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0. 写在前面 在控制系统的稳定性与动态特性分析中，总少不了“带宽”这个量，本文尝试从带宽的定义，对系统动态特性的影响及其与系统稳定性之间的相关关系进行介绍。由于作者非控制专业科班，在表述中可能出现不专业的名词，如有错误还请指出便于改正。 1. 带宽的定义 “带宽”是一个非常宽泛的概念，在通信，控制 阅读全文
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9.6 环路增益的测量 测量原型反馈系统的环路增益是一个非常好的工程实践。这种实践的目的是验证系统是否被正确地建模。如果是的，那么已经应用了良好控制器设计的系统，其特性将满足相关瞬态过冲(相角裕度)，干扰抑制，直流电压输出等方面的期望。不幸的是，总有一些原因导致实际系统与理论模型不同。可能会出现原始 阅读全文
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9.5 控制器设计 现在让我们来考虑如何设计控制器系统，来满足有关抑制扰动，瞬态响应以及稳定性的规范或者说设计目标。典型的直流控制器设计可以用以下规范定义： **1.负载电流变化对输出电压调节的影响。**当负载电流在规定方式变化时，输出电压必须保持在指定范围内。这就相当于对式(9.6)的闭环输出阻抗 阅读全文
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9.4 稳定性 众所周知的是，增加反馈回路可能会导致原本稳定的系统变得不稳定。尽管原变换器传递函数(式(9.1))以及环路增益$T(s)$不包含右半平面极点，但式(9.4)的闭环传递函数仍然可能存在右半平面极点。那么之后，反馈回路将无法调节到所需的静态工作点，并且可能会观察到振荡出现。避免这种情况是 阅读全文
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9.3 关键项$1/(1+T)$和$T/(1+T)$以及闭环传递函数的构建 从式(9.4)到(9.9)的传递函数可以很容易的由图形代数方法进行构建。假设我们已经分析了反馈系统模块，并且已经画出了$||T(s)||$的bode图。举一个具体的例子，假设结果为图9.5所示，其中$T(s)$为： \[ T 阅读全文
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9.2 负反馈对网络传递函数的影响 我们已经知道了如何推导开关变换器的交流小信号传递函数。例如，buck变换器的等效电路模型可以表示为图9.3所示。这个等效电路包含三个独立输入：控制输入变量$\hat\(，输入电压变量\)\hat\(，以及负载电流变量\)\hat\(。那么输出电压变量\)\hat$ 阅读全文
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9.1 引言 在所有的开关变换器中，输出电压$v(t)$都是输入电压$v_(t)$，占空比$d(t)$，负载电流$i_(t)$和电路元件值的函数。在DC-DC变换器应用场合，尽管$v_(t)$和$i_(t)$可能会有扰动，并且电路元件值可能变化，但仍然希望获得一个恒定的输出电压$v(t)=V$。这些 阅读全文
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8.5 交流传递函数以及阻抗的测量 测量原型变换器和变换器系统的传递函数是非常好的工程实践过程。这样的实践可以验证系统是否被正确地建模和设计。此外，通过测量单个电路元件的端阻抗来表征其特性也是非常有用的。 小信号交流的幅值和相位的测量可以使用一种被称为网路分析仪或频率分析仪的设备。基本的网络分析仪的 阅读全文
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8.4 变换器传递函数的图形化构建 第7章推导出的buck变换器小信号等效电路模型在图8.55中再次给出。让我们用上一节的图解方法来构造该变换器的传递函数和端阻抗。 Fig. 8.55 Small-signal model of the buck converter, with input impe 阅读全文
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8.3 阻抗和传递函数图形的构建 通常，我们可以通过观察来绘制近似的bode图，这样没有大量混乱的代数和不可避免的有关代数错误。使用这种方法可以对电路运行有较好的了解。在各种频率下哪些元件主导电路的响应变得很明显，同时合适的近似变得显而易见。近似转折频率和渐近线的解析表达式就可以直接得到。复杂网络的 阅读全文
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8.2 变换器传递函数分析 接下来，让我们推导基本变换器传递函数中的极点，零点和渐近线增益的解析表达式。 8.2.1 示例：Buck-boost变换器的传递函数 Buck-boost变换器的小信号等效电路模型已经在7.2节中推导完成，其结果这里在图8.31中重新给出。让我们来推导并画出这个电路的控制 阅读全文
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8.0 序 工程设计过程主要包括以下几个过程： 1.定义规格与其他设计目标 2.提出一个电路。这是一个创造性的过程，需要利用工程师的实际见识和经验。 3.对电路进行建模。变换器的功率级建模方法已经在第7章给出。系统各元件和其他部分通常使用供应商提供的数据进行建模。 4.对电路进行面向设计的分析。这就 阅读全文