1、1 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C第第3章章 DC/DC变换器控制系统设计变换器控制系统设计简介3.1 控制系统典型环节3.2 DC/DC变换器传递函数分析3.3 DC/DC变换器控制器设计3.4 传递函数的实验获得方式3.5 小结2 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制
2、研究所PC&C简介( ) 0( )( ) ( )vggd sv sGsvs ( ) 0( )( )( )gvdvsv sGsd s( )inZs( )outZs3 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.1 控制系统典型环节1. 单极点:单极点:00111( )11G sssRCRC其中:4 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control
3、电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.1 控制系统典型环节2. 单零点:单零点:0( )1sG s5 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.1 控制系统典型环节3. 右平面零点(右平面零点(RHP零点):零点):0( )1sG s6 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换
4、与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.1 控制系统典型环节4. 反极点与反零点:反极点与反零点:0001( )11sG sss7 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.1 控制系统典型环节4. 反极点与反零点:反极点与反零点:0001( )1sG sss8 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与
5、控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.1 控制系统典型环节5. 典型环节的组合:典型环节的组合:012( )11GG sss0114032dB100Hz2kHzGff,9 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.1 控制系统典型环节6. 典型一阶环节的组合:典型一阶环节的组合:1021( )1sG sAs10 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversio
6、n & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.1 控制系统典型环节7. 二阶谐振环节:二阶谐振环节:其中:22000011( )121G sssssQ12Q11 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.1 控制系统典型环节1/21/2001010QQabffff11/2/22200QQabfeffef12 Harbin Institute of TechnologyInstitute
7、 of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.1 控制系统典型环节13 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.2 DC/DC变换器传递函数分析( )d s1. Buck-Boost变换器实例变换器实例变换器包括2个独立的交流输入:控制输入 和母线输入 ,交流输出变量可以表示为这2个输入的叠加:因此,传递函数Gvd(s)和Gvg(s)可以分别表示
8、为: ( )gvs( )( ) ( )( )( )vdvggv sGs d sGs vs ( ) 0( ) 0( )( )( )( ) ( )( )gvdvggvsd sv sv sGsGsvsd s14 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.2 DC/DC变换器传递函数分析(1) 输入-输出传递函数Gvg(s)首先将和占空比d有关的电源置零,如(a)图;然后将vg(s)和电感通过两个变压器变换到副边,如图(b)。15 Har
9、bin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.2 DC/DC变换器传递函数分析于是可得:整理后,得:我们将其变换为标准格式,使分子和分母中的s0项系数均为1,于是上下同时除以R,可得:( ) 021( )( )1 ( )vggd sRv sDsCGssLvsDRDsC 22221( )1vgRDDRsCGssLsLs RLCDDRRDsCDD 2222221( )1vgDRDGsLRLCLLCDDRssssDDDRD 16 Harbin I
10、nstitute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.2 DC/DC变换器传递函数分析其中,直流增益为:该式可表示为:0 为其转折频率,Q为品质因数:02001( )1vggGsGssQ0gDGD 02201LCDDLC2201LCQDRQDRL2221( )1vgDGsLLCDssDRD 17 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换
11、与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.2 DC/DC变换器传递函数分析(2) 控制-输出传递函数Gvd(s)我们使输入扰动量 为0,使得输入到1:D变压器原边短路,便得到下图(a)。通过将电感和2个电压源变换到D:1变压器副边,可得图(b)。 gv18 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.2 DC/DC变换器传递函数分析应用叠加原理,使其中2个与 有关的电压源和电流源单独作用:叠加后得:( )d s21( )1( )g
12、RVVv ssCsLDd sRDsC 2( )1( )v ssLIRDsCd s2211( )1gvdRVVsLsCGsIRsLDDsCRDsC 19 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.2 DC/DC变换器传递函数分析整理后得:其中,直流增益为:Z为零点角频率:0与Q为二次环节的转折频率和品质因数,与输入-输出传函数值相同:2 ( ) 0221()( )( )( )1gggvdvsLIsD VVVVv sGsLLCDd s
