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( PSIM仿真 ) 利用仿真软件判断系统稳定

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闪烁
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  • 2019-4-13 18:15:39
对于一个控制系统稳定性的判断,很多书本通过系统的幅频特性去判断;当然这对于数学基础比较扎实的朋友,很好去计算验证系统稳定;
但是对于像我这种对数学天赋不是很好,又想去深究系统稳定与否,是否有便捷的方法呢?


更多PSIM仿真例程,请查看下帖
浅谈PSIM仿真

闪烁
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  • 2019-4-13 18:19:31
 
看了很多书籍还有论文,都讲到一个幅频曲线,穿越频率和相角裕度;
如何快捷的获取系统幅频曲线?
下面我们利用PSIM软件进行简单的讲解。

幅频曲线.png (111.16 KB, 下载次数: 48)

幅频曲线.png

幅频判断依据.png (171.65 KB, 下载次数: 41)

幅频判断依据.png

相角裕度和幅值裕度以及闭环频率特性.pdf

676.7 KB, 下载次数: 38, 下载积分: 财富 -2

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闪烁
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  • 2019-4-14 11:27:54
 
下面我们通过实际操作验证:
1、先打开一个可靠运行的Buck模型;(不局限于Buck,各种拓扑都可以)
2、为系统增加一个频谱扫描仪;(需设置扫描频段,还有外部干扰源)
3、在反馈回路增加一个干扰源;(干扰源名称必须和频谱扫描仪外部干扰源一致)
4、在输出端放置扫描探头;
5、点击运行查看频谱曲线进行分析;


可靠运行模型.png (174.13 KB, 下载次数: 30)

可靠运行模型.png

频谱扫描仪.png (29.55 KB, 下载次数: 38)

频谱扫描仪.png

放置干扰源.png (18.76 KB, 下载次数: 33)

放置干扰源.png

放置扫描探头.png (14.07 KB, 下载次数: 54)

放置扫描探头.png

扫描频谱图.png (102.18 KB, 下载次数: 34)

扫描频谱图.png
闪烁
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  • 2019-4-14 11:32:51
 
从上面仿真曲线可以看出:在穿越频率处,相角为-80多度;
系统有接近100度的相角余量,系统相对稳定;(相角余量一般45~60度即可判断为稳定系统)

仿真资料.png (57.1 KB, 下载次数: 42)

仿真资料.png

仿真资料.rar

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lyp_204
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  • 2019-8-12 10:53:49
 
多谢分享
aninstone
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  • 2019-8-14 20:22:39
 
ikercasillas
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本网技工
  • 2019-8-29 14:55:48
 
PSIM玩着熟练啊!
硬件研发工程师
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  • 2019-11-2 16:24:33
 
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bywind
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  • 2019-11-18 20:40:43
 
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peng0499
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本网技工
  • 2020-3-15 16:23:31
  • 倒数8
 
好东西,就是有点贵啊
朱健
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本网技师
  • 2020-4-4 22:05:28
  • 倒数6
 
这里有个有意思的点,BODE图上,相角裕度是大于0,可是其幅值裕度是小于0的。
闪烁
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  • 2020-4-4 23:57:10
  • 倒数5
 
这很正常吧,这电路本来就是个buck电路,增益小于1,幅频特性小于零
tanxg
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本网技师
  • 2020-4-5 13:15:56
  • 倒数4
 
相角裕度的分析可以参考自动控制原理
greendot
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  • 2019-4-18 19:43:53
 
LZ 仿的这个Loop 算是什么Loop ? 既不是Current Loop 又不是Voltage Loop .
moonsunrain
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  • 2019-5-5 10:51:30
 
好像是电流环吧,采样电感电流与基准电流Vi比较。
greendot
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  • 2019-5-5 11:26:37
 
这个是Vo^/iL^ ,不是电流环,电流环不会牵涉输出电压。
lhhy
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  • 2019-6-4 17:42:05
 
什么环路主要是看参考量是什么吧,参考是电流就是电流环,参考是电压就是电压环。
greendot
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  • 2019-6-4 18:47:06
 
