ボード線図を見ることで得られる洞察は何ですか

学校でこれを勉強した後、ボードプロットの概念全体は、それがどれだけ重視されているか、このツールが職場で使用されると噂されている頻度、そしてどれだけ少ないかを考えると、まだ少し失望しているようです実際に提供するようです。ボード線図を分析的に描く方法には多くの苦労がありますが、その解釈についてはほとんど言及されていません。このことは実際の生活にどのように関連していますか？

ほとんどのボード線図は次のようになります。

正直に言って、私はこの計画に少なくとも感銘を受けてはいません。ボード線図が示しているのは、周波数が1 Hzで上昇すると、システム応答にピークがあり、その後低下するということです（驚き）。位相はもう少し謎めいたもので、周波数が高くなると信号に大きな遅延が発生することがわかります。

これらのボード線図を見ると、経験豊富なエンジニアが理解できる結論は何ですか。これらのボード線図の有用性を見るのを妨げている明白でないものはありますか？

ボード線図で実際のエンジニアリング作業をあまり行っていないので、もっと興味深い洞察を実際に提供する実際のシステムのボード線図の例を教えてもらえますか？

ボード安定性プロットでボードが提案した主なイノベーションの1つは、プロット漸近線が安定したシステムに対してどのように動作するかでした。これらのルールの知識は、漸近線を操作するだけで補償を可能にします。極配置のような数学的手法よりもはるかに単純です。

いくつかの主なものが思い浮かびます（しかし、それは完全なリストではありません）：

1. Phase = 180degreesより低い周波数で大きさが> 0dBから<0dBに交差すると、システムは安定します。

2. このクロスオーバーの頻度では、フェーズマージンはモデル化されていない遅延に対する「保険ポリシー」です。システムの不安定性はわずか20度です。

3. 振幅の下降と位相の上昇は、非最小位相システム（RHPゼロ）を意味します。

4. クロスオーバーでの1スロープ（-20dB / dec）は安定しており、-90度に相当します。（実際、大きさはボードの定理による位相の積分です）。

5. 2勾配（大きさ）にある2次システムは、クロスオーバー付近の1勾配で交差することで適切に補償できます。

ボード線図は、全体像を表しています。そのより大きな図は、極零点図です：-

上の3つの画像（すべてのボード線図）は、2次ローパスフィルターのさまざまな例を示しています。左下の図は、より大きな図を示しています。ボード線図と極零点図を組み合わせたもの、つまり3Dです。右下は、上から見下ろした3D画像のビューです。これは、先ほど述べた極零点図であり、システムまたはフィルターのすべての数学情報が含まれています。

ボード線図は極-零点図の簡略化ですが、重要なことは、振幅と周波数（jw）の観点からフィルター（またはシステム）の応答を直接示すことです。

これらの概念のいくつかが今非常に難しい場合、それは理解できることです。

ボード線図（または「周波数応答」はおそらくより説明的な用語です）から、大まかな検査だけで次のことがわかります。減衰不足（共振ピークがあるため）; おそらく1rad / secの固有振動数があります（共振ピークが1rad / secより少し低いため）。約6dBのDCゲイン（約2の「ストレート」ゲインに相当）。共振ピークはDCレベルよりも約7または8dB高いため、減衰係数は0.1〜0.2、たとえば0.15であるため、システムは軽く減衰します。帯域幅は約1.2rad / secです。

したがって、閉伝達関数の推定値は次のとおりです。

この伝達関数から、インパルス、ステップ、ランプなどの決定論的な入力信号に対する時間領域応答を決定できます。これは、周波数応答とともに、実世界のシステムのパフォーマンスに関する多くの洞察を提供します。