I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS)   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8 ,   p p .   24 0 ~ 25 1   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j p ed s . v 9.i 1 . p p 24 0 - 25 1          240       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I J P E DS   S m a ll - Sig na l AC  M o del and Clo se d Lo o p Contro l o Inte rlea v ed  Three - Phas e Bo o st Conv erte r       H . V. G urura j a   Ra o 1 ,   K a runa   M ud liy a r 2 ,   R. C. M a la 3   1, 3 E&E  De p a rtm e n t,   M a n ip a l   In st it u te o f   T e c h n o lo g y ,   M A HE,   Ka r n a tak a ,   In d ia   2 M o d e ll i n g   En g i n e e r,   Kn o rr -Bre m se   Tec h n o lo gy   Ce n tre In d ia,  P u n e ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   4 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Dec   31 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Feb   11 ,   2 0 1 8       Re n e wa b le  e n e rg y   so u rc e a r e   in c re a sin g l y   b e in g   u se d   to d a y   a n d   so lar   e n e rg y   is  th e   m o st  re a d il y   a n d   a b u n d a n tl y   a v a il a b le  e n e rg y   so u rc e .   Bo o st   c o n v e rters   a re   a n   in teg ra p a rt  o f   a n y   so lar  e n e rg y   s y ste m .   In   o rd e r   to   o b tain   m a x i m u m   p o ss ib le  e n e rg y   f ro m   th e   so lar  s y st e m   m u lt i - p h a se   i n terle a v e d   b o o st  c o n v e rters   a re   u se d .   T h is  p a p e p re se n ts  th e   s m a ll - sig n a a c   m o d e ll in g   a n d   c l o se d   l o o p   c o n tro o f   th re e - p h a se   in terle a v e d   b o o st   c o n v e rter.  S tate sp a c e   m o d e ll in g   m e th o d o l o g y   h a b e e n   a d o p ted   to   h a v e   li n e a rize d   e q u iv a len t   m o d e o th e   b o o st  c o n v e rter.  T h e   in terle a v e d   th re e - p h a se   b o o st  c o n v e rter  is  a v e ra g e d   o v e it s   o n e   sw it c h in g   p e ri o d   a n d   p e rtu r b e d   w it h   s m a ll   a c   v a riatio n s   a n d   f in a ll y   li n e a riz e d   a ro u n d   i ts  q u ies c e n p o in t o   h a v e   a   s m a ll   sig n a a c   m o d e l.     Ty p e   III  c o m p e n sa to is  e m p lo y e d   to   im p ro v e   th e   f re q u e n c y   re sp o n se   a n d   c lo se d   lo o p   c o n t ro o f   th re e - p h a se   b o o st  c o n v e rter.  T h e   c o n tro ll e d e sig n   p r o c e d u re   is  d isc u ss e d   in   d e tail.   T h e   e ff e c o rig h t - h a lf   p lan e   z e ro   i n   n o n - m in im u m   p h a se   s y st e m   a n d   th e   a p p ro p riate   p o le - z e ro   p lac e m e n ts  to   o v e rc o m e   th e   m a x i m u m   p h a se   la g   in   su c h   s y ste m   is  d isc u ss e d .   T h e   c o m p e n sa ted   c lo se d   l o o p   sy ste m   is  t e ste d   f o lo a d   v a riatio n to   o b se rv e   th e   tran sie n t   re sp o n se .   K ey w o r d :   T h r ee - p h ase  b o o s t c o n v er ter   State - s p ac m o d elli n g   T y p I I I   co m p en s a to r   Vo ltag m o d co n tr o l   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   H. V. Gu r u r aj R ao ,     Dep ar te m en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   Ma n ip al  I n s tit u te  o f   T ec h n o lo g y ,   M A HE ,   Ma n ip al   Ud u p i d is tr ict,   Kar n ata k s tate ,   I n d ia.   