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尽管环路分析是检测控制系统稳定性的重要手段,但是测试过程中有诸多细节需要注意,如何快速理解环路分析的意义?环路分析需要怎样设定参数?环路分析的结果该如何读取呢?[b]一、如何三句话讲清楚环路分析在做什么?[/b]1、稳定可靠的系统必须是闭环系统(带反馈)。控制器根据系统的实际输出与理想输出的偏差来设计算法,使输出值逼近设定值;2、系统稳定性需要依靠环路中的增益相位裕量来量化,这个指标可以通过扫频来测量;3、环路分析就是在控制系统中注入频率变化的干扰信号,从而得出系统的频率响应曲线。总得来说,通过环路分析就能知道当负载端变化时控制系统的表现是否稳定,就这么简单![align=center] [img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180416/20180416140424_61743.png[/img][/align][align=center]环路分析结果图片[/align][b]二、环路分析的结果是什么?[/b]示波器根据输出信号、输入信号的幅度、相位随频率变化的关系,可得到环路系统的伯德图(幅频特性、相频特性)。想要对产品的稳定性有所了解,靠品牌、经验、还有研发人员拍胸脯都是不够的,有了伯德图协助定量分析,一测便知。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180416/20180416140434_28683.png[/img][/align][align=center]环路分析数据报表[/align][b]三、有了环路分析,电源性能会有哪些提升?[/b]通过环路分析可以量化电源的频率响应特性,从而将电源朝着更稳定的方向优化。工程师再也不用通过盲目的反复尝试去积累经验,器件选型也不用过分考虑裕量,从而更好的控制电源成本。[b]四、环路分析的关键测试步骤及参数设定[/b]1、寻找干扰信号注入点在电压反馈型的开关电源电路中,测试信号注入点为反馈回路的取样点与输出电压点之间。要辨别采样点比较简单,只需观察反馈电压由输出电压的哪条支路分压得到即可。注入电阻可选择10~100欧的电阻,这种电阻在反馈电路中影响不大,推荐在系统设计时就提前预留此电阻。2、注入信号幅度调节注入信号的幅度经验值可设为输出电压的5%。如果幅度不能过小,示波器可能无法识别;过大则可能使系统出现非线性导致测量失真。3、扫描频率范围设定环路系统的截止频率推荐设为开关频率的1/20~1/6,在这个范围内,一般可以找到环路的穿越频率点。此处留意环路系统穿越频率不能过低,否则环路无法响应高频的负载波动,从而引起输出电压的噪声。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180416/20180416140444_37786.png[/img][/align][align=center]环路分析参数设置界面[/align][b]五、环路分析测量系统的搭建[/b]在ZDS4000环路分析开关电源的应用中,除了示波器之外,还需要信号发生器模块、高压隔离变压器配合。信号发生器模块用于注入信号的产生(普通信号发生器也可代替),高压隔离变压器用于隔离注入电路对环路电路工作的影响。Tip:由于注入信号幅度微弱,推荐选用1X衰减的探头测试。若使用10X,则信号衰减后很容易被噪声淹没。在接地时也尽量使用接地弹簧,而不是接地夹子。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180416/20180416140455_76596.png[/img][/align][b]六、环路分析样例数据解读[/b]由于开关电源闭环系统的反馈较为简单,可以根据环路分析所得的波特图进行简约分析:在闭环增益为0dB时,即穿越频率时,相位裕度一般需要大于45度;在相位接近0度时,此时闭环增益应小于-20dB。若符合上述条件,则此闭环为稳定系统。如下图所示,屏幕右上角显示系统的相位裕度为135.5度,增益裕度为30db。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180416/20180416140504_31102.png[/img][/align]
想问问大家采样伴热管用那个牌子的质量好,又便宜。
