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相位裕度是什麼

相位裕度(Phase Margin,PM),亦稱相位餘裕,是一種用於評估系統穩定性和魯棒性的關鍵指標。以下是詳細介紹:

定義。相位裕度通常用於控制系統設計中,它描述了系統在保持穩定狀態時,其輸出信號相對於輸入信號的相位滯後量。在數學上,相位裕度定義為系統在增益截止頻率(幅頻特性曲線與0dB線相交的頻率)處的相位與-180°之間的差值。

作用。相位裕度越大,系統的穩定性越好,對於干擾的抵抗能力也越強。相位裕度可以看作是系統進入不穩定狀態之前可以增加的相位變化。當系統面臨相位擾動時,足夠的相位裕度可以確保系統通過自適應調節來抵消這些擾動,從而保持穩定。

影響。相位裕度不僅影響系統的穩定性,還會影響其動態性能,如時間回響速度和超調量。一般來說,增加相位裕度可以提高系統的穩定性,但可能會減慢時間回響速度。

綜上所述,相位裕度是控制系統設計中一個至關重要的指標,它幫助確保系統的穩定性和性能。