P in : 5 7 6 1 0 4 .   E m ail:  g u r u r aj . r ao @ m an ip al. e d u       1.   I NT RO D UCT I O N     DC   to   D C   co n v er ter s   ar w i d ely   u s ed   in   p h o to   v o ltaic   s y s te m s   as   p o w er   i n ter f ac e.   R ath er   t h a n   co n v e n tio n al  b o o s co n v er ter s ,   m u l tip h a s b o o s co n v er ter s   ar p r ef er r ed   s in ce   th e y   o f f er   s ev er al  ad v a n ta g es   th at  ar v er y   d es ir ab le  in   lo v o ltag a n d   h i g h   p o w er   ap p licatio n s .   Fir s t,  s e v er al  p ar allel  p o w er   s tag e s   ar ad d ed   in   p ar allel  to   th e   co n v en tio n al   d c - d co n v er ter   to   a ttain   m u lt i - p h ase   b o o s [ 1 ] ,   [ 9 ] it  i n cr ea s es   t h p o w er   r atin g   a n d   cu r r en h a n d lin g   ca p ab ilit y   o f   th co n v er ter .   Seco n d ,   d u to   in ter leav ed   s w itc h i n g   s ch e m e,   ef f ec tiv p u ls f r eq u e n c y   is   i n cr ea s ed   b y   n u m b er   o f   p h ase  ti m es a n d   it a l s o   r ed u ce s   t h m a g n i tu d o f   in d u cto r   r ip p le  cu r r en t f lo w i n g   i n to   th e   f ilter   ca p ac ito r ,   th er eb y   r ed u cin g   t h s ize  o f   th f il ter   [ 2 ] ,   [ 5 ].   Mo s o f   th d c - d co n v er ter   a p p licatio n   s y s te m s   d e m a n d   it s   o u tp u to   b h eld   co n s tan t,  in   s p ite  o f   v ar iatio n s   in   in p u o r   lo ad   [ 3 ] .   I ca n   b ac h iev ed   b y   d es ig n in g   co n tr o cir cu it  t h at  c h a n g e s   t h d u t y   c y cle   r atio ,   s o   as to   m ain tain   t h o u t p u t v o lta g co n s ta n t a n d   is   eq u al  to   t h d esire d   r e f er e n ce   v o ltag e.   I n   ad d itio n   to   r eg u lat in g   t h e   o u tp u v o lta g e,   th f ee d b ac k   s y s te m   s h o u ld   b s tab le,   an d   t h tr an s ie n r e s p o n s e   s h o u ld   m ee t   th d esire d   s p ec if icatio n s . T h u s ,   th f o r e m o s o b j ec tiv o f   ty p ica DC - DC   co n v er ter   is   to   m ai n tai n   its   o u tp u t   v o ltag e   c o n s tan t,   in   s p ite   o f   d is tu r b an ce   in   i n p u v o lta g e,   lo ad   cu r r en t   an d   a n y   p ar asit ic   ef f ec o f   cir c u i t   ele m e n ts .   So ,   it  is   u t m o s i m p o r tan to   ad j u s t   th d u t y   c y c le   to   k ee p   o u tp u v o ltag co n s tan . T h n eg at iv e   f ee d b ac k   co n tr o tec h n iq u i s   ad o p ted   to   f ee d   th e   s e n s ed   o u t p u v o ltag e   to   t h co n tr o ller   wh ich   i n   t u r n   v ar ies   th d u t y   c y cle  to   r eg u late  t h o u tp u t v o lta g e.   [ 3 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8694       S ma ll  S ig n a l   A C   Mo d el  a n d   C lo s ed   Lo o p   C o n tr o o f I n terl ea ve d   3   P h a s B o o s ( H. V . Gu r u r a ja   R a o )   241   Ma n y   d esi g n   p r o ce d u r es  i n   th li ter atu r ar e m p ir ical l y   d er iv ed ,   it s   d er iv atio n   p r o ce s s   an d   d escr ip tio n s   ar n o p r o v id ed .   