滑模變結構控制是甚么來著？！

ID:1100060 · 發表于 2024-10-8 01:28

前些年，這詞兒可是甚囂塵上，
這是高科技，專業學問，我不懂很正常，
但是，開口「變結構」閉口「滑模面」，跟電路圖中那個拓撲有何關系，寫得親民一些會虧嗎？！

ID:1100060 · 發表于 2024-10-8 01:47

結構，是甚么鬼？！
圖里頭那拓撲，就是結構，
這是個普通到不行的負反饋式穩壓器，
D1和D3本來是電阻，在這里改換成2DH(恒流二極管)，
所有元件的參數仍然是固化的，穩壓，除負反饋還能靠誰？！

ID:1100060 · 發表于 2024-10-9 00:45

LhUpBJT 發表于 2024-10-8 01:47
結構，是甚么鬼？！
圖里頭那拓撲，就是結構，
這是個普通到不行的負反饋式穩壓器，

先給電路賦予一些關鍵參數，
Vcc，5V與12V，Ro，4Ω及8Ω，那么，
V.in(∑Vcc)就有 5V、7V、12V、17V  四級，
Ro就是 2.7Ω、4Ω、8Ω、12Ω  四種，V.out嘛，就定為 4.5V 吧，
四種Vin跟四種Ro，可得出的工況組合就是十六種，在這里，還是按照慣例，只談思路不給數據，
大家有興趣的話，先把圖中所有元件的參數算妥  然后照這方子抓十六副同樣的「藥」(請注意，所有元件都是普通的，不可調不可控)，
把這十六種工況分別配置于那十六臺穩壓器中，你覺得，所有穩壓器的Vo都會是 4.5V 嗎，肯定不可能，再看看T2的 Ic，一樣嗎，肯定不一樣，如果把T2集極斷開，或干脆把T2踹掉，Vo的差距肯定只會更大。

ID:1100060 · 發表于 2024-10-9 01:59

既然是負反饋電路，那總得有相關鏈路才能成事吧，
D3，在一般電路中只是電阻，D3和R3，就是反饋鏈，T2接收的信息，就是D3的分壓，
不過，這分壓的作用，交直有別，反饋系數(F) 跟採樣比(f)，相當于直流增益跟交流增益，雖為同根生卻不是一個概念，
F與甚么相關，就是V.out，是輸出參數，而跟f相關的則是 ΔVo，即是V.out的穩定程度，是個動態指標，想要讓V.out不受V.in或Ro的影響，f就得要略微大于1，理想結果就是，V.out紋絲不動，那ΔVo轉移至T2基極去了，但實際上自然是達不到這程度。

ID:1100060 · 發表于 2024-10-9 09:48

LhUpBJT 發表于 2024-10-9 00:45
先給電路賦予一些關鍵參數，
Vcc，5V與12V，Ro，4Ω及8Ω，那么，
V.in(∑Vcc)就有 5V、7V、12V、17V ...

此電路，全部元件都是普通的，不可調不可控，
十六套電路，皆按此模子鑄就，把十六種工況分別設置進去，你覺得，它們的V.out會相同嗎，T2們的 Ic 會相等嗎？！
想要令十六套電路的V.out都一樣，每套電路中的某些元件的參數就不能相同，雖然拓撲依舊一致，但因某些元件參數不再相同，每一套電路的「結構」也就不一樣了，
把那些在各電路中參數不一樣的元件改為可調可控，就能以一套電路適應任何工況，這就是 “變結構” 的具體措施與直觀詮釋，這跟「梆梆控制」不一樣，
梆梆控制是以兩種配置反復切換而取得中間狀態，跟開關穩壓的原理有點像，而滑�？刂苿t是直接利用V.in和Ro的人為變更，一步到位地控制系統的 “傳遞函數”，無論是梆梆還是滑模，負反饋的基本平衡都幾乎不受V.in或Ro的人為變更所影響。

ID:1100060 · 發表于 2024-10-11 07:19

滑模變結構控制，似乎是一種算法，不過，你想要施展，也得有個「終端」來領受吧？！
反正有一點可以肯定，滑模變結構控制跟負回授絕不一樣，負回授，這圖的電路直接就能做，而想要做到滑模變結構控制，是不是還得要添加點什么東西才行呢，朋友？！
或者你們會覺得，滑模變結構控制在此電路不適用，那好，把這串聯穩壓器由線性改為開關可以不，那就成了buck電路，
滑模變結構控制，開關電源適用了吧，那么請問，哪部份的「結構」變了，被「滑」者又是哪一個元件，難道此乃商業機密，不方便公之于眾嗎？！

ID:1100060 · 發表于 2024-10-13 23:59

這圖里頭的公式，其實還是離不開〖Aғ＝Ao/(1+Ao)F≈1/F〗這法則，
有一點可以肯定，Vz是固化的，F在此圖中也是固化的，不過，那個 Vbe1 其實不會固定，而是會受Rʟ與Vin的影響。
線性穩壓跟開關穩壓的分別，就是Q2的用法，線性是變阻，開關是斬波，清清楚楚沒半點含糊，像我這程度的也能理解，
這電路，是純分立架構，已經是一個完整的負反饋式穩壓器，如果我想要搭建純分立的滑模變結構控制穩壓器，究竟需要多少只三極管呢，十五只夠了嗎？！

ID:1100060 · 發表于 2024-10-18 01:47

LhUpBJT 發表于 2024-10-13 23:59
這圖里頭的公式，其實還是離不開〖Aғ＝Ao/(1+Ao)F≈1/F〗這法則，
有一點可以肯定，Vz是固化的 ...

