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环路设计之穿越频率.doc

上传人:学习好资料 2021/11/18 文件大小:15 KB

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文档介绍

文档介绍:环路设计之穿越频率
在理解穿越频率前回顾一下,零点,极点,转折频率点击直接查看?解剖阴魂不散的零点和极(包含转折频率)在我前一篇文章里解释了转折频率,这次接着来解释下什么叫穿越频率:百度名词解释是这样说的:用来描述系统频率特性的一个指标,也称剪切频率。其定义为幅频穿越0dB处的频率,截止频率对应的相频曲线上的相位反映了系统的相对稳定性。相位裕度定义为截止频率(Wc)对应的相位 180°,相位裕度大于0表示系统稳定,小于0系统不稳定。
是不是感觉还是有点不太懂啊,好吧我们先来观察三张波特图第一张图穿越频率在13khz(大概目测值) 最后张图研究生朋友应该熟悉了来自浙江大学徐德鸿教授<<电力电子系统建模及控制>>教材中。
1补偿前被控系统的幅频特性,
2pi控制器幅频特性,
3补偿后的幅频特性,这三个幅频特性曲线显然穿越频率点各不相同。当然最后一个是最好的也是希望得到的幅频特性曲线。
看了三张图后发现了一个共有特点。就是都有穿越这一动作。穿越了谁呢?显然是幅频特性图0db处的横轴。那么穿越的这个0db,(增益为1,20log1=)处的所对应的频率就是穿越频率了。
所以我们也可以这样来解释:穿越频率fc:当输入信号频率发生变化时,当频率变化正好使电路增益为1或0db的时候。此点频率就是穿越频率(通常也称为剪切频率,交越频率或截止频率)。作者:绍兴大力最近正好研究这方面的内容,从穿越频率的定义来开宗明义,小弟也谈一谈对穿越频率的理解:
1)对定义的理解;
2)对环路校正时穿越频率选取原则理的解;
3)还有大家在分析Bode图时,多数只关注增益曲线,却鲜有关注相位曲线的,而频域分析的本来就比较抽象,,请多指教:
1)穿越频率:幅频曲线穿越0dB即增益为1时的频率。
首先,0dB=20log(Vout/Vin), A=Vout/Vin
可以得到 Vout/Vin=1,也即增益A=1了,这是一个临界点
为什么以增益为1来讨论呢?增益往通俗了讲就是放大倍数,放大倍数为1的时候正好是不放大也不衰减。
(1)频率低于穿越频率fcross的时候,A>0,此时环路对信号起到放大作用。在低频段,我们希望放大倍数越大越好,一是可以抑制输入电压的低频噪声,如市电100Hz;二是可以使得输出电压相对于参考电压的直流误差减小. 这样环路对于低频信号比较灵敏,灵敏度比较高 对于负载调整率和输出纹波的抑制都会有很大帮助,利于环路对低频信号的快速反应。
(2)频率高于穿越频率fcross时呢,A<0,此时环路对信号起到抑制作用。在高频段,我们希望抑制比(不考虑正负号)也是越大越好,这样环路对于高于fcross的频率都会有抑制作用,对于开关频率的低次谐波有抑制作用,利于环路稳定。 2)穿越频率的选取原则
所以呢,鉴于以上1)的分析,在穿越频率选取的时候需要权衡快速反应特性和稳定性两方面的考虑,要找到一个矛盾的平衡点。
很多资料都有提到fcorss的选取要在开关频率的1/10~1/6, 1/5都有,很多人介绍时认为这是一个经验的取值,其实除了经验,还是有理论可依的
目前中小功率PW