T h u s ,   f o r   g iv e n   s y s te m   it  is   d if f ic u lt  to   f o llo w   a n d   e v al u a te  th ese  p r o ce d u r es   [ 4 ] ,   [ 7 ] .   I n   th is   p ap er   t y p I I I   co m p e n s ato r   i s   m at h e m ati ca ll y   a n al y ze d   a n d   e m p lo y ed .   A   li n ea r   co n tr o tech n iq u ca n   b ap p lied   to   lin ea r   s y s te m ,   b u all  t h s w it ch   m o d p o w er   s u p p l y   s y s te m s   ar n o n - li n ea r   a s   th s y s te m   d u r in g   o n s w i tch i n g   s u b - i n ter v al   is   n o t h s a m as  in   o t h er   s u b - i n ter v al.   So ,   th p o w er   co n v er ter   s y s te m   n ee d s   to   b m o d eled   t o   lin ea r   s y s te m   i n   o r d er   t o   a p p ly   lin ea r   co n tr o tech n iq u e.   T h o b j ec tiv o f   th s m all  s ig n al   ac   m o d eli n g   i s   to   p r ed ict  h o w   s m all  s i g n al  lo w - f r eq u en c y   ac   v ar iatio n s   i n   d u t y   c y cle  r es u lt s   in   s m all  s ig n al  lo w   f r eq u en c y   ac   v ar iatio n s   i n   t h co n v er ter   v o l tag a n d   cu r r en w a v e f o r m s .   I n ter leav ed   b o o s co n v er ter s   ar n o w   ex te n s i v el y   u s ed   f o r   w id r an g o f   ap p licatio n s .   B en ef it s   o f   m u ltid ev ice   i n ter leav ed   co n v e r ter s   o v er   co n v en tio n al  co n v er ter s   f o r   f u e l c ell  ap p licatio n s   i s   d is c u s s ed   in   [ 1 0 ] .   A   P f ed   in ter leav ed   b o o s co n v er ter   i s   p r o p o s ed   f o r   ag r icu l tu r al  ap p licatio n s   i n   [ 1 1 ] .   S m a ll  s i g n a m o d el  f o r   n   p h a s i n ter lea v ed   b o o s co n v er ter   is   p r esen ted   in   [ 1 2 ] .   On l y   o p en   lo o p   co n tr o s tu d ie s   ar p er f o r m ed .   T h s m al s i g n al  ac   co n v er ter   m o d el  is   o b tain ed   b y   r e m o v i n g   s witch i n g   h ar m o n ic s   a n d   av er a g i n g   all  s u b - in ter v al   w a v e f o r m s   o v er   o n e   s w i tch i n g   p er io d   . An   a v er a g ed   m o d el  i m p lies   t h d is ap p ea r an ce   o f   a n y   s w i tch i n g   e v en t   to   th b en ef it  o f   s m o o t h l y   v ar y i n g   co n ti n u o u s   s ig n al.   T h av er ag ed   v o ltag es  a n d   cu r r en ts ,   i n   g e n er al  co m p r is e s   n o n lin ea r   f u n ctio n s   o f   th co n v er ter   d u t y   c y c le,   v o ltag e s ,   an d   cu r r en ts   a n d   r esu lts   i n   s y s te m   o f   n o n li n ea r   d if f er en tial  eq u at io n s   [ 4 ] .   Hen ce ,   it  m u s b lin e ar ized   to   co n s tr u ct  s m al l - s i g n al  lin ea r   co n v er ter   m o d el  a n d   is   d is c u s s ed   in   g e n er al  in   s ec tio n   2       2.   ST A T E   SP ACE A VE R AG E   M O DE L   I is   a   co m m o n   p r ac tice  to   s elec t   s tate   v ar iab les   b a s ed   o n   e n er g y   s to r ag ele m e n t s   [6 ].   Un li k co n v e n tio n al   d c - d co n v er ter   w h ic h   h as   t w o   s tates d u r in g   ea ch   s w itc h in g   p er io d ,   d u to   in t er leav ed   s w i tch i n g   s eq u en ce   o f   m u lti - P h ased   co n v er ter ,   it  u n d er g o es  v ar io u s   d i f f er en s ta tes,  d ep en d in g   o n   th n u m b er   o f   p h ase.   