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[电路/定理]

非线性系统和非线性环节

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OTB|  楼主 | 2017-4-8 14:10 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
沙发
OTB|  楼主 | 2017-4-8 14:15 | 只看该作者
非线性系统并没有什么研究价值。

谢谢大家!

因为壹千个胡姆雷特就会有1W个不同的观众。

每个非线性系统都是个不相同。

没有任何共性的东西,就无法研究。

微分连续的非线性系统的所谓稳定性问题也是千差万别的。

即使要实现稳定性问题,不同非线性系统的校正方法也是千差万别的。

因此,非线性系统因为都是千差万别的原因,所以非线性系统是不可能被研究的。

就像动力学的微分方程。

千差万别,所以绝大多数微分方程都无解。

即使某些微分方程可以归为一类。

但是依然是时变和非线性的。

你也研究不出什么。

再次感谢大家!

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板凳
OTB|  楼主 | 2017-4-8 14:19 | 只看该作者
而线性系统则完全不同。

谢谢大家!

线性系统不是因为可叠加所以就线性的。

而是线性系统确实可以被研究。

而且还可以用所谓的反馈手段进行研究。

那么这确实是成熟的可行方法。

虽然任何系统都可以使非线性的。

但是建立了线性反馈的理念之后。

可以用反馈来解决非线性问题。

例如晶体管的非线性问题就可以通过反馈来解决。

那么非线性环节也就不是问题。

例如,运放既受制于电源电压也受制于饱和因素。

但依然可以用线性的反馈框图来表示。

那么这就有了研究非线性系统(包含非线性系统的环节)的方法。

其本质依然就是线性系统的分析方法。

仅仅就是这个线性的反馈框图中包含了非线性环节。

然而这个反馈显然可以令包含非线性环节的非线性系统很大程度上线性化。

再次感谢大家!

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地板
OTB|  楼主 | 2017-4-8 14:21 | 只看该作者
也就是说。。

谢谢大家!

教科书中的所谓的非线性系统。

可以用线性的反馈框图表示,从而非线性的系统也就变成了很大程度上的线性系统。

而纯粹的非线性系统是无法被研究的。

再次感谢大家!

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5
OTB|  楼主 | 2017-4-8 14:26 | 只看该作者
除非现实工程中的问题。

谢谢大家!

确实可以用动力学的微分方程精确表示。

从而非线性微分方程精确存在。

才有必要研究这个微分方程的校正问题。

而且这必定就是针对唯一的这种情况。

然而现实问题的数学模型不可能一成不变,可能受至于温度等的影响。

因而你的微分方程显然就不足够精确。

或即使能包含温度特性的微分方程。

那么也依然没有任何意义,因为这个复杂的微分方程无解。

或即使有数值解。

也没人能看的懂。

因此。

综上所述。

你们依然需要把非线性系统给线性化 。

最好就是把非线性问题变成线性的反馈框图,其中包含非线性环节。

那么补偿就有了手段和方法。

而且鲁棒性很强,即使对于温度等的外界干扰,也有很强的抑制能力。

而你们的非线性系统即使有校正方法,也不能都能应对各种扰动。

而线性反馈系统,即使包含非线性环节,也是由足够的克服扰动的能力的。

再次感谢大家!

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6
OTB|  楼主 | 2017-4-8 14:32 | 只看该作者
也就是说。

谢谢大家!

你无法得到精确的微分方程。

所以你只能用反馈的方法来进行稳定。

然而非线性环节仅仅就是一个直流传输特性。

没有频率特性。

那么这是什么意思呢?

其意思就是说,非线性环节的带宽远小于调节器的带宽。

例如,一个非线性环节,仅仅测试其直流传输特性,这么做的原因就是,调节器的带宽远大于非线性环节的。

所以就仅仅考虑非线性环节的直流特性了。

事实上,晶体管放大电路的补偿就是这样做的。

降低GBW以令非线性环节导致的不稳定因素变得稳定。

一旦非线性环节的补偿合适,那么这个非线性环节就变成了线性环节。

再次感谢大家! 

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7
OTB|  楼主 | 2017-4-8 14:33 | 只看该作者
Well。

即使如此,也是近似的处理方法。

然而到目前为止。

肯定没有更好的方法。

再次感谢大家! 

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8
OTB|  楼主 | 2017-4-8 14:37 | 只看该作者
非线性环节的直流传输特性。

谢谢大家!

同时意味着:不考虑其频率特性,以至于用降低GBW的方法来保证,这个非线性环节不至于出现高频率特性。即高频特性被大幅衰减了。

因为非线性环节显然是存在高频特性的。

但是因为没有解决方法,所以只能衰减了。

再次感谢大家! 

