鉅大LARGE | 點擊量:1287次 | 2020年05月18日
開關電源頻域系統的穩定性和穩定裕量
設計一個自動調節系統首先保證它的穩定性,并且使系統有足夠大的穩定儲各,即在對數頻率特性圖(Bode圖)上表現出有足夠的穩定裕量,包括增益裕量和相位裕量,其含義可以在系統的開環頻率特性上了解,如圖所示。
增益裕量
式中ω1——相頻特性曲線穿越-180°時的頻率,稱為相位交越頻率。
以分貝數表示的K>0時,系統是穩定的。
相位裕量為
式中ωc——幅頻特性曲線穿越0dB時的頻率,稱為增益交越頻率或穿越頻率,由|G(jωc)|=1
求得。
圖對數頻率特性
γ與阻尼ζ相關,對干二階閉環系統,不同ζ的相應γ計算值如表
表二階閉環系統相位裕量γ與阻尼比ζ計算值
當ζ=0時,相頻特性正好在ωc處穿越-180°,即ωc=ω1,則γ=0。即穩定裕量為零,這時的時域響應為等幅振蕩。圖1(b)中,γ<0,Kg<0系統是不穩定的。
一般要求所設計的系統,增益裕量應大于6dB,相位裕量為30°~60°。假如穩定裕量過小,則系統階躍響應的振蕩次數較多,超調量較大;假如穩定裕量過大,則系統響應太慢,調節時間較長。
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