T h d u r atio n   o f   ea ch   s tate  is   d er iv ed   w it h   r elativ to   its   d u t y   r atio   an d   th s w itc h i n g   p er io d .   I n   th r ee - p h ase   dc - d co n v er ter ,   th d if f er e n p h ase  s w i tch e s   ar o p er ated   w ith   r elati v p h ase  s h i f t s   o f   1 2 0   d eg r ee   [ 1 3 ] .       Phase I Phase II Phase III Ts (D-2/3)Ts (1-D)Ts I II III IV V VI   rl 1 L 1 S 11 ron 11 C rl 2 L 2 rl 3 L 3 ron 12 ron 13 S 12 S 13 S 21 S 22 S 23 rc V in ron 21 ron 22 ron 23 R     Fig u r 1 .   T h r ee - P h ase  I n ter lea v ed   s w itc h i n g   p u ls e     Fig u r 2 .   T h r ee - P h ase  b o o s t c o n v er ter       T h g ate  p u l s f o r   in ter lea v e d   th r ee - p h ase  d c - d co n v er ter   is   s h o w n   Fi g u r e. 1 .   Du to   i n ter leav ed   s w itc h in g ,   th t h r ee - p h ase  s y s te m   ex h ib its   s ix   s tates  in   ea c h   s w i tch i n g   c y cle.   T h s tates  I ,   I I I   an d   last s   f o r   (   2 /3 ) ,   w h ile  s tates I I ,   I V,   an d   VI   last s   f o r   ( 1 - D)   ti m es t h e   s w itch in g   p er io d   T [ 1 3 ] .   Fo r   th r ee - p h a s d c - d co n v er ter   s h o w n   i n   Fi g u r 2 o p e r atin g   i n   co n tin u o u s   co n d u c ti o n   m o d e ,   o p er atin g   s tate s     f o r m   t h s ta te  v ec to r   x ( t) ,   an d   th in d ep e n d en s o u r ce s   th a d r iv th co n v er ter   f o r m   t h e   in p u v ec to r   u ( t) .   Du r i n g   ea c h   s u b in ter v al  o f   s w i tch in g   p er io d ,   th co n v er ter   r ed u ce s   to   th lin ea r   cir cu it   th at  ca n   b r ep r esen ted   b y   t h f o llo w in g   s tate  eq u atio n s   as,     dx ( t ) d ( t ) = A n x ( t ) + B n u ( t )   ( 1 )       y ( t ) = C n x ( t ) + E n u ( t )     ( 2 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                       I SS N :   2 0 8 8 - 8694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   24 0     25 1   242   Du r in g   ea ch   o f   th e   s u b in ter v a ls ,   t h cir c u it  co n f ig u r atio n   is   d if f er en t   an d   r ep r esen d i f f er en l in ea r   cir cu its ;   h e n ce ,   t h co r r esp o n d in g   s tate  eq u atio n   m a tr ices    m a y   also   d i f f er .   T h ese  s tate   e q u atio n s   ar u s ed   to   o b tain   s m a ll- s i g n a l a m o d el   [ 2 ] ,   [ 6 ].   Sin ce   t h s w itc h in g   f r eq u e n c y   o f   t h co n v er ter   is   g e n er al l y   v er y   m u c h   g r ea ter   th a n   t h co n v er ter   in p u f r eq u en c y   v a r iatio n s   ,   th eq u i lib r iu m   s tate  eq u atio n s   o f   t h co n v er ter   is   g iv e n   as,     0 =  A X   +   B U   ( 3)   Y   C X   DU   ( 4 )   W h er e,     A = ( A 1 + A 3 + A 5 ) ( D 2 3 ) + ( A 2 + A 4 + A 6 ) ( 1 D )   ( 5 )   B = ( B 1 + B 3 + B 5 ) ( D 2 3 ) + ( B 2 + B 4 + B 6 ) ( 1 D )   ( 6 )   C = ( C 1 + C 3 + C 5 ) ( D 2 3 ) + ( C 2 + C 4 + C 6 ) ( 1 D )   ( 7 )   E = ( E 1 + E 3 + E 5 ) ( D 2 3 ) + ( E 2 + E 4 + E 6 ) ( 1 D )   ( 8 )     Her X ,   an d   r ep r esen th e   s tate,   in p u an d   o u tp u v ec t o r s   r esp ec tiv el y   a n d   is   t h d u t y   c y cle.   