杨晓洁,袁兴栋,马洪涛(1. 山东省产品质量监督检验研究所,济南 250100;2.山东建筑大学 材料科学与工程学院,济南 250101)摘 要:采用宏观检验、化学成分分析和金相检验等方法对供热管道开裂的原因进行了分析。结果表明:由于供热管道的热处理工艺选择不当,导致沿铁素体晶界析出大量呈网状和链状分布的三次渗碳体,打打降低了供热管道的塑性和韧性,致使供热管道在使用过程中开裂。最后提出了改进措施。关键词:供热管道;三次渗碳体;微裂纹;沿晶开裂中图分类号:TG142.31 文献标志码:B 文章编号:1001-4012(2011)05-0327-02 某热电厂供热管道在使用近两个月时发生开裂。该管道材料为Q235B钢,直径为Φ450mm,壁厚为6mm,采用螺旋卷管加工,为退火态。钢管内流动介质为水蒸气,蒸汽温度在270~278℃,蒸汽压力为0.5~0.6MPa。为查明供热管道开裂的原因,笔者对开裂的管道进行了理化检验和分析。1 理化检验1.1 宏观检验图1为开裂管道的宏观形貌,可见开裂发生在供热管道壁处,已穿过整个壁厚。裂纹分主裂纹和次裂纹,主裂纹(图1中a处)沿管道环向延伸;第一条次裂纹(图1中b处)与主裂纹约成90°角,第二条次裂纹(图1中c处)与主裂纹约成30°角。将管道沿纵向剖开,观察开裂口发现已严重锈蚀,不能看清其宏观形貌,周围无明显宏观塑性变形。http://www.microscopy.com.cn/data/attachment/portal/201106/21/1623371wq8qqva3z2q417k.jpg1.2 化学成分分析在开裂管道上取样,并按GB/T 4336-2002《碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)》进行化学成分分析,结果见表1,可见该供热管道的化学成分符合GB/T 700-2006《碳素结构钢》对Q235B钢的要求。http://www.microscopy.com.cn/data/attachment/portal/201106/21/162340vqvp4qvllyshylol.jpg1.3 金相检验在供热管道开裂处的横、纵两个方向上分别截取试样,经镶嵌、磨制和抛光后在光学显微镜下观察。可见横向试样表面存在裂纹,裂纹较粗大且弯曲,主裂纹边缘尚有细小的次裂纹,见图3。将试样用4%(体积分数) 硝酸酒精溶液侵蚀后在光学显微镜下观察。横向试样和纵向试样的显微组织分别见图4和5,可见均为铁素体+珠光体+三次渗碳体,且沿铁素体晶界存在大量裂纹;三次渗碳体主要沿铁素体晶界分布,且成链状或网状析出,见图6和7。http://www.microscopy.com.cn/data/attachment/portal/201106/21/162343n87gdgjnjii4l8d4.jpg2 分析和讨论由化学成分分析结果可知,开裂的供热管道的化学成分符合标准要求。由金相检验结果可知,该供热管道的显微组织为铁素体+珠光体+三次渗碳体,且沿铁素体晶界存在大量裂纹,,三次渗碳体为硬而脆的相,且以网状或链状分布,破坏了基体的连续性,在晶界处产生应力集中,受力的作用形成微裂纹,大大降低了供热管道的塑性和韧性。三次渗碳体的析出可能是由于退火时加热温度过高或冷却速度过慢,致使碳原子充分扩散,在铁素体晶界处析出网状或链状分布的三次渗碳体。晶界的隔开两个不同结晶取向晶粒的区域,它是金属原子排列紊乱区,是裂纹容易穿过的区域,沿晶界分布的三次渗碳体受力的作用,形成微裂纹,并沿晶界进行扩展。随着管道压力的持续作用,裂纹尖端处的应力也继续增大和集中,裂纹沿管道壁厚方向进一步扩展,并与其他裂纹汇合,最终导致管道开裂。3 接力与改进措施由于三次渗碳体沿铁素体晶界成网状或链状析出,在力的作用下形成微裂纹,且沿晶界扩展,在使用过程中,在管道压力的持续作用下,裂纹进一步扩展,致使供热管道开裂。改进措施有:①调整材料的热处理工艺(降低加热温度或适当提高冷却速度),避免三次渗碳体的析出;②加强工序间的质量监督和运用必要的检测手段,即时发现工件中存在的缺陷。 参考文献:夏立芳,金属热处理工艺学.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1998:34.李炯辉,林德成.金属材料金相图谱(上册).北京:机械工业出版社,2006:304-307.张正贵,周兆元,刘长勇.高强度铝合金构件腐蚀疲劳失效分析.中国腐蚀与防护学报,2008,28(1):48-51.