Measurement of Loop Gain in Feedback System - Middlebrook 75

简介：
Middlebrook 75探讨了反馈系统中回路增益的测量方法，是电路设计与分析领域的重要文献，为理解和优化复杂电子系统的稳定性提供了关键见解。 在系统设计领域，反馈系统的闭环增益（Loop Gain）测量是一个关键的性能参数，其准确性直接影响到整个系统的性能和稳定性。Middlebrook在其1975年的经典论文《测量反馈系统中的环路增益》中提出了不切断反馈环路的情况下进行闭环增益实验测量的方法，并对结果进行了详细的解释。 本段落强调了在设计反馈系统时进行闭环增益的实验测量的重要性，有助于验证系统的实际运行是否符合理论预测或提供必要的信息以修改设计方案。特别是在高增益反馈系统的设计过程中，需要确保能够不中断环路地准确测量闭环增益，以便保证系统的正常运作和物理特性与理论预测一致。 如果发现存在差异，则必须调整分析模型，并将修正后的性能预测结果与实验数据进行对比。这一过程可能需要反复迭代才能最终确定设计的准确性。Middlebrook提出的方法包括电压注入技术和电流注入技术的应用，以及在系统不稳定时如何进行测量的技术细节。他还介绍了一种复合技术，在单独使用电压或电流注入方法无法准确评估真实环路增益的情况下，通过结合两种方法来推导出更精确的结果。 这些技术不仅适用于传统的线性反馈系统设计中，而且对于描述函数分析中的多种开关模式转换器和调节器也十分适用。文章还讨论了实验测量闭环增益时需要注意的实用问题，如保证结果准确性和正确解释的重要性。因为闭环增益测量的准确性直接影响到最终的设计质量。 在实际设计过程中，首先会进行初步书面设计与理论分析，接着建立原型并测试性能表现。如果发现预测值和观察数据之间存在差异，则需要根据这些差异调整模型，并将修改后的预期结果再次与实验观测对比验证。这一过程可能需多次重复直至达成一致的设计方案。 通过对闭环增益测量的理解及实践应用，设计工程师能够确保系统的实际行为符合理论分析或提供改进设计方案的基础信息。同时，反复使用上述技术有助于进一步提升系统性能和稳定性。Middlebrook的这些详尽方法与分析为工程界提供了强大的工具，用于更准确地评估并优化反馈控制系统的设计。