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9
lyshlrzh8888| | 2017-4-8 19:34 | 只看该作者
非线性环节才是最现实意义的。

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10
OTB|  楼主 | 2017-4-10 11:51 | 只看该作者
本大师教导你们说。

谢谢大家!

负反馈乃小学文化程度的人的发明创作。

这是建立在一个简单的道理上,即: 反馈信号可以抑制输出的变化。

那么这就只能是线性或近似线性的基础上才成立。

如果反馈信号不能抑制输出变化,那么负反馈就无法成立了,也就是无法使用了。

当仅仅不考虑非线性环节的高频特性的时候。

非线性环节其实就是变成一个增益非线性环节。

如果增益的斜率变化很大,那么虽然也可以使用负反馈,并且大幅降低非线性。

但是如果斜率符号变化,那么就出现了正反馈。

因为负反馈的发明者仅仅就是小学文化程度,那么就不可能考虑正反馈。

如果出现了正反馈,那么通过补偿措施,其实就是仅仅取非线性环节增益斜率不变号,或增益斜率变化小的那一部分。

事实上,运算放大器就是这么干的。

运放的积分电容在很大程度上,就是降低非线性环节的范围的,如此即可获得线性化。

非线性环节,不考虑高频特性意味着,其带宽远大于调节器的。

通过频率补偿,可以使得非线性环节的增益斜率变化小,当然肯定不能出现增益斜率变号的情况。

再次感谢大家1

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11
OTB|  楼主 | 2017-4-10 12:04 | 只看该作者
如果出现非线性环节。

谢谢大家!

那么GBW必须远小于非线性环节的带宽 。

当然了,非线性环节理论上不可能存在带宽的问题。

因为带宽是线性系统的概念。

也就是说。

为了把非线性环节包含到线性的反馈框图之中。

就必须要求非线性环节的带宽非常大。

也就是说,无轮线性框图如何,其调节器的带宽必须远小于非线性环节。

同时也就意味着,非线性环节,必须要有直流传输特性,而且其频率带宽远大于调节器的。

也就是说,无论使用何种带宽限制的测试信号测试非线性环节,非线性环节应该都得到同样的传输特性。

对于放大反馈电路来说。

经常的非线性环节,就是电源电压和饱和。

显然,这2者都是没有频率效应的,也就是没有带宽问题,即带宽无限大。

那么这就很好。

对于射级跟随器来说, 虽然非线性环节,这是因为三极管的Vbe和IC的非线性导致的,但是增益斜率变化可以比较大,但是因为没有斜率变号,所以不会出现正反馈。

通过大环路反馈,可以大幅降低射级跟随器的失真,也就是线性度大幅提高。

因为射级跟随器的的带宽,在放大电路中为最大,所以可以只考虑射级跟随器的直流传输特性,而不考虑高频特性。

事实上,非线性环节也很难说有高频特性。

如果非线性环节确实有RLC等等的频率效应,那么只能就是令调节器的带宽远小于非线性RLC的频率带宽。

再次感谢大家!

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12
OTB|  楼主 | 2017-4-10 12:09 | 只看该作者
如果非线性环节包括RLC的因素。

谢谢大家!

那么频率补偿在反馈框图中,只能通过试验凑试得到。

是不可能存在计算公式的。

运放类的补偿可以凑效,是因为运放不算功率放大,在小信号范围内,既然已经补偿合适,那么 可以看作线性的。

对于功率放大,因为射级跟随器经常饱和,出现了非线性增益斜率变化很大的情况,为了缩小射级跟随器的非线性范围,需要调节器的带宽。

再次感谢大家!

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13
OTB|  楼主 | 2017-4-10 12:27 | 只看该作者
因此。

谢谢大家1

综上所述。

反馈仅仅就是线性的概念。

无法推广到非线性系统。

但负反馈确实可以把非线性系统变得很是线性。

如果不是把非线性环节的带宽提高,那么负反馈也无法解决非线性问题。

至于教科书中谈论的非线性系统,则是属于微分方程性质的。

微分连续,但现实的非线性却都是微分不连续的。

非线性系统不存在的负反馈问题。

非线性系统也不可能有负反馈。

除非把非线性的线性化或者只取其中的一部分,才能使用负反馈的理念。

再次感谢大家!

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14
OTB|  楼主 | 2017-4-10 12:35 | 只看该作者
因此。

谢谢大家!

本大师的关于线性系统的语录就是: 线性系统不仅仅就是可以使用叠加定理的问题。

而是最为重要的就是: 线性系统可以使用负反馈。

而非线性系统无法使用叠加定理和负反馈。

负反馈是线性系统独有的特性。

负反馈的最大特点就是,可以克服各种扰动,这包括了非线性扰动,因为非线性本身可以看作对于线性系统的扰动。

仅仅就是因为可以克服扰动,所以负反馈才会广泛使用。

再次感谢大家1

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15
OTB|  楼主 | 2017-4-10 12:39 | 只看该作者
因此。

谢谢大家!

