लूप फ़्रीक्वेंसी एक ऐसा पैरामीटर है जिसे आपके आनुपातिक, अभिन्न और / या व्युत्पन्न शब्दों की तरह ही ट्यून करने की आवश्यकता है। भिन्नता यह आपके आउटपुट पर समान प्रभाव डालती है क्योंकि आपके अन्य पैरामीटर अलग-अलग होते हैं। बहुत कम आवृत्ति और आप अपनी इच्छित स्थिर स्थिति तक कभी नहीं पहुँच पाएंगे। बहुत अधिक और आउटपुट दोलन करेगा।
इष्टतम लूप आवृत्ति निर्धारित करने के लिए, आपको सबसे पहले वास्तविक विश्व परीक्षण या सिमुलेशन डेटा से बोडे प्लॉट्स का निर्माण करना होगा :
बोड प्लॉट सभी प्रासंगिक फ़्रीक्वेंसी इनपुट और आउटपुट जानकारी को दो प्लॉट पर स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करते हैं: आवृत्ति और फंक्शन शिफ्ट के फ़ंक्शंस के रूप में आयाम अनुपात। आयाम अनुपात भूखंड एक लॉग-लॉग भूखंड है, जबकि चरण कोण भूखंड एक सेमीलॉग (या लॉग-लीनियर) भूखंड है।
बोडे प्लॉट का निर्माण करने के लिए, एक इंजीनियर के पास अनुभवजन्य डेटा होगा जो इनपुट और आउटपुट मान दिखाता है जो समय के साइनसोइडल कार्यों के रूप में भिन्न होता है। उदाहरण के लिए, इनलेट तापमान डेटा हो सकता है जो sinusoidally और आउटलेट तापमान डेटा में भिन्न होता है जो sinusoidally भी भिन्न होता है।
आयाम अनुपात, एआर, इनपुट साइनसोइडल वक्र के आयाम द्वारा विभाजित आउटपुट साइनसोइडल वक्र के आयाम का अनुपात है।
AR=outputamplitudeinputamplitude
चरण शिफ्ट को खोजने के लिए, इनपुट और आउटपुट साइन वक्र्स की अवधियों को खोजने की आवश्यकता है। याद रखें कि अवधि, पी, एक शिखर से दूसरे तक की अवधि की लंबाई है।
P=1f=2πω
f=frequency
ω=frequency(rad/sec)
बोड भूखंडों का विश्लेषण करते समय अंगूठे के नियम
सामान्यतया, एक लाभ परिवर्तन आयाम अनुपात को ऊपर या नीचे स्थानांतरित करता है, लेकिन चरण कोण को प्रभावित नहीं करता है। समय की देरी में परिवर्तन चरण कोण को प्रभावित करता है, लेकिन आयाम अनुपात नहीं। उदाहरण के लिए, समय की देरी में वृद्धि किसी भी आवृत्ति के लिए चरण बदलाव को और अधिक नकारात्मक बनाती है। समय निरंतर परिवर्तन से आयाम अनुपात और चरण कोण दोनों में परिवर्तन होता है। उदाहरण के लिए, निरंतर समय में वृद्धि आयाम अनुपात को कम कर देगी और किसी भी आवृत्ति पर चरण को अधिक नकारात्मक बना देगी।
फिर आपको क्रॉस-ओवर आवृत्ति निर्धारित करने की आवश्यकता होगी :
आनुपातिक शब्द खुले लूप की आवृत्ति प्रतिक्रिया के परिमाण को ऊपर या नीचे ले जाता है और इसलिए इसका उपयोग ओपन लूप की क्रॉस-ओवर फ्रीक्वेंसी को सेट करने के लिए किया जाता है। क्रॉस-ओवर आवृत्ति वह आवृत्ति है जिस पर परिमाण में 1 (या 0dB) का लाभ होता है। यह आवृत्ति महत्वपूर्ण है क्योंकि यह बंद लूप प्रतिक्रिया की बैंडविड्थ से निकटता से संबंधित है।
एक आदर्श प्रणाली में आनुपातिक लाभ (लगभग) असीम रूप से बड़ा हो सकता है, जो अनंत रूप से तेजी से आगे बढ़ सकता है, फिर भी स्थिर, बंद लूप। व्यवहार में ऐसा नहीं है। बल्कि, अंगूठे के दो डिजाइन नियम लागू होते हैं।
सबसे पहले डिजिटल हार्डवेयर का नमूना दर जिस पर नियंत्रक निष्पादित होने जा रहा है, उस पर विचार करने की आवश्यकता है। अंगूठे का एक विशिष्ट नियम यह है कि क्रॉस-ओवर आवृत्ति को नियंत्रक की नमूना दर से कम से कम 10 गुना कम होना चाहिए।
वैचारिक रूप से यह सुनिश्चित करता है कि नियंत्रक तेज पर्याप्त दर पर चल रहा है कि यह पर्याप्त रूप से नियंत्रित होने वाले सिग्नल में बदलाव को संभाल सकता है।
अंगूठे का दूसरा नियम क्रॉस-ओवर आवृत्ति पर आवृत्ति प्रतिक्रिया की ढलान से संबंधित है। यदि क्रॉस-ओवर में ओपन-लूप परिमाण प्रतिक्रिया का रोल-ऑफ -20dB / दशक के करीब हो सकता है, तो बंद-पाश बैंडविड्थ क्रॉस-ओवर आवृत्ति के करीब होने की उम्मीद की जा सकती है। ध्यान दें कि अभिन्न और व्युत्पन्न शब्द, न केवल आनुपातिक शब्द, का उपयोग क्रॉस-ओवर में ढलान को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।
(जोर मेरा)
तो इष्टतम नियंत्रण लूप आवृत्ति आपके सिस्टम के चरण विलंब की क्रॉस-ओवर आवृत्ति के लगभग 10 गुना होनी चाहिए जो अनुभवजन्य परीक्षण डेटा या आदर्श रूप से, कंप्यूटर सिमुलेशन के माध्यम से प्राप्त की जा सकती है।