13、ssDRD 02001( )1zvddsGsGssQ02ggdVVVVGDDDD 2()(RHP)gzD VVDRLIDL20 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.2 DC/DC变换器传递函数分析例:Buck-Boost变换器中,已知试求其输入输出、控制输出传递函数及伯特图。解:0.6, 10 , 30V, 160 H, 160 FgDRVLC001.53.5dB187.545.5dBVgdDGDVGDD002400Hz22
14、2.65kHz22zzDfLCDRfDL412dBCQD RL21 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.2 DC/DC变换器传递函数分析2. 基本基本CCM变换器的传递函数变换器的传递函数02001( )1zvddsGsGssQ02001( )1vggGsGssQ22 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电
15、能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.2 DC/DC变换器传递函数分析3. 变换器中变换器中RHP零点的物理零点的物理意义意义具有RHP零点的典型系统传递函数:0( )1sG s23 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.2 DC/DC变换器传递函数分析Boost、Buck-Boost变换器占空比阶跃响应曲线ssDLTTidi24 Harbin Institute of TechnologyInstitute of
16、 Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.2 DC/DC变换器传递函数分析4. 变换器变换器传递函数的图形方式传递函数的图形方式以Buck电路为例,下图为已知的小信号等效电路模型:输出阻抗输出阻抗012fLC001LLCC25 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.2 DC/DC变换器传递函数分析输入阻抗输入阻抗1221( )( )( )inZs
17、Z sZ sD26 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所3.2 DC/DC变换器传递函数分析 ( )gv t控制输出传递函数,取 为0,可得右图:于是,传函可表示为:212( )(s)( )( )( )( )vdgZsvGsVZ sZsd s27 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研
18、究所3.2 DC/DC变换器传递函数分析 ( )dv t212( )(s)( ) (s)( )( )vggZsvGsDvZ sZs输入输出传递函数,取 为0,可得右图:于是,传函可表示为:28 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所3.3 DC/DC变换器控制器设计开环系统组成及方框图开环系统组成及方框图1. 简介简介29 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversio
19、n & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所3.3 DC/DC变换器控制器设计闭环系统组成及闭环系统组成及方框图方框图30 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.3 DC/DC变换器控制器设计Buck变换器:2. 负反馈对传递函数的影响负反馈对传递函数的影响( )( ) ( )( )( )( )( )vdvggoutloadv sGs d sGs vsZs is ( ) 0( ) 0( )
20、0( ) 0( ) 0 ( ) 0( )( )( )( )( ) ( )( )( )( )gloadloadgvdvsisvgd sgisoutd sloadvsv sGsd sv sGsvsv sZsis 为变换器控制输出传递函数为变换器输入输出传递函数为变换器输出阻抗31 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.3 DC/DC变换器控制器设计将系统中所有电量均在工作点上进行小扰动、线性化: 等( )( )( )( )refr
21、efrefeeevtVvtv tVv t32 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.3 DC/DC变换器控制器设计取: ,则可得:/1/1/1/vgcvdMoutrefgloadcvdMcvdMcvdMGG GVZvvviHG GVHG GVHG GV( )( )( )( )/cvdMT sH s G s GsV1111vgoutrefgloadGZTvvviHTTT33 Harbin Institute of Technol
22、ogyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.3 DC/DC变换器控制器设计(1) 反馈降低干扰对输出的影响当反馈引入后,传递函数变为:可见,当环路增益很大时,这个减小量比较可观。输出电压v与输入电压vg之间的关系由T(s)决定。由下式同样可知,环路增益降低了输出阻抗:(2) 反馈使参考输入到输出与环路增益无关当反馈引入后,传递函数变为:当( ) 0( ) 0( )( ) ( )1( )loadvgd sgisGsv svsT s( ) 0 ( ) 0( )( )1( )( )goutd
23、 sloadvsZsv sT sis ( ) 0( ) 0( )1( )1( )( )1( )( )gloadvsrefisv sT svsH sT sH s1T 34 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.3 DC/DC变换器控制器设计3. 闭环传递函数构造闭环传递函数构造 021121( )11zpppsT sTsssQ( )( )( )( )/cvdMT sH s G s GsV35 Harbin Institute o
24、f TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.3 DC/DC变换器控制器设计高频段:1111TTTTT时时( )1( )1( )( )1( )( )refv sT svsH sT sH s( )( )( )1( )( )( )( )1( )( )cvdrefMG s Gsv sT sT svsH sT sH sV低频段:( )( )( )( )/cvdMT sH s G s GsV36 Harbin Institute of TechnologyInstitute of
25、 Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.3 DC/DC变换器控制器设计同理:111( )1( )11TT sT sT时时( )( )( ) ( )1( )( )vgvggGsGsv svsT sT s( )( )( )1( )( )( )outoutloadZsZsv sT sT sis37 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.3 DC/DC