在本大师的教导下。

所有的国产教科书,在谈论线性系统的时候,都必须要加入本大师的教导,即: 线性系统的特点,就是可以使用负反馈。

再次感谢大家!

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16
jaymanyi| | 2017-4-10 16:47 | 只看该作者

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17
gaoxe| | 2017-4-17 13:51 | 只看该作者
非线性系统并没有什么研究价值    而纯粹的非线性系统是无法被研究的

    参考  非正玄波雷达的研制应用  可能有益    非线合线性本来是一回事互为镜象   ?

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18
OTB|  楼主 | 2017-5-3 21:17 | 只看该作者
Well,Well,Well。

Let本大师给所谓教科书中的“寄生振荡”一个正确的定义。

谢谢大家!

如果因为非线性问题而导致了振荡。

那么这就是所谓的“寄生振荡”。

负反馈是给线性系统或近乎线性的系统使用的。

负反馈虽然可以使得某些非线性系统正确工作。

但是负反馈依然不是给非线性系统使用的。

负反馈仅仅就是因为线性系统的设计理念而被有才华的工程技术人员所发明。

例如可能是蒸汽机的发明者瓦尔特所发明或后人们根据瓦尔特的工作原理从而想出了负反馈。

请牢记本大师的正确教导: 负反馈是给线性或近乎线性的系统使用的,负反馈不是给非线性系统使用的。

存在2种形式的震荡或不稳定。

一个就是线性系统因为相位裕量过小或为负数从而导致的线性震荡。

另一个就是因为非线性导致的所谓的“寄生振荡”。

线性系统可以用频率波特图进行补偿。

而非线性导致的寄生振荡是无法通过频率补偿而制止的。

但通常饱和类的非线性的寄生振荡可以通过降低带宽的方法来解决。

事实上。

这几乎就是唯一的正确方法。

为了让晶体管工作在线性或接近线性的方式。

需要降低放大倍数或带宽从而避免进入非线性方式。

这才是避免寄生振荡的方法。

绝对没有其他避免的方法。

再次感谢大家!

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19
OTB|  楼主 | 2017-5-4 22:14 | 只看该作者
既然谈到了寄生振荡的问题。

谢谢大家!

就不得不说所有的国产教科书的受害者们都使用过的电位器了。

国产教科书的受害者们。

以及国产的专业的音响专家门外汉和专业级别的音响外行们。

都会异口同声地要求:所谓的HIFI一定要使用高级的电位器。

因此。

所有的国产教科书受害者和音响的专业外行们。

一律都不知道电位器其实从来没有问题。

而不过就是寄生振荡导致的所谓的“沙沙声”以及“吱声”。

本大师使用过不少国产的电位器。

在国产教科书的受害者和专业的国产音响专家外行和门外汉们眼里这是不道德的。

然而即使国产的1毛钱的电位器。

其实也是没有任何问题的同时也是可以没有任何“沙沙声”。

沙沙声就是寄生振荡。

然而即使一毛钱的电位器。

本大师也没有发现任何问题的同时。

其音质就是比金属膜电阻的音质更令人满意以及富于沧桑感。

而金属膜电阻的音质音位太过明亮和清洗以至于明显人们只能接受1毛钱的电位器而不能接受清晰而没有任何沧桑感的电位器。

因此。

所有关于电位器的在国产教科书和专业音响外行的说法一律都是错误的。

Well。

其实过去80年代的收音机的电位器也经常沙沙声。

但这不是电位器的质量有问题。

如果电位器的质量有问题。

那么所有电阻都应该有问题才对。

但事实上人们从未感觉到电阻会有问题。

所以电位器作为一种电阻也肯定不会有问题的。

国产教科书的受害者以及国产专业的音响外行们。

仅仅就是没有认真学习和领会本大师的关于寄生振荡的正确理论而已。

而 决没有其他问题。

再次重申任何电位器作为一个电阻都是没有问题。

有问题的仅仅就是发生了寄生振荡而已。

再次感谢大家!

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OTB|  楼主 | 2017-5-4 22:19 | 只看该作者
因为寄生振荡不属于线性问题。

谢谢大家 !

因此你无法通过提升相位裕量的方法解决。

事实上。

没有本大师的教导。

所有国产教科书的受害者以及国产的专业的专家级别的音响门外汉和外行们。

则永远不会懂。

事实上。

本大师也不可能认为你们能解决这个问题。

因为你们压根就不知道沙沙声是怎么产生的。

国产教科书和音响的专业门外汉们会认为电位器接触不良。

或金属面需要接地或金属屏蔽。

然而这只能证明你们是事实上的专业级别的门外汉和外行。

再次感谢大家!

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