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【討論】反饋環(huán)路設(shè)計(jì)中一些基本概念的討論

最近正在看環(huán)路補(bǔ)償這一塊，但是，很多資料寫的都比較深，很多基本概念都不懂，可能是基礎(chǔ)太差的原因?，F(xiàn)再將看書過(guò)程中遇到的一些基本概念總給和大家分享。幫助大家能夠更好的理解環(huán)路補(bǔ)償以及環(huán)路穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)。有不妥的地方，請(qǐng)大家指正。

 

一、反饋

也稱為“回授”，英文名稱:Feedback。在各個(gè)領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

舉例說(shuō)明：

1、在行政管理中，通過(guò)對(duì)執(zhí)行部門工作效果（輸出）的調(diào)查或者調(diào)研，以便修訂政策（輸入）；

2、在控制系統(tǒng)中，通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)偏移量（輸出量）的檢測(cè)來(lái)修正系統(tǒng)的輸入量；

3、在商業(yè)活動(dòng)中，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的銷售（輸出）的調(diào)查來(lái)調(diào)整進(jìn)貨渠道及進(jìn)貨量（輸入）等。

通過(guò)上面實(shí)例可以看出：反饋的目的是通過(guò)輸出對(duì)輸入的影響來(lái)改善系統(tǒng)的運(yùn)行狀況及控制效果。

什么是電子電路中的反饋呢？

在電子電路中，將輸出（輸出電壓或者輸出電流）的一部分或者全部通過(guò)一定的電路形式作用到輸入電路，用來(lái)影響其輸入量（放大電路的輸入的輸入波形或者輸入電流）的措施或者方式稱為反饋。

反饋又分為負(fù)反饋和正反饋。

下面看一個(gè)反饋放大電路的圖來(lái)分析正反饋和負(fù)反饋。

 

反饋放大電路的方框圖

根據(jù)反饋的效果來(lái)區(qū)分反饋的極性：是放大電路的凈輸入量增大的反饋稱為正反饋；使放大電路的凈輸入量減小的反饋稱為負(fù)反饋。

注意一點(diǎn)：反饋量是僅僅決定于輸出量的物理量，而與輸入量無(wú)關(guān)。由上圖可以看到。

而我們所涉及到的都是在控制理論方面，所以，只要熟悉負(fù)反饋據(jù)OK啦。

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2011-11-24 14:37
沙發(fā)啦
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2011-11-24 14:38

笨小孩發(fā)原創(chuàng)帖啦?。。。?/p>

 

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2011-11-24 14:51

好吧,我等你整理出文檔后再來(lái)下載收藏

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2011-11-24 14:55
 頂一個(gè)咯?。?！
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hanww2006
LV.4
6
2011-11-24 15:00
@電源網(wǎng)-網(wǎng)兒
[圖片] 頂一個(gè)咯?。?！
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2011-11-24 16:08

二、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)

開(kāi)環(huán)    英文名稱：Open-Loop

開(kāi)環(huán)相對(duì)于閉環(huán)而言，也叫開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。意思就是不將控制的結(jié)果反饋回來(lái)影響當(dāng)前控制的系統(tǒng)。

舉例：

投籃——籃球出手后就無(wú)法再繼續(xù)對(duì)其控制，無(wú)論球進(jìn)與否，球出手的一瞬間控制活動(dòng)即結(jié)束。

閉環(huán)    英文名稱：Closed-Loop

閉環(huán)，也叫閉環(huán)控制系統(tǒng)，意思就是將控制的結(jié)果反饋回來(lái)與希望值比較，并根據(jù)它們的誤差調(diào)整控制作用的系統(tǒng)。

舉例：

1、調(diào)節(jié)水龍頭——首先在頭腦中對(duì)水流有一個(gè)期望的流量，水龍頭打開(kāi)后由眼睛觀察現(xiàn)有的流量大小與期望值進(jìn)行比較，并不斷的用手進(jìn)行調(diào)節(jié)形成一個(gè)反饋閉環(huán)控制；

