工程师需要了解的知识：控制系统的稳定性标准

有利的是，当今电子电路中不太可能出现35dB的增益变化。以前，在变压器或伺服系统(servomechanism)采用真空管电路驱动的时候，上电序列期间的准备(warm-up)时间可能引起大的环路增益变化。因此，增益规定有必要排斥可能存在稳定性风险的第二个点。此总相位滞后达-180°的频率处的环路增益曲线上可见这增益余量，在图3中被标记为GM。在当今电子电路中，高于10 dB的增益余量通常就足够了，除非您的环路增益对外部参数极为敏感。

增益漂移的另一个示例如图5所示。图中显示另一个被补偿的转换器在10 kHz时出现80°的相位余量。根据前文的讨论，我们知道可能会出现增益变化，致使增益曲线上扬或下走。在我们的示例中，我们可以发现2 kHz附近一个区域的相位余量小到只有18°。如果出现20至25 dB的增益下降，你最后得到的控制系统就会出现相当危险的约2 kHz的低相位余量。这就会导致振荡响应，很可能超出过冲规范。此类系统被认为是有条件稳定。有利的是，如前所述，25 dB的增益变化并不常见，有这等增益余量的系统可被视为强健。然而，我看见过在一些设计案例中，最终使用者(您的客户)在规范中清晰标明不接受有条件的设计，要求在低于交越频率的所有点提供大于60°的相位余量。在这种情况下，就强制要求补偿转换器，使得无论什么工作条件下，低于交越频率时都不存在相位余量降低的区域。

图5. 在此示例中，如果增益漂移至低于25 dB，曲线就在相位余量仅为18°的频率点过0 dB轴。如此的相位余量将受大的过问影响，提供振荡极大的响应。这就是有条件稳定的案例。

稳定，或是不稳定?

通常认为，在交越前相位下降至低于-180°的系统是不稳定的系统。这样的响应如图6所示。在1 kHz后相位曲线快速下降，并在1.5 kHz之后的数kHz范围内越过-180°的极限。然后相位曲线又上扬，在10 kHz时提供50°的相位余量。是的，此系统很稳定，只不过是因为在0 dB时我们不满足方程式(7)。要记住的是，要消除方程式(3)的分母，您必须使增益大小恰好等于1且相位滞后180°或更多。在图中，我们可以看到任何点都不满足此条件。然而，值得一提的是，此环路极具条件相关性。如果增益减少数dB，您的相位余量将变得低于45°。增益再下降10 dB，您将进入相位余量为0的危险区，这时会达到振荡条件。

圖6. 相位滯後180°，但處於增益大於的區域。這並不構成問題，其回應可以接受。