小信号分析
计算电力电子模型的线性近似
小信号分析近似于非线性功率电子系统的行为,例如开关模式电源,具有线性时间不变(LTI)模型,其在景点周围有效。小信号分析是将经典控制理论应用于电力电子系统的能力步骤,这需要LTI表示,例如系统的传输函数或状态空间模型。
众所周知,简单的拓扑等诸如升压或降压转换器,您可以分析地导出其等效LTI系统。但是,对于非标准转换器拓扑和用于集成在基于复杂的电源 - 电子的系统中的转换器,分析推导变得非常耗时和容易出错。
行业接受的小型信号分析方法是建立电力电子系统的仿真模型,然后使用频率响应估计。频率响应估计从叠加限定幅度和频率内容的小扰动信号,以在操作点周围的电力电子系统的输入中并测量对该扰动的系统响应。然后,您使用扰动信号和测量的输出信号来计算表示操作点附近的系统动态的频率响应或传输函数。
你可以将不同类型的输入信号注入到一个模型中来计算频率响应:
- 一个接一个施加的一系列正弦微扰。
- Chirp,一种扫描频率信号,可在一系列频率下激发系统,使得输入频率瞬间变化。
- 随机输入信号。
- 步骤输入信号。
一旦你计算了系统的频率响应或传递函数,你就可以设计一个补偿器,并根据线性模型对其进行评估。通过对不同的工作条件(例如,不同的期望输出电压水平或不同的占空比)重复小信号分析,您可以开发一个增益调度控制器,以在期望的工作范围内操作电力电子系统。
使用Simu金宝applink,你可以:
- 在分配系统中构建切换模式电源,交流电机和其他负载的精确仿真型号。
- 使用几种扰动输入信号进行电力电子模型的小信号分析。
- 使用自动PID调谐或与根基因座和BODE图形的交互式环形整形等技术设计和调整所获得的线性模型的补偿器。
- 设计增益预定的补偿器,以控制电力电子系统在运行范围内。
- 通过模拟电力电子系统的非线性模型来验证和测试控制器设计。
- 自动生成ANSI,ISO或处理器优化的C代码和HDL,以获得控制器的快速原型设计和生产实现。
例子和如何做
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