2、騎自行車——同理不斷的修正行進(jìn)的方向與速度形成閉環(huán)控制

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ncy231
LV.7
8
2011-11-24 16:45
@笨小孩1114
二、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)   英文名稱：Open-Loop開(kāi)環(huán)相對(duì)于閉環(huán)而言，也叫開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。意思就是不將控制的結(jié)果反饋回來(lái)影響當(dāng)前控制的系統(tǒng)。舉例：投籃——籃球出手后就無(wú)法再繼續(xù)對(duì)其控制，無(wú)論球進(jìn)與否，球出手的一瞬間控制活動(dòng)即結(jié)束。閉環(huán)   英文名稱：Closed-Loop閉環(huán)，也叫閉環(huán)控制系統(tǒng)，意思就是將控制的結(jié)果反饋回來(lái)與希望值比較，并根據(jù)它們的誤差調(diào)整控制作用的系統(tǒng)。舉例：1、調(diào)節(jié)水龍頭——首先在頭腦中對(duì)水流有一個(gè)期望的流量，水龍頭打開(kāi)后由眼睛觀察現(xiàn)有的流量大小與期望值進(jìn)行比較，并不斷的用手進(jìn)行調(diào)節(jié)形成一個(gè)反饋閉環(huán)控制；2、騎自行車——同理不斷的修正行進(jìn)的方向與速度形成閉環(huán)控制
反饋環(huán)路也是做電源的基礎(chǔ)之一，頂一個(gè)
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2011-11-24 18:29

三、時(shí)域分析與頻域分析

時(shí)域   英文名稱：time domain

在分析研究問(wèn)題時(shí)，以時(shí)間作為基本變量。

頻域   英文名稱：frequency domain

在分析研究問(wèn)題時(shí)，以頻率作為基本變量。

關(guān)于時(shí)域分析和頻域分析這塊涉及的太多了，很多書中和資料上寫的很多，但是，說(shuō)起來(lái)也很簡(jiǎn)單。我們就以《精通開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)》書中的講解來(lái)理解者兩個(gè)概念吧。

若電路（或者網(wǎng)絡(luò)）中只有電阻，則電路（或者網(wǎng)絡(luò)）中任意一點(diǎn)的電壓僅有輸入電壓決定。如輸入電壓改變，網(wǎng)絡(luò)中各點(diǎn)電壓也同時(shí)做相應(yīng)的比例改變。也即是說(shuō)，輸入電壓改變與各點(diǎn)電壓改變沒(méi)有延遲也沒(méi)有超前。然而，若網(wǎng)絡(luò)含無(wú)功元件（電容和/或電感），則需要分析隨著時(shí)間變化有激勵(lì)所產(chǎn)生的響應(yīng)的變化，這就是：“時(shí)域分析”（time domain analysis）。

我們知道任意周期波形都可以分解成一系列不同頻率的正弦（和余弦）波形，這些頻率是基本周期頻率f(基波頻率)的倍數(shù)。這就是“傅里葉分析“所要將的內(nèi)容。在傅里葉分解中，雖然得到無(wú)數(shù)項(xiàng)，但各項(xiàng)分量頻率都是基波頻率的f的倍數(shù)。也就是，分析周期波形時(shí)，得到的各項(xiàng)分量頻率是離散的。但是，當(dāng)遇到更多的任意波形(非周期)時(shí)，還是需要用連續(xù)頻率來(lái)分解。

把波形分解為不同頻率的分量意味著各項(xiàng)分量是相互獨(dú)立的。這也就是中學(xué)物理課所學(xué)的——把矢量（比如力）在正交的x方向和y方向分解，在各個(gè)方向上獨(dú)立分析，然后綜合得到最終矢量。