参考是电流就是电流环,那么环的输出应该也是电流吧?
lhhy
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  • 2019-6-4 19:46:22
 
环的输出是电流,但是其实已经通过电阻转化成电压了。2,其实在控制的角度,我认为只要是能找到相关的量就可以进行控制了,例如输出电压其实也可以当成这个的比较参考输入,当电压低了,就放大占空比,电压高了,就减小占空比。
greendot
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  • 2019-6-4 21:45:20
 
这个是电流控制模式,那么4楼得到的Bode Plot,可否用来判断系统的稳定性?
lhhy
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  • 2019-6-5 13:52:32
 
可以判断系统的稳定性,理论上。其实也可以自己吧传函写出来,然后看系统的稳定性,和他这个一样的。
greendot
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  • 2019-6-5 15:34:00
 
如果完整系统就是LZ所示电路,再无其它,那么稳定性只由电流环增益Ti 所决定,Vo是不控的,Gvi(s) 不是Ti ,是Ti 再加上输出电容电阻的零点和极点,观察Gvi(s) 的Bode,不能判断 Ti 的稳定性,即系统的稳定性。
greendot
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  • 2019-6-5 15:36:08
 
如果完整系统就是LZ所示电路,再无其它,那么稳定性只由电流环增益Ti 所决定,Vo是不控的,Gvi(s) 不是Ti ,是Ti 再加上输出电容电阻的零点和极点,观察Gvi(s) 的Bode,不能用一般判据来判断 Ti 的稳定性,即系统的稳定性。
lhhy
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  • 2019-6-5 09:31:04
 
个人想法,这么解释不知道是否合理,大神
greendot
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  • 2019-6-5 10:28:36
 
合理。不过我觉得这个是电流闭环後的 Gvi(s) 。
lhhy
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  • 2019-6-5 11:45:02
 
没有看到他的仿真资料,不过看了一下图,应该算是电流的闭环,Gid(s),=Vi/s(L+C)+1/R  当然这个不包括电流到d的转换,个人观点。
没有看到仿真图,不知道实际输出,电流处理部分应该就是一个一阶惯性环节,做补偿用的。
lhhy
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  • 2019-6-5 12:33:10
 
这个就是电流控制环,功率32.5*5  在控制输出电流,或者电感电流都一样。
greendot
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总工程师
  • 2019-6-5 12:46:39
 
兄台那个Gid(s) 看得我头晕。 是 iL^/d^ ?
lhhy
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  • 2019-6-5 13:37:46
 
是的
greendot
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  • 2019-6-5 14:12:14
 
表达式不对吧。
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  • 2019-6-5 13:42:50
 
楼主,一直没有想明白,为什么电流传感器输出这里要接一个电阻呢,没搞清楚具体原因

buck.png (17.78 KB, 下载次数: 23)

buck.png
闪烁
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  • 2019-6-5 13:50:29
 
运放前面的R和后面的R、C构成PI控制器。
lhhy
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  • 2019-6-5 14:10:23
 
这个5参考是电流参考吧,和直接放在电流那个位置有什么区别?,后面如果是一个纯电容才会产生一个积分吧,电阻和电容并联产生的是惯性吧。
闪烁
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  • 2019-6-5 14:20:33
 
其实硬件的PI环我不是很懂,之前设计推挽升压器的时候,greendot有指导过;
你可以参考下面这个贴9楼到28楼
http://bbs.liuxuesk.com/forum. ... 9496&fromuid=123174

lhhy
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  • 2019-6-5 15:12:34
 
谢谢大神。
lhhy
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  • 2019-6-5 14:11:18
 
而且好像没有等效成KTS/TS+1这种PI形式吧。
lhhy
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  • 2019-6-5 14:11:57
 
楼主可否把整个回路或者这个部分回路是怎么推算出来的,谢谢!
lhhy
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  • 2019-6-5 16:43:35
 
老大,蓝色-180度这个线怎么加进去的。
闪烁
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  • 2019-6-5 17:21:08
 
双击显示栏,下面运算栏那里增加180

lhhy
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  • 2019-6-10 13:30:59
 
这操作可以啊,666
爱神游的音乐君
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本网技工
  • 2019-6-25 14:19:26
 
