明显是增益裕度不够。根据bode图就可以做出调整。
gaohq
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总工程师
  • 2010-9-19 18:40:00
 
大师,你就详细的谈谈吧,真急人。
powerliu
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副总工程师
  • 2010-9-19 20:25:05
 
上图吧,对着好分析。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-19 21:09:03
 
我不是大师,不要羞愧我了,呵呵~
从bode图推算传递函数,是个比较复杂的过程,而且没有必要~
从bode图可以判断系统稳定还是不稳定,而且调整相应的增益,就可以使系统稳定下来~
gaohq
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总工程师
  • 2010-9-19 22:45:07
 
怎么从楼主位的图中看出不够稳定的呢?是看在增益为0db处的相移吗? 对了,他的频率--相位图怎么是从360°往下减的?这跟从0°往下增是一样的吧?
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-20 08:59:04
 
对于周期信号,在相位上叠加360度相移,跟原来信号还是同一个信号~
从这个bode图判断系统不稳定,确如你所说,在增益大于0db的时候,相位滞后已经达到了180度~
xinlong
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高级工程师
  • 2010-9-20 10:16:41
 
增益大于0db的时候,相位滞后已经达到了180度 是不是说系统存在不稳定区域。在某个负载点的时候,系统会不稳定
书上介绍的看系统稳定,经常说是看穿越频率点,如果相移接近180度就不大稳定,要保持一定裕度。没有告诉我们穿越频率点之前,相移超过180度系统会不稳定。我这还有点疑惑,请帮忙释疑
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-20 12:20:04
 
对于最小相位系统而言,在增益大于0DB之前的频率处,相位滞后不得超越180度。
这是系统稳定的判据~
xinlong
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高级工程师
  • 2010-9-20 15:34:52
 
谢谢
reader1
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助理工程师
  • 2010-9-20 12:09:02
 
简单些。
做一个PI电路即可。从2k处作转折点。可靠些从1k处。
r(k)xc(uf)=0.5 - - - 1
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-20 12:21:18
 
你这个式子比较新奇,从何处得来,为何而来呢?
f=1/(2pi*RC)这才是转折频率的计算公式啊~
reader1
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助理工程师
  • 2010-9-21 11:45:25
 
你没有动脑子。
画图通常用圆频率。不用f。
好了,当omiga=1 或者2khz时候。板书一下。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-21 12:35:27
 
兄台说话就不能委婉些吗?
画图通常用圆频率,不用f,是谁规定的呢?用matlab画图,出来的结果横坐标是log10(w),但可以很轻松转为log10(f)。手工画的,更多人用的是log10(f)。
既然你画图用圆频率,那下面为什么要说 omiga=1 或者2khz呢?
这里的omiga,应该是w,即角速度吧?角速度的单位是rad/s,而不是Khz吧?
当回复别人的时候,尽量就问题本身而言,而非带有个人主观色彩~
reader1
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助理工程师
  • 2010-9-22 09:43:36
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呵呵,语气可能比文字更能表达和谐。是微笑着说的,绝对没有它意。你多虑了。
没有谁规定必须。只是比较方便。你们应当理解的。比如RC当单位是Kohm,uf shi hou.
时候,得到毫秒(原秒)rad/s。 大家习惯也把它叫做赫兹。打hz时候没有出汉字赫兹。算是错误吧。
更正。希腊字母不好打。拼音代替。
reader1
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助理工程师
  • 2010-9-22 09:46:26
  • 倒数9
 
圆--原,更正。
顺祝 大伙中秋快乐。:)
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2010-9-21 09:56:41
 
是这样的~补偿结果为:
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-21 10:00:47
 
可以把补偿环节的传递函数提供出来吗?
看到你增加了一个初始极点,但补偿的效果并不好~
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-21 10:03:12
 
具体来说,相位裕度过大,系统阻尼也很大,这样响应会很慢~
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2010-9-21 10:07:37
 
是的~运用运放、电阻、电容~目前我没找到更好的补偿方式啊~
blueskyy
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总工程师
  • 2010-9-21 10:08:31
 
这也不一定吧,比如零点补偿
相位裕度变大,系统阻尼也变大,但穿越频率点右移,响应变快了。
响应不但与阻尼系数有关,还与自然震荡频率Wn有关。
补偿后,阻尼系数变了,同时自然震荡频率Wn也变了。。。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-21 10:16:00
 
我在19和21楼的回帖,是针对楼主在18楼的图而言的~
你上面的说法,没多大问题~
只是补偿后,自然震荡频率Wn很难改变,这是一个系统的固有属性,非外力所能改变~
blueskyy
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总工程师
  • 2010-9-21 10:21:02
 
谢谢兄台纠正。。
blueskyy
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总工程师
  • 2010-9-21 11:22:53
 