通常，分析系統(tǒng)對(duì)激勵(lì)的不同頻率的分量響應(yīng)稱為“頻域分析”（ frequency domain analysis ）。

看到這里可能很多網(wǎng)友還是稀里糊涂的話，那你就先按照時(shí)域和頻域的定義理解嘍。

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erlangde
LV.3
10
2011-11-24 18:43
@笨小孩1114
三、時(shí)域分析與頻域分析時(shí)域   英文名稱：timedomain在分析研究問(wèn)題時(shí)，以時(shí)間作為基本變量。頻域   英文名稱：frequencydomain在分析研究問(wèn)題時(shí)，以頻率作為基本變量。關(guān)于時(shí)域分析和頻域分析這塊涉及的太多了，很多書中和資料上寫的很多，但是，說(shuō)起來(lái)也很簡(jiǎn)單。我們就以《精通開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)》書中的講解來(lái)理解者兩個(gè)概念吧。若電路（或者網(wǎng)絡(luò)）中只有電阻，則電路（或者網(wǎng)絡(luò)）中任意一點(diǎn)的電壓僅有輸入電壓決定。如輸入電壓改變，網(wǎng)絡(luò)中各點(diǎn)電壓也同時(shí)做相應(yīng)的比例改變。也即是說(shuō)，輸入電壓改變與各點(diǎn)電壓改變沒(méi)有延遲也沒(méi)有超前。然而，若網(wǎng)絡(luò)含無(wú)功元件（電容和/或電感），則需要分析隨著時(shí)間變化有激勵(lì)所產(chǎn)生的響應(yīng)的變化，這就是：“時(shí)域分析”（timedomainanalysis）。我們知道任意周期波形都可以分解成一系列不同頻率的正弦（和余弦）波形，這些頻率是基本周期頻率f(基波頻率)的倍數(shù)。這就是“傅里葉分析“所要將的內(nèi)容。在傅里葉分解中，雖然得到無(wú)數(shù)項(xiàng)，但各項(xiàng)分量頻率都是基波頻率的f的倍數(shù)。也就是，分析周期波形時(shí)，得到的各項(xiàng)分量頻率是離散的。但是，當(dāng)遇到更多的任意波形(非周期)時(shí)，還是需要用連續(xù)頻率來(lái)分解。把波形分解為不同頻率的分量意味著各項(xiàng)分量是相互獨(dú)立的。這也就是中學(xué)物理課所學(xué)的——把矢量（比如力）在正交的x方向和y方向分解，在各個(gè)方向上獨(dú)立分析，然后綜合得到最終矢量。通常，分析系統(tǒng)對(duì)激勵(lì)的不同頻率的分量響應(yīng)稱為“頻域分析”（frequencydomainanalysis）?？吹竭@里可能很多網(wǎng)友還是稀里糊涂的話，那你就先按照時(shí)域和頻域的定義理解嘍。[圖片]
這些概念太抽象啦，希望有更容易理解的描述，比如設(shè)計(jì)一個(gè)電源的環(huán)路，主要是設(shè)計(jì)哪個(gè)部分的哪個(gè)幾個(gè)參數(shù)。滿足環(huán)路設(shè)計(jì)的要求是什么，怎么判斷環(huán)路是否滿足要求等
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erlangde
LV.3
11
2011-11-24 18:50
@笨小孩1114
三、時(shí)域分析與頻域分析時(shí)域   英文名稱：timedomain在分析研究問(wèn)題時(shí)，以時(shí)間作為基本變量。頻域   英文名稱：frequencydomain在分析研究問(wèn)題時(shí)，以頻率作為基本變量。關(guān)于時(shí)域分析和頻域分析這塊涉及的太多了，很多書中和資料上寫的很多，但是，說(shuō)起來(lái)也很簡(jiǎn)單。我們就以《精通開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)》書中的講解來(lái)理解者兩個(gè)概念吧。若電路（或者網(wǎng)絡(luò)）中只有電阻，則電路（或者網(wǎng)絡(luò)）中任意一點(diǎn)的電壓僅有輸入電壓決定。如輸入電壓改變，網(wǎng)絡(luò)中各點(diǎn)電壓也同時(shí)做相應(yīng)的比例改變。也即是說(shuō)，輸入電壓改變與各點(diǎn)電壓改變沒(méi)有延遲也沒(méi)有超前。然而，若網(wǎng)絡(luò)含無(wú)功元件（電容和/或電感），則需要分析隨著時(shí)間變化有激勵(lì)所產(chǎn)生的響應(yīng)的變化，這就是：“時(shí)域分析”（timedomainanalysis）。我們知道任意周期波形都可以分解成一系列不同頻率的正弦（和余弦）波形，這些頻率是基本周期頻率f(基波頻率)的倍數(shù)。這就是“傅里葉分析“所要將的內(nèi)容。在傅里葉分解中，雖然得到無(wú)數(shù)項(xiàng)，但各項(xiàng)分量頻率都是基波頻率的f的倍數(shù)。也就是，分析周期波形時(shí)，得到的各項(xiàng)分量頻率是離散的。但是，當(dāng)遇到更多的任意波形(非周期)時(shí)，還是需要用連續(xù)頻率來(lái)分解。把波形分解為不同頻率的分量意味著各項(xiàng)分量是相互獨(dú)立的。這也就是中學(xué)物理課所學(xué)的——把矢量（比如力）在正交的x方向和y方向分解，在各個(gè)方向上獨(dú)立分析，然后綜合得到最終矢量。通常，分析系統(tǒng)對(duì)激勵(lì)的不同頻率的分量響應(yīng)稱為“頻域分析”（frequencydomainanalysis）?？吹竭@里可能很多網(wǎng)友還是稀里糊涂的話，那你就先按照時(shí)域和頻域的定義理解嘍。[圖片]
我先上個(gè)有用的資料先，開(kāi)關(guān)電源TL431環(huán)路控制應(yīng)用詳解 反激開(kāi)關(guān)電源中基于PC817A與TL431配合的環(huán)路動(dòng)態(tài)補(bǔ)償設(shè)計(jì) 
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OZONE
LV.1
12
2011-11-24 18:53
@erlangde
這些概念太抽象啦，希望有更容易理解的描述，比如設(shè)計(jì)一個(gè)電源的環(huán)路，主要是設(shè)計(jì)哪個(gè)部分的哪個(gè)幾個(gè)參數(shù)。滿足環(huán)路設(shè)計(jì)的要求是什么，怎么判斷環(huán)路是否滿足要求等
繼續(xù)頂
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2011-11-24 21:24
能將學(xué)習(xí)筆記與心得分享，贊一個(gè)
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longwaves
LV.2
14
2011-11-24 22:43
@心中有冰
能將學(xué)習(xí)筆記與心得分享，贊一個(gè)

