Bandwidthは、システムが効果的に応答できる周波数範囲を示すフィードバック制御システムの重要なパラメータです。正しい帯域幅を決定すると、システムが必要に応じて応答速度を提供しながら安定性を維持します。この記事では、最適なシステム性能の帯域幅を識別するための手順について説明します。

システム帯域幅の理解

システム帯域幅は、システムが一定レベル上にある周波数範囲を指します。通常、低周波数のゲインから-3dBです。システムが、過度の遅延や不安定性なしで入力変化に迅速に対応できるかを反映しています。

帯域幅を決定するためのステップ

プロセスは、多くの場合、Bode のプロットまたは Nyquist の図でシステムの周波数応答を分析することを含みます。 主な手順は次のとおりです。

  • システムのオープンループ転送機能を特定します。
  • 境界線を越える利益を観察するために、境界の大きさの応答をプロットします。
  • 低い周波数値から3dBでゲインが低下する頻度を見つけます。

最適な応答の検討

適切な帯域幅を選択すると、応答速度と安定性のバランスが取れます。 より広い帯域幅はより速い応答を可能にしますが、騒音や不安定性が導入される可能性があります。 逆に、狭い帯域幅は安定性を向上させますが、システムの応答が遅くなります。

比例したゲインやフィルタの追加などのコントローラーパラメータを調整することで、目的の帯域幅を達成することができます。システムの応答をテストして、ステップ入力を分析し、周波数応答を分析することで、選択した帯域幅が性能基準を満たします。