[参考译文] 对于具有 F28035 controlCARD 的 C2000 DPS Workshop EVM (TMDSC2KWRKSHPKIT)、使用 SFRA 测量的开环频率响应中存在多大的延迟

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Other Parts Discussed in Thread: SFRA, CONTROLSUITE

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https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/853591/how-much-delay-is-present-in-measured-open-loop-frequency-response-using-sfra-for-the-c2000-dps-workshop-evm-tmdsc2kwrkshpkit-with-the-f28035-controlcard

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尊敬的支持：

我一直在使用 SFRA 工具来获取具有 F28035 controlCARD F28035 controlCARD 的 C2000 DPS Workshop EVM (TMDSC2KWRKSHPKIT)中降压转换器系统的开环频率响应(FR)。基本上、我一直在运行 controlSUITE 中.\libs\app_libs\SFRA\v1_10_00_00\examples\DPSWrkShpKit_SFRA_F28035下提供的代码。

一切似乎都很好。但我还尝试使用不同的方法测量相位交叉频率、并查看其是否匹配。我正在使用继电器反馈测试(RFT)、该测试应在-180度频率下产生持续振荡-这称为限制周期振荡(LCO)。我使用200KHz 的开关频率(FSW)和200KHz 的 ISR 频率运行 RFT。我始终以更高的频率获得 LCOS -例如、我从使用 SFRA 测量的 FR 数据获取的是11KHz 而非9KHz。如果有任何情况、RFT 应具有稍慢的-180频率、因为在继电器由于采样而打开或关闭之前会有延迟(这在常规采样+计算延迟和 PWM 延迟的基础上)。 SFRA 获得的9KHz 与 RFT 获得的11KHz 之间的这种巨大差异表明 SFRA 方法可能会有某种额外的延迟。

因此、您能否向我提供 F28035 SFRA 实施过程中遇到的*数字*总延迟的估计值？

如果我要估算 Fsw = 200KHz 且 ISR 也为200KHz 的 TMDSC2KWRKSHPKIT、数字延迟通常应为：

1) 1) 5us、用于采样+计算

2) PWM 延迟= D*TSW (因为使用了递增计数 PWM)，其中 D (占空比)为~0.22，此设置为2V，TSW = 5us，因此 PWM 延迟高于1us。

因此、预计的总数字延迟仅高于6uS、但出于多种原因、延迟似乎大于6uS。

感谢您对此发表评论。

此致

Ahmed

6 年多前

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2540720 points

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你好，我又来了我想进一步澄清如何执行继电器反馈测试(RFT)：

首先通过手动设置占空比(即在开环模式下)将降压转换器置于所需的稳态运行点。在这种情况下、所需的 Vout 为2V、对应的占空比~0.23。 (请注意、在传导实验中、有源负载电阻器*连续*开关、因此 Rout 为7.5欧姆和2欧姆的并联电阻。

其次、该电路在闭环模式下运行、但使用一个开/关继电器块代替常用的补偿器。基准电压(Vref)设置为2V。继电器的工作方式是、当误差为+ve (即 Vref > Vout)时、确实会向占空比添加一个小的恒定值(或扰动)、以便使 Vout 升高。我已经额外使用了3%的占空比、因此当继电器打开时、总占空比命令为 0.23 + 0.03 = 0.26。当 Vout 升至高于 Vref (即误差为-ve)时、继电器会关闭、从而使稳态占空比增加一个负0.03、从而使总占空比命令为 0.23 - 0.03 = 0.20。这样、降压转换器以开/关的方式作为控制器、电压大约为2V。但是、Vout 将具有持续的近正弦振荡。这些振荡的频率应几乎完全等于系统的相位交叉频率(即相位滞后为-180度)。

我的问题是、我可以得到持续振荡、但其频率为~ 11KHz、而使用 SFRA 工具、测量的频率响应数据在-180度相位滞后时仅显示9KHz 的频率。那么、什么是-180度的实际频率？

谢谢你

Ahmed

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2540720 points

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Ahmed、

这对我来说不是一个专业领域、但我认为软件引入的最大延迟受200kHz ISR 频率的限制。 ADC 采样、控制计算和占空比更新都需要在5us 窗口内进行、否则会出现溢出情况。

Tommy

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2540720 points

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请参阅此、

https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=7394160

我明天必须阅读您的一些问题才能完全理解您的要求、因为我不熟悉您提到的一些调优方法。同时，上述内容将有所帮助。

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2540720 points

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尊敬的 Mansih 和 Tommy：

非常感谢您的及时回复。我倾向于同意 Tommy 关于总延迟在5 us 窗口内的说法。在某一点、我记得我甚至在示波器上检查过它-我在 ISR 开始时将 GPIO 设置为高电平、然后在 ISR 结束时将其设置为低电平、并在示波器上与 PWM 一起检查。

我也非常喜欢 Manish 提供的参考-谢谢。它使我对 SFRA 工具更有信心。

此时我唯一的问题是 SFRA 获得的-180度频率与继电器反馈测试(RFT)获得的频率不匹配。

RFT 实际上并不是一种新技术。它是由 K.Åström T.和 Hägglund ó n 在1984年推出的。它主要用于工艺行业中的控制器调优(如热、压力、气体流量系统等)。但在最近的研究文献中、您还将找到建议使用 RFT 的论文、以帮助调整各种类型的直流/直流转换器。

再进一步回顾一下、强制系统达到"极限周期振荡"(LCO)状态以便测量重要的-180度的想法可以追溯到著名的 J. Ziegler 和 N. Nichols 的工作。它们通过连接一个仅 P 控制器、在闭环中运行系统、然后增加 KP 直到获得 LCOS、以更原始的方式获得 LCO。当然、RFT 方法更安全、因为系统仍然受控、而在后一种方法中、您可能会越步进入 KP 并进入不稳定状态-以及其他缺点。

现在、我从 RFT 获得的振荡频率大约为11KHz、而 SFRA 在-180度时提供的振荡频率大约为9KHz。如果 RFT 更慢、那就更有意义了-因为 RFT 中会遇到一些额外的延迟。因此、RFT 提供更快的-180度频率这一事实让我认为 SFRA 中可能会有额外的延迟、但我也对此非常怀疑。

无论如何，希望能有任何意见或建议。如果有任何变化、我也会写回。

谢谢、此致

Ahmed

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2540720 points

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Ahmed、当然、让我们在回答您的原始问题时结束此主题。

如果您有进一步的问题或说明、请开始新的主题。

－Manish

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2540720 points

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尊敬的 Manish：

好的、因此我认为 SFRA 中不应存在额外的延迟。在我看来、RFT 实施可能存在问题。

感谢你的帮助。

Ahmed

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