不錯(cuò)，比較形象

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ncy231
LV.7
15
2011-11-25 20:47
@笨小孩1114
二、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)   英文名稱：Open-Loop開(kāi)環(huán)相對(duì)于閉環(huán)而言，也叫開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。意思就是不將控制的結(jié)果反饋回來(lái)影響當(dāng)前控制的系統(tǒng)。舉例：投籃——籃球出手后就無(wú)法再繼續(xù)對(duì)其控制，無(wú)論球進(jìn)與否，球出手的一瞬間控制活動(dòng)即結(jié)束。閉環(huán)   英文名稱：Closed-Loop閉環(huán)，也叫閉環(huán)控制系統(tǒng)，意思就是將控制的結(jié)果反饋回來(lái)與希望值比較，并根據(jù)它們的誤差調(diào)整控制作用的系統(tǒng)。舉例：1、調(diào)節(jié)水龍頭——首先在頭腦中對(duì)水流有一個(gè)期望的流量，水龍頭打開(kāi)后由眼睛觀察現(xiàn)有的流量大小與期望值進(jìn)行比較，并不斷的用手進(jìn)行調(diào)節(jié)形成一個(gè)反饋閉環(huán)控制；2、騎自行車——同理不斷的修正行進(jìn)的方向與速度形成閉環(huán)控制
笨小孩出品，不錯(cuò)不錯(cuò)，贊一個(gè)
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2011-11-25 21:28

下面幫助大家來(lái)熟悉一下環(huán)路補(bǔ)償設(shè)計(jì)方面涉及到的幾個(gè)數(shù)學(xué)概念。

四、引進(jìn)復(fù)數(shù)的概念：

任意電氣參數(shù)都由實(shí)部和虛部組成：

A=Re+jIm（其中Re表示復(fù)數(shù)A的實(shí)部，Im表示復(fù)數(shù)A的虛部）

因此，復(fù)數(shù)A準(zhǔn)確的模和輻角可表示為：

 

阻抗也可以寫成復(fù)數(shù)的矢量形式，尤其是與頻率相關(guān)的。無(wú)功元器件復(fù)數(shù)阻抗如下式：

 

由上面兩式子我們可以看到：電感電流滯后電壓 90度，電容電流超前電壓90度。而電阻的只有實(shí)部，因此只在復(fù)平面x軸上（輻角為零）。

熟悉一下歐拉定理：

 