26、变换器控制器设计对于一个不稳定系统,其传递函数必然存在RHP极点,假定下式中T(s) 可以表示为有理分式,即多项式N(s)/D(s):4. 稳定性问题稳定性问题 依照自动控制理论,多项式(N(s)+D(s)的RHP根的数量可以通过测量T(s)来获得。下面仅讨论相角裕度:( )( )( )( )( )1( )( )( )1( )11( )( )1( )( )( )1( )N sT sN sD sN sT sN sD sD sD sN sT sN sD sD s38 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Cont
27、rol电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.3 DC/DC变换器控制器设计(1) 相角裕度稳定系统,相位角度0210dBcTjf 1802mcTjf-112o39 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.3 DC/DC变换器控制器设计稳定不系统,相位裕度|Z1|,那么可以得到:因此,要想得到较为精确的近似解,我们需要寻找一个很好的测试点,在整个扫频范围内均存在|Z2|Z1|。在测量中还有一个重要的
28、问题就是直流偏置点的确定。通常变换器的直流增益很大,尤其是含有PI控制器的系统,很小的输入电压vg(t)的变化,就会导致系统中直流平衡的破坏,因此建立稳定正确的直流工作点是非常困难的。而且,在实验过程中,直流增益是会变化的,这将使问题变得更糟,甚至导致误差放大器的饱和,因此,变换器的增益其实也是静态工作点的函数,工作点选择的不同会导致最后测量结果大相径庭。12( )( )( ) 1( )mZ sTsT sZs( )( )mTsT s82 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电
29、能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.4 传递函数的实验获得方式83 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.5 单极点型控制对象的电压控制器v3.5.1 具有带宽限制的单极点补偿网络( )1cpKG ssw 传递函数极点角频率公式21( )pwsR C直流增益21KR C设计步骤:1、绘制控制对象的特性曲线; 绘制单极点补偿网络的传递函数 绘制期望的开关传递函数84 Harbin Institute of Tech
30、nologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.5 单极点型控制对象的电压控制器v3.5.1 具有带宽限制的单极点补偿网络设计步骤:1、绘制控制对象的特性曲线; 绘制单极点补偿网络的传递函数 绘制期望的开关传递函数2、计算穿越频率 开环传递函数的穿越频率不能太高,抑制高频谐波和寄生振荡。( )5scww s 11( )()106csw sw3、确定补偿网络的极点频率wp 补偿网络的极点抵消输出电容ESR引起的零点00(1)( )1DCzvdmpsAwGssw10.0110.001ss
31、110.001s85 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.5 单极点型控制对象的电压控制器v3.5.1 具有带宽限制的单极点补偿网络设计步骤:开环传递函数补偿网络的极点wp抵消输出电容ESR引起的零点wz0,即00(1)( )( )( )11DCzcvdmppsAwKT sG s Gsssww0pzww4、补偿网络的直流增益K0cDCpwKAw5、补偿网络的参数设计1210cDCpw RRKRAw21pwR C101zCKR
32、 w6、稳定性能分析11( )1(0)1ssDCeTKA 86 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.5 单极点型控制对象的电压控制器v3.5.1 具有带宽限制的单极点补偿网络87 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.5 单极点型控制对象的电压控制器v3.5
33、.2 单极点-单零点补偿网络设计步骤:开环传递函数(1)( ),(1)zczppsKwG swwssw 直流增益为1121211()KR CCRC221zwR C12212211pCCwR C CR C零点角频率为极点角频率为88 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.5 单极点型控制对象的电压控制器v3.5.2 单极点-单零点补偿网络设计思路:1)在直流处提供一个极点211RKR频段增益为好处:直流增益高、稳态误差等于零2)
34、在最低极点引入一个零点抵消由极点引起的相位滞后,中频段对数幅频特性是曲线平坦的,相位滞后180o.3)最后一个极点根据控制对象的特性定对象若为单极点型变换器,最后极点抵消若可以忽略,最后一个极点设置在开关频率,89 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.5 单极点型控制对象的电压控制器v3.5.2 单极点-单零点补偿网络设计步骤:1)计算穿越频率wc0minzpff频段增益为2)确定补偿网络的零点频率wz和极点角频率wp开环传
35、递函数为3)确定补偿网络中的中频段增益K0最轻负载0minpzff最大ESR( )DCAKT ss0cDCpwKAw90 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.5 单极点型控制对象的电压控制器v3.5.2 单极点-单零点补偿网络设计步骤:1210cDCpw RRKRAw4)补偿网络的参数设计11min1zoCKR w21min1poCKR w91 Harbin Institute of TechnologyInstitute
36、of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.6 双重极点型控制对象的电压控制器v3.6.1单极点补偿网络单极点补偿网络的传递函数为( )pcwG ss 开环传递函数在穿越频率之前具有很小相位滞后的控制对象1pwRC适用对象:控制函数本身之后90度,如果要求相位裕量为30-45,则需要传递函数相位滞后-45o-60o。92 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研
37、究所PC&C3.6 双重极点型控制对象的电压控制器v3.6.1单极点补偿网络被控对象双重极点型200(1)( )1()DCzovdmppsAwGsssQww1)确定 控制对象的直流增益、ESR的零点频率fz0、品质因数Q和双重极点频率fp0。2)确定开环传递函数的穿越频率wc,相角裕量45o0201()arctan1()pmpwQ www 93 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.6 双重极点型控制对象的电压控制器v3.6.