但是还有个疑问:继续请教兄台。
增加补偿网络,对自然震荡频率Wn改变无能为力:看看下面的这个图
原来标准的二阶系统串联补偿了一个惯性环节,原来的系统变成了一个三阶系统。
如果这三阶系统特性用二阶系统去模拟(或者逼近),难道说:用来模拟的二阶系统和原来的二阶系统有相同的自然震荡频率,不同的只是阻尼系数的差异?

zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-21 12:51:20
 
你这种说法是不严谨的~
一个完整的系统,包括三个要素:控制对象、补偿环节、负反馈~
我上面的意思是,补偿环节并不会影响控制对象本身的自然振荡频率。
你图中给出的一阶惯性环节,并不是补偿环节,而是一个控制对象,这个系统可以看做一个惯性环节和二阶环节的串联。
至于它们组成的系统,是否可以用低阶系统去等效,就要看它们组成的极点,距离远点的距离了~
blueskyy
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总工程师
  • 2010-9-21 13:03:53
 
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-21 13:08:53
 
少发这种只有图标的帖子,小心admin说你灌水,封了你的ID~
blueskyy
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总工程师
  • 2010-9-21 13:17:30
 
你解释的辛苦,送送茶水而已。呵呵, 继续问问题:
补偿环节并不会影响控制对象本身的自然振荡频率。这是肯定的
但是补偿后,系统新的开环传递函数=补偿环节传递函数* 控制对象的传递函数
系统补偿后的行为由新的开环传递函数决定,新的开环传递函数的自然震荡频率和原来的控制对象本身的自然震荡
频率还能相等么?
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2010-9-21 10:05:31
 


补偿函数为 k(S)=1/R1*C2*S
R1*C2=0.02
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-21 10:18:52
 
你这贴有问题吧,图中运放的传递函数为K(s)=R2/[R1*(1+sR2C2)],而你写成 k(S)=1/R1*C2*S是明显不对的。
但你在18楼的图,应该是按照 k(S)=1/R1*C2*S这个函数补偿的~
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2010-9-21 22:52:18
 
R2不接的~~只接一个电容~
reader1
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助理工程师
  • 2010-9-21 12:04:05
 
可以啊。但是串联的跟好些。
sunxj_007
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版主
  • 2010-9-20 12:42:31
 
既然用matlab把bode图画出来了,给个传递函数总可以吧?另外,你可以试试sisotool这个工具补偿一下啊
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-21 10:29:39
 
从matlab绘制的bode图推导传递传递函数,是及其困难的,尤其是楼主的图,更为困难~
楼主提供的bode图,至于传递函数是多少,只有他自己清楚~
reader1
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助理工程师
  • 2010-9-21 11:55:15
 
看是LC滤波输出。Q小于1。可以导出的。
blueskyy
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总工程师
  • 2010-9-21 11:58:54
 
那你说说,如何导出?
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-23 12:33:53
  • 倒数7
 
但楼主提供的bode图存在谐振峰值,明显是欠阻尼系统,Q值是大于0.707才会有这种效果~
而且这种bode图的传递函数,并不好推导,它的转折点很多~
blueskyy
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总工程师
  • 2010-9-23 13:12:39
  • 倒数6
 
转折点很多??
不解。
谐振峰值的频率=Wn*((1-2*阻尼系数)^(1/2))
我倒是认为 :如果从BODE 的凸峰中得出:阻尼系数,就能确定Wn。
有了阻尼系数,和Wn,就能确定传递函数。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-23 14:15:31
  • 倒数5
 
楼主提供的bode图,转折点比较多,传递函数很难推导。
如果是单纯的欠阻尼环节,从谐振峰值频率和谐振峰值,可以确定欠阻尼环节的传递函数~
blueskyy
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总工程师
  • 2010-9-23 14:21:18
  • 倒数4
 
哈哈,我误解了。
还以为你说:单纯的欠阻尼环节,包含的转折点比较多。
blueskyy
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总工程师
  • 2010-9-23 14:24:59
  • 倒数3
 
从谐振峰值频率和谐振峰值,可以确定欠阻尼环节的传递函数。
请说说你确定的传递函数的步骤。
俺的步骤在44楼。呵呵
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-9-23 15:21:44
  • 倒数2
 
从bode图推导传递函数的过程,论坛里面有过讨论~
步骤我在上面说过,是个联立解方程的过程~
blueskyy
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总工程师
最新回复
  • 2010-9-23 15:29:45
  • 倒数1
 
呵呵,你以前说的是“渐近线”方式的BODE图。
这里是有谐振凸锋的BODE图。
blueskyy
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总工程师
  • 2010-9-21 10:02:49
 
做个记号,关注中。。
powerliu
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副总工程师
  • 2010-9-23 09:30:01
  • 倒数8
 
关注中,继续
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