操作很完美,666

cf200300
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  • 2019-10-25 23:28:45
 
学习了
ddrgo
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  • 2019-12-14 14:37:43
 
谢谢楼主分享
chybzhq14
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  • 2019-5-11 11:04:19
 
好资料,学习学习。
熊紅
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  • 2019-6-4 22:46:19
 
謝謝分享,學習了!
lxray
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  • 2019-6-5 10:15:45
 
感谢分享
zst588
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  • 2019-6-5 13:32:14
 
进来学习学习
ygtjcng1
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  • 2019-6-16 15:05:15
 
楼主,金币数能不能少点啊。有点多,买不了了啊
wx1040
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  • 2019-7-8 10:30:51
 
哇!感觉楼主分享的东西都是我想要去学习的,跟着大神慢慢学习!
闪烁
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  • 2019-7-8 10:39:46
 
我分享的东西都是我之前学习保存的资料;学系统控制的话,都是这些基本知识,学得好坏就看个人怎么灵活应用了
闪烁
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  • 2019-7-8 10:41:58
 
我整理一个综合帖,可以看看
浅谈PSIM仿真
wx1040
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  • 2019-7-12 09:58:04
 
ok!谢谢楼主!!
王金刚
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高级工程师
  • 2019-9-30 10:09:18
 
闪烁,请问开环扫描怎么扫?
清秋梧桐
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  • 2019-7-13 14:07:31
 
mark一下
Rsking-w
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本网技师
  • 2019-8-14 00:03:57
 
谢谢大神,我先攒点财富再支持你
kaisachaoren
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  • 2019-10-7 13:33:01
 
学习下
sy123456
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本网技师
  • 2019-10-16 09:44:25
 
学习  多谢分享
lesliehuang
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本网技师
  • 2019-10-24 15:50:23
 
针对这位兄弟的观点聊一下自己粗鄙的看法: rails学习曲线明显抖很多 不好上手 把官方的教程走一遍还是迷迷糊糊的 要反复的看文档才能搞清楚之间的关系 反观Python的Web框架 跟着走一遍基本上就能依葫芦画瓢了 「直接拦住了很大部分想要学的人 本来想学的人就少 直接变更少」 我的感觉是Rails其实并不适合对web开发一点基础没有的人来学,从前端 到后端,乃至数据库及运维的知识都要有一个宏观性的了解,在这基础上再学Rails感觉会好不少,我是先接触的flask,简单清晰,然后又接触的django,回想当初学django的时候感觉也迷糊,本质原因还是当时对该了解的理论知识没有了解透彻。所以武断地讲,无论哪种语言的全栈框架都不是为一点基础没有的初学者准备的。 用的人数少导致有些问题去谷歌搜 搜不到,讨论的也不多,而python的web框架基本上遇到问题都能找到答案 个人的体会是,在使用Rails过程中碰到的比较棘手的问题都是靠看源码解决,对自己来说这到是个好事情


wx1040
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  • 2019-11-18 16:50:20
 
LZ频率扫描仪里的开始频率和截止频率根据什么设计呢?
ddrgo
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感谢分享
hejiajin920
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本网技师
  • 2020-2-12 09:42:24
 
厉害厉害
kidultbin
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  • 2020-2-22 00:13:32
 
厉害厉害
合味道
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本网技师
  • 2020-2-22 00:22:47
 
真不错,很好
wangzhen860515
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高级工程师
  • 2020-3-9 01:22:26
  • 倒数10
 
一直相学习一下这个。
果丹皮淘淘
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本网技师
  • 2020-3-11 14:20:52
  • 倒数9
 
厉害厉害厉害厉害厉害
kevin511215
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积分:337
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初级工程师
  • 2020-3-19 14:33:56
  • 倒数7
 
太厉害了!
jwdongdong
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本网技师
  • 2020-4-21 19:27:02
  • 倒数3
 
楼主的例子是闭环的伯德图吧?
linhainpu
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初级工程师
  • 2020-5-8 20:25:26
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谢谢分享
zhuteng_ally
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初级工程师
最新回复
  • 2020-5-10 11:00:40
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牛逼
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