有一點我現在可以非常肯定，
負反饋如果只靠Vout，欠補償這宿命是無法打破的，改變誤差比較放大器的增益同樣解決不了此問題，
所以必須引進Vout之外的力量，這干預，可以是更改主體拓撲的參數，也可以是重整「電壓環」的工作點，

以此圖為例，你可以新增一個Rin，直接從Vin連至Q1基極，這大概就是最簡單的「前饋」吧，不過，「前饋」只能消除Vin波動對Vout的影響，對于負載的投切或擾動是束手無策的，因為，負載不應該 (亦根本不可能) 給出「前饋」所需的變量，而且，「前饋」是開環的，會有過份補償之虞。

ID:1100060 · 發表于 2024-10-18 02:04

前些天看過一些網站對滑�？刂频慕榻B，
好傢伙，就那么個方塊圖已比我帖子中的實體電路還復雜，
對我這門外漢而言，無論知識水平還是動手能力，都是玩不轉的咧。

ID:1100060 · 發表于 2024-10-23 02:34

對滑�？刂频脑忈�，很多時會見到這圖。
直角坐標系，適用于二元函數的相互關系或總合結果的表達，
滑�？刂婆c梆梆控制，都是兩個配置的切換，相當于手動換檔，切換的目的是產生中間值，並且令這中間值合符額定目標，

在這圖中，坐標軸代表的不是參數，而是配置狀況跟額定目標的差距，「滑模面」代表的，就是兩個設定檔的總合偏差剛好為零，
如果這是模擬電路，則兩個設定檔實際上是合而為一的，只需校準，就可跟額定目標始終適配，但滑�？刂剖峭高^切換而建立的，系統配置是交替變化，
如果這兩個設定檔是固定值，則「滑模面」就只是一個點而不是一根線，這是成了梆梆控制，近似的例子是以恒幅變頻交流電點亮白熾燈，
交流電的頻率愈高，燈絲的溫度波動就愈小，發光就愈穩定，交流電的幅度當然是完全不會受到燈絲溫度所影響的，所以，梆梆控制的適用對像是強慣性、高阻尼或引入平滑機制的負載，
滑�？刂�，兩個設定檔是可控的，隨著交替切換，偏差量漸漸減小，就像衰減震蕩那樣，最終成為跟額定結果適配的單一配置，所以理論上，既使負載無慣性、無阻尼、當滑模控制進入穩態后，根本就無需「平滑」，
問題是，如果兩個設定檔的偏差量都減至零，系統工況就回退到只有負反饋的情形，抖動是停了，但負反饋的欠補償缺陷就重新抬頭，滑模控制引以自豪的「魯棒性」亦無以為生了。

ID:1100060 · 發表于 2024-10-29 01:35

對我而言，了解滑�？刂菩枰氖牵�
變結構的確切定義和一張實際電路圖，
定義，無需圖片來解釋，不要含混其詞自然好理解，
RCC也算是個開關電源，純硬件，不需甚么「算法」，變結構控制能像RCC那樣以純硬件實現嗎？！

ID:1100060 · 發表于 2024-11-1 01:35

結構，這詞小學生也能懂，但放到專業領域中，就讓行外人犯迷糊了！
這「結構」究竟是甚么鬼咧，電路圖中畫著的那個拓撲就是「結構」了嗎，又或者，變結構是否相當于粗調或手動換檔呢？！

ID:1100060 · 發表于 2024-11-3 01:15

交流也好，求師問學也罷，上論壇，我總是先做過功課的，可不是伸手派，
萬事開頭難，科普，對入門者而言是巨大的助力，甚至，即使是徹頭徹尾的行外人也能獲益，可是，對于滑�？刂疲坪鯄焊鶅簺]見有科普過咧。

ID:1100060 · 發表于 2024-11-3 01:32

氣溫及水溫的變化，是需要時間的，這樣的強慣性對像，只需間歇性干預就可搞定，
這樣的干預方式就是起�？刂�，有說，起�？刂剖亲兘Y構控制的一種，又或者，起�？刂凭褪亲兘Y構控制，
同樣的概念問題，梆梆控制，跟起停控制究竟又是甚么關系，是隸屬還是別稱，滑�？刂凭烤故遣皇前鸢鹂刂频倪M階版？！

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滑模變結構控制 是甚么來著？！

滑模變結構控制是甚么來著？！