¿Se pueden obtener los márgenes de ganancia y de fase a partir de las respuestas a los pasos?

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Necesitamos cumplir con los requisitos específicos de ganancia y márgenes de fase, mientras que el controlador se ha sintonizado en línea sin conocer la función de transferencia de la planta (para ahorrar tiempo). La respuesta no muestra ningún rebasamiento, pero debemos asegurarnos de que tenemos 14 dB y 30 ° de ganancia y márgenes de fase. ¿Se pueden usar las respuestas de pasos para esto?

Para información, el controlador es de tipo PI y la planta es un actuador piezoeléctrico que tuerce un anillo.

    
pregunta Mister Mystère

4 respuestas

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" ¿Se pueden usar las respuestas de pasos para esto? "

La respuesta es sí, siempre y cuando se trate del margen de FASE, siempre que tenga un sistema lineal de segundo orden.

Los libros y artículos relevantes contienen una fórmula que relaciona el margen de fase con el polo Q del sistema. Debido a que, por otra parte, el polo Q está relacionado con el rebasamiento del paso a paso, hay una curva que conecta el rebasamiento (en%) y el margen de fase. Por ejemplo, para un margen de fase de 30deg, el rebasamiento correspondiente es app. 38%.
(Ver, por ejemplo, S. Franco: " Diseño con amplificadores operacionales y circuitos integrados analógicos" , McGraw-Hill, 2ª ed., página 354).

Por lo que sé, no existe una relación similar para el margen de ganancia.

    
respondido por el LvW
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A menos que haya algunas grandes ondulaciones en la curva de ganancia, 14dB suena bastante. ¿Cómo determina la frecuencia para medir estos parámetros?
En cuanto a la medición de estos números en la respuesta al escalón ... no estoy seguro.
Si desea ver que la respuesta de HF está 14 dB por debajo, entonces (creo) esa información está contenida en el corto tiempo del paso. (Dang, no estoy seguro de que eso sea correcto). Y será difícil elegir los detalles. Prefiero aumentar la ganancia y ver dónde oscila el sistema. (Pero tal vez no puedas hacer eso?)

    
respondido por el George Herold
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Cuando realiza una respuesta de paso, si no hay sobrepasos, generalmente puede afirmar que el margen de fase es bueno. Sin embargo, está hablando de una "planta" y habrá no linealidades, lo que puede causar un empeoramiento de los problemas de inestabilidad que son carga o demanda del demandado.

¡No hay excusa para NO hacer el trabajo correctamente! ¡Las vidas podrían estar en riesgo!

Si desea leer lo que dicen las personas inteligentes de TI, lea este documento titulado" Simplificación de los controles de estabilidad ": se aplica principalmente a los amplificadores operacionales. Tenga en cuenta que en la página 3 hay una sección titulada: -

"Comparación de respuestas de pasos de carga para margen de fase variable".

Esto subyace a lo que dije en la parte superior de esta respuesta. Demuestra muy bien cómo obtiene más oscilaciones a medida que se acerca a un margen de fase bajo.

    
respondido por el Andy aka
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Un método que he encontrado es identificar el sistema utilizando el método Strejc (que funciona para cualquier orden, lo siento, el enlace está en francés), luego afina el modelo para que se ajuste al sistema real y, finalmente, traza el diagrama de Bode para obtener los márgenes de ganancia y de fase.

Estoy abierto a otras ideas, pero es lo mejor que he encontrado.

    
respondido por el Mister Mystère

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