由以上兩式我們可以推導(dǎo)出：

 

在實(shí)際電路分析中，設(shè) ,其中  是輻角，單位是弧度。 ， 其中 是角頻率，單位rad/s， 是頻率，單位HZ。

   

注意：嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，純正弦函數(shù)是相角為0，幅值為1的函數(shù)。然而，一般在分析電路時(shí)，“正弦波”是任意相角和任意模的正弦波形式，可用  表示——模為 ，相角為 。

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2011-11-25 21:54

大家看到這里可能很困惑，但是這些概念在環(huán)路設(shè)計(jì)方面都會(huì)設(shè)計(jì)到。最近也在看bode大師寫的這個(gè)，涉及到了這些概念，翻了一下 自動(dòng)控制原理方面的書籍，也涉及到了這些概念，所以想總結(jié)一下，方便大家學(xué)習(xí)環(huán)路補(bǔ)償這一塊。下面是bode大師的帖子鏈接：

【原創(chuàng)】經(jīng)典控制理論之PID調(diào)節(jié) [原] [精]

【原創(chuàng)】經(jīng)典控制理論之PID調(diào)節(jié)（續(xù)） [原]

【討論】傳遞函數(shù)中的零點(diǎn)

想學(xué)習(xí)這一塊的的網(wǎng)友們，可以結(jié)合bode大師發(fā)的這幾帖給自己補(bǔ)補(bǔ)。基本的概念可以參考我的帖子。

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ncy231
LV.7
18
2011-11-25 22:00
@edie87@163.com
好吧,我等你整理出文檔后再來(lái)下載收藏[圖片]
下載下來(lái)自己看哪有大家討論著看有效率啊
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ctx1211
LV.7
19
2011-11-25 22:54
大師的精華，對(duì)于我這種菜鳥(niǎo)受益良多
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2011-11-26 21:29
接下來(lái)后續(xù)是：S平面 和拉普拉斯變換以及反變換，先占位i！
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ctx1211
LV.7
21
2011-11-26 23:36
@笨小孩1114
接下來(lái)后續(xù)是：S平面和拉普拉斯變換以及反變換，先占位i！

先占座

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dolele
LV.4
22
2011-11-29 11:19
@ctx1211
先占座
占座
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cheng111
LV.11
23
2011-11-29 12:38
@dolele
占座[圖片]

占座。我也來(lái)。

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2011-11-30 16:36
@cheng111
占座。我也來(lái)。[圖片]
頂一下，基礎(chǔ)知識(shí)
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2011-11-30 17:07
@賀赫無(wú)名
[圖片]頂一下，基礎(chǔ)知識(shí)
謝謝，大家的捧場(chǎng)！會(huì)繼續(xù)的...
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tony_dai
LV.8
26
2011-11-30 17:18
@笨小孩1114
謝謝，大家的捧場(chǎng)！會(huì)繼續(xù)的...
站著聽(tīng)課，幫頂
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ncy231
LV.7
27
2011-11-30 18:37
@笨小孩1114
謝謝，大家的捧場(chǎng)！會(huì)繼續(xù)的...
來(lái)聽(tīng)課，繼續(xù)講啊
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zq2007
LV.11
28
2011-11-30 19:44
樓主這個(gè)話題開(kāi)得好，反饋回路是開(kāi)關(guān)電源中主要的地方，如調(diào)整不好，電源會(huì)出很多問(wèn)題。
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fengxunshi
LV.5
29
2011-12-01 13:51
@zq2007
樓主這個(gè)話題開(kāi)得好，反饋回路是開(kāi)關(guān)電源中主要的地方，如調(diào)整不好，電源會(huì)出很多問(wèn)題。[圖片]

頂，講環(huán)路的都是高手，

能具體分析個(gè)實(shí)例， 前面的高手都沒(méi)完成，

期待ing

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ncy231
LV.7
30
2011-12-01 15:13
@fengxunshi
頂，講環(huán)路的都是高手，能具體分析個(gè)實(shí)例，前面的高手都沒(méi)完成，期待ing
同期待，高手結(jié)合實(shí)例來(lái)講一下環(huán)路
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leifalin
LV.5
31
2011-12-01 16:36
如果什么叫反饋都不懂，那他就不用做電源了。
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