¿Por qué hacemos análisis de bucle abierto para el sistema de bucle cerrado? ¿Por qué no podemos analizar directamente el sistema de circuito cerrado?

¿Sabes lo que se necesita para que un bucle se vuelva inestable?

En mi opinión, se deben cumplir 2 condiciones para el ciclo abierto :

1) la fase debe girar 180 grados, lo que significa que la señal debe invertirse.

2) el bucle debe tener una ganancia mayor que 1 en la frecuencia en la que 1) es válido. Es decir, la señal debe ser amplificada.

A menudo puedo determinar fácilmente si se cumplen estas condiciones para un circuito determinado. En la práctica, realizo un análisis de CA (señal pequeña) en mi circuito, trazo los diagramas de Bode y puedo determinar si 1) y 2) se cumplen o no.

Desde el diagrama de Bode puedo determinar la ubicación (frecuencia) de los polos y ceros del sistema de circuito abierto. Cuando se cierra el bucle, estos polos y ceros se mueven de acuerdo con ciertas reglas. Me refiero a la teoría del control para esto.

Ahora, ¿en qué se convertirían estas condiciones cuando se cierre el ciclo?

En realidad no lo sé. Además, no tengo necesidad de saberlo, ya que abro el bucle, lo que me brinda una forma intuitiva de determinar la estabilidad.

Probablemente sea posible, pero mucho más complejo, determinar la estabilidad de un sistema de circuito cerrado con polos y ceros.

Aunque puedo probar un bucle cerrado de una manera diferente. Lo que luego hago es simular el circuito en un análisis transitorio (tiempo) y cuando el circuito está en una condición estable (en mi simulador), introduzco un paso de corriente o un paso de voltaje y observo la respuesta. En caso de un sistema inestable, lo vería en la respuesta. Incluso una oscilación podría comenzar.

Consideremos la retroalimentación negativa, que es el ciclo cerrado más común. Al frenar el bucle, el objetivo es encontrar la función de transferencia de bucle abierto. Si la función de transferencia de bucle abierto es T (s), cuando agrega una retroalimentación negativa en su sistema con respecto al dominio de la frecuencia, simplemente está dividiendo por (1 + T (s)). La función de transferencia de entrada a salida tendrá una respuesta en forma de T (s) / (1 + T (s)), lo que significa que solo se preocupa por la estabilidad. Mientras que todos los demás parámetros, como las funciones de control a salida y la impedancia de salida, tendrán respuesta en la forma F (s) / (1 + T (s)) y normalmente usted diseñará un compensador para asegurarse de que 1 / (1 + T (s)) está limitado en un cierto rango de valores.

Dado que todos esos parámetros importantes dependen de T (s), el análisis de T (s) le dará una idea básica del comportamiento y la estabilidad de todo el sistema. Este es un método mucho más general y racional que el análisis del sistema de circuito cerrado sin tener las T (s) y el análisis de todas las funciones de transferencia e impendencias por separado, incluso si esto es posible.

Considere una fuente de alimentación conmutada. El timbre de salida puede ocurrir en muchas frecuencias, incluidas las estructuras de LC en sentido descendente desde el nodo de realimentación. El diseñador aficionado se confunde fácilmente con todos los bucles de energía almacenada, y tiene problemas para diagnosticar el comportamiento primario (regulación de DC, regulación de CA de baja frecuencia) ante el timbre de alta frecuencia.

El diseñador profesional, al usar el circuito real, inserta tapas masivas y resistencias de alto valor para permitir que DC_feedback controle y la inyección de pequeños pulsos o señales de prueba de barrido para extraer el BODE.

¿Por qué usar "el circuito real"? para asegurarnos de que todos los parásitos están incluidos.

Las fuentes de alimentación conmutadas de la NASA tienen la capacidad de cambiar la frecuencia de conmutación, para alejarse de las resonancias de los powerbus de las naves espaciales. Por lo tanto, la NASA es muy cautelosa al confiar en la "estabilidad" en cualquier forma.