38、1单极点补偿网络2)确定开环传递函数的穿越频率wc,相角裕量45o0201()arctan1()pmpwQ www 计算穿越频率的公式201412cpQffQ01(1),2.52cpffQQ3)确定补偿网络在穿越频率wc的增益DCcACw R94 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.6 双重极点型控制对象的电压控制器v3.6.2 双极点-双零点补偿网络传递函数1212(1)(1)(1)(1)zzcppssKwwGsssww直
39、流增益1121211()KR CCRC1221zwR C第一零点角频率1212zzppwwww第二零点角频率21331311()zwRR CRC第一极点角频率1331pwR C95 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.6 双重极点型控制对象的电压控制器v3.6.2 双极点-双零点补偿网络传递函数1212(1)(1)(1)(1)zzcppssKwwGsssww直流增益1121211()KR CCRC1221zwR C第一零点角
40、频率1212zzppwwww第二零点角频率21331311()zwRR CRC第一极点角频率1331pwR C96 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.6 双重极点型控制对象的电压控制器v3.6.2 双极点-双零点补偿网络传递函数1212(1)(1)(1)(1)zzcppssKwwGsssww1212zzppwwww第二极点角频率122212211pCCwR C CR C97 Harbin Institute of Tech
41、nologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.6 双重极点型控制对象的电压控制器v3.6.2 双极点-双零点补偿网络传递函数1212(1)(1)(1)(1)zzcppssKwwGsssww1212zzppwwww第二极点角频率122212211pCCwR C CR C98 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.6
42、双重极点型控制对象的电压控制器v3.6.2 双极点-双零点补偿网络设计思路2)补偿网络存在两个零点,提供180o的超前相角122212211pCCwR C CR C1)直流处提供一个极点,积分,稳态误差等于零3)第一极点wp1抵消ESR引起零点;第二极点wp2保证在高频下降斜率-40db/dec,对高频干扰有良好的抑制99 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.6 双重极点型控制对象的电压控制器v3.6.2 双极点-双零点补偿
43、网络设计步骤2)计算穿越频率wc1212zzpofff1)绘制三条对数频率特性曲线3)确定零点角频率和极点1/212010QzzPfff12zzpofff极点1pzoff2(5 10)pcff100 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.6 双重极点型控制对象的电压控制器v3.6.2 双极点-双零点补偿网络设计步骤0220ozpDCf fAfA第一个平坦区的幅度A1,第二平坦区的幅度A2 112220lgpzfGGf12011
44、0GA 101 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.4 传递函数的实验获得方式A 最好最好, B其次其次, C再其次再其次. 102 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.5 小结1. 负反馈使输出电压按照1/H(s)跟随参考输入变化,同时降低了输入扰动与负
45、载扰动对输出的影响。2. 环路增益函数T(s)包括变换器自身及整个反馈通路,决定着整个反馈系统的工作状态:大增益使输出电压调整性能变高;穿越频率决定了控制系统的带宽。3. 反馈环节的引入使得扰动输出的传递函数增加了系数1/(1+T(s),在低于穿越频率的低频段,约为1/T(s),因此低频扰动对输出的影响较低;高频段约为1,此时反馈环路对各种干扰无影响。4. 可以通过对T的分析来得到闭环特性的稳定性结果。相角裕度小会引起暂态响应增加,带来过多的振铃和超调。5. 超前PD补偿通常用来改善系统的相角裕度和控制系统的带宽;滞后PI控制用来增加低频增益、降低静差、减轻低频扰动的影响。6. 环路增益函数也
46、可用实验方法获得,但必须注意静态工作点的设定。103 Harbin Institute of TechnologyInstitute of Power Conversion & Control电气学院电气学院 电能变换与控制研究所电能变换与控制研究所PC&C3.5 单极点型控制对象的电压控制器v3.5.2 单极点-单零点补偿网络设计思想:1)在直流处提供一个极点3)补偿器的最后一个极点的设置应根据控制对象的特性而定; 若控制对象为单极点型变换器,最后一个极点用来抵消ESR电阻引起的 零点零点角频率为极点角频率为2)控制对象传递函数的最低极点或以下引入一个零点,补偿由这个最低极点引起的相位滞后。211RKR