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伯德圖反推傳遞函數

在研究環路控制時難免需要構建小信號模型,一些常見的硬開關拓撲模型相對容易構建(大部分模型已有),而一些軟開關拓撲比如LLC電路模型就不太容易構建(目前多采用擴展描述函數法建模)。并且不是所有人都具備推導小信號模型的能力,如果遇到未知拓撲或是其它應用領域(比如溫控、機械運動等)就更難下手了。

無論所研究對象是電壓、壓力、溫度還是速度等一般都可以通過仿真或者網絡分析儀得到bode圖,如果能夠利用此bode圖反推出傳遞函數也不失是一種快速構建小信號模型的方法。

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lulu1994
LV.6
2
2021-06-10 14:51

不太懂

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2021-06-10 16:09

網上搜到一些資料多是采用漸近線的方法,將-20dB/dec定義為-1(dec為十倍頻)將40dB/dec定義為2,先根據bode圖繪制漸近線然后推出零、極點及傳遞函數。

實際操作一下這種方法并不是很方便,而且相頻曲線也沒有利用上所以應該有更好的方法。

0
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2021-06-10 17:10

  20dB/dec、40dB/dec反映的是曲線在bode中的斜率(log坐標系),那如果對bode圖進行求導操作零、極點的特性應該會更明顯,驗證如下:

                                     圖1-1 bode圖及求導結果

上圖原始傳遞函數包含兩個極點fp1=fp2=2kHz,一個零點fz1=20kHz。觀察右側幅頻求導圖,因為零點fz1的作用雙極點斜率未達到-2,高頻處經過兩個極點一個零點后斜率又變回了-1。觀察右側相頻求導圖,極點、零點都在相頻求導圖的極值附近。經過求導操作后似乎很容易找出零、極點的大致位置。

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Lz
LV.1
5
2021-06-28 12:52

matlab可以

0
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iszjt
LV.5
6
2021-08-05 11:03

0
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2021-08-05 14:36
@Lz
matlab可以

matlab擬合求解是一種辦法。

0
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2021-08-05 14:37
@iszjt
[圖片][圖片]

漸近線法感覺不是很方便……

0
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2021-08-05 15:30

  利用多變量擬合曲線求解的方法也可以反推出解零、極點從而得出bode圖函數。下面用多變量曲線擬合軟件1stOp舉例說明求解過程(matlab更便捷)。

第一步,假設一個“未知”的bode圖

                              圖2-1  給定的bode相頻圖(假設參數未知)

第二步,給出一個預期的零、極點表達式并從相頻圖中任取5個數據點導入數據區。

                              圖2-2 預期表達式及數據導入

上圖中可以將采樣得到的bode圖數據直接導入到數據區,第二步的不足之處是預期的表達式要準確否則偏差大。

第三步,利用1stOp軟件自動求出零、極點。

                                      圖2-3 零、極點求解結果

圖2-3可以看到軟件計算出來的零、極點跟第一步預設的零、極點基本一致。

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