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ADI 推出紧凑型 5V、10A 同步 Silent Switcher 2 降压型
发布时间:2019-03-10 22:29

  频率响应法是通过系统的开环频率特性和闭环频率特性的一些特征量间接地表征系统瞬态响应的性能,因而这些特征量又被称为频域性能指标。常用的频域性能指标包括:开环频率特中的相位裕量、增益裕量;闭环频率特中的谐振峰值、频带宽度和谐振频率等。在时域分析中,控制系统包括静态性能指标和动态性能指标。虽然这些频域性能指标没有时域性能指标那样直观,但对于二阶系统而言,它们与时域性能指标间有着确定的对应关系;在高阶系统中,只要存在一对闭环主导极点,则它们也有着近似的对应关系。

  关于开环频率特性低频段与闭环系统静态性能的关系我们在5.3.4中已作了分析,此处我们着重研究二阶系统的相位裕量

  为纵坐标,绘制于同一张图上,如图5-60所示。这样,根据给定的相位裕量

  在频率特性中是一个很特殊的重要参数,它不仅影响系统的相位裕量,还影响动态过程的调整时间

  由于开环和闭环频率特性间有着确定的关系,因而可以通过开环频率特性求取系统的闭环频率特性。对于单位反馈系统,其闭环传递函数为

  对于非单位反馈系统,如图5-62a,则可先将其等效为如图5-62b的系统,然后按上法先求图5-62b中单位反馈系统的频率特性

  用这种方法逐点绘制闭环频率特性曲线,在工程上,常用等M圆、等N圆和Nicoles图线来表示闭环系统的频率特性,并用用图解法去绘制。显然这是既繁琐又费时间的工作。现在这些工作可由计算机软件实现,例如在Matlab中就有专门的绘制等M圆、等N圆和Nicoles图线的函数,从而大大提高了绘图的效率和精度。本节我们不对闭环频率特性的绘制方法进行研究,仅对闭环频率特性与时间性能指标间的关系作些分析。

  图5-64b两系统的单位阶跃响应曲线a为上述两系统的闭环对数幅频特性曲线(图中虚线为其渐近线)。由图可见,系统I的带宽为

  ,即系统I的带宽是系统Ⅱ带宽的三倍。图5-64b表示了两系统的阶跃响应曲线。显然,系统I较系统Ⅱ具有较快的阶跃响应,并且前者跟踪阶跃输入的性能也明显优于后者。

  需要指出,宽的带宽虽然能提高系统响应的速度,但也不能过大,否则会降低系统过滤高频噪声的能力。因此在设计系统时,对于频带宽度的确定必须兼顾系统的响应速度和抗高频干扰的要求,采取一种折衷的方案。

  对于二阶系统,其时域响应与频域响应之间有着确定的对应关系。标准二阶系统对应的闭环频率特性为

  必然也是大的;反之亦然。为了使系统具有良好的相对稳定性,在设计系统时,通常取

  对于高阶系统,系统的频率响应与时域响应间的对应关系可通过经验公式联系,也通过傅氏积分,即,

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