B y   p er tu r b atio n   a n d   lin ea r izat io n   o f   th co n v er ter   w a v ef o r m s   ar o u n d   its   q u ie s ce n o p er atin g   p o in [ 2 ] ,   [ 1 4 ] th s tate  eq u atio n   o f   t h s m all  s ig n al  ac   m o d el  is   g i v en   a s ,     dx ( t ) dt = A x ̂ ( t ) + B u ̂ ( t ) + M d ̂ ( t )   ( 9 )     y ̂ ( t ) = C x ̂ ( t ) + N d ̂ ( t )   ( 1 0 )       w h er û   ( t)   an d   d ̂ ( t )   r ep r esen t   s m all  ch a n g e s   i n   t h i n p u t   v ec to r   an d   d u t y   r atio .   T h v ec to r   x ̂ ( t )   an d   ŷ ( t)   ar th r es u lti n g   s m all  d e v iatio n s   i n   t h s tate  a n d   o u tp u v ec to r .   Her i is   as s u m ed   t h at ,   in   co m p ar is io n   w it h   t h q u ie s ce n v al u es t h es d ev iatio n s   ar m u c h   les s   [ 2 ] . T h m atr ice s   an d   ar g i v en   as     M = ( ( A 1 + A 3 + A 5 ) ( A 2 + A 4 + A 6 ) ) X + ( ( B 1 + B 3 + B 5 ) ( B 2 + B 4 + B 6 ) ) U   ( 1 1 )       = ( ( C 1 + C 3 + C 5 ) ( C 2 + C 4 + C 6 ) ) X + ( ( E 1 + E 3 + E 5 ) ( E 2 + E 4 + E 6 ) ) U   ( 1 2 )       rl 1 L 1 ron 11 C rl 2 L 2 rl 3 L 3 ron 12 ron 13 R rc V in   rl 1 L 1 ron 11 C rl 2 L 2 rl 3 L 3 ron 13 R ron 22 rc V in     Fig u r 3   ( a)   State  I ,   I I I   an d   V     Fig u r 3   ( b )   State  II     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8694       S ma ll  S ig n a l   A C   Mo d el  a n d   C lo s ed   Lo o p   C o n tr o o f I n terl ea ve d   3   P h a s B o o s ( H. V . Gu r u r a ja   R a o )   243   rl 1 L 1 ron 11 C rl 2 L 2 rl 3 L 3 ron 12 R ron 23 rc V in   rl 1 L 1 C rl 2 L 2 rl 3 L 3 ron 11 R ron 21 rc ron 12 V in     Fig u r 3   ( c)   State  I V         Fig u r 3   ( d )   State  VI   2 . 1     S m a ll Sig na l a m o dellin g   o f   T hree - P ha s B o o s t   C o nv er t er   Fig u r e. 2   s h o w s   T h r ee - P h ase   b o o s co n v er ter   w it h   s y n c h r o n o u s   s w itc h i n g .   Ver y   lo w   v o ltag d r o p   ac r o s s   th MO S FET s   co m p ar ed   to   d i o d es,  r esu ltin g   in   h ig h er   ef f icie n c y   is   t h p r i m ad v a n ta g o f   s y n ch r o n o u s w itch in g   d c - d c   co n v er ter   [ 1 4 ] .   T h co n d u ctio n   lo s s es  o f   t h MO SF E T s   ar m o d eled   b y   o n - r esis ta n ce   r on ,   t h d r esis ta n c o f   t h i n d u cto r   as  r l   a n d   eq u iv ale n s er ie s   r esi s ta n ce   o f   th e   ca p ac ito r   as  r c T h in d u cto r   cu r r en t a n d   ca p ac ito r   v o ltag b ei n g   i n d ep en d en s tat es o f   th co n v er ter   co m p r is t h s tate  v ec to r .   T h in p u t v o lta g V in ( t)   b ein g   in d ep en d en s o u r ce   co m p r is t h in p u t v ec to r   as,     ( ) =   [ 1   ( )     2     ( )   3   ( )     ( ) ]     ( 1 3 )     u ( t ) = [ V in ( t ) ]   ( 1 4 )     T h o u tp u t v ec to r   is   f o r m ed   b y   th o u tp u t p o r t v o ltag v ar ia b le   V o ( t)       y ( t ) = [ v o ( t ) ]   ( 1 5 )     I n   o r d er   to   h av s ta te  eq u atio n s   f o r   ea ch   s u b i n ter v a l,  th e   ci r cu it  is   an al y ze d   f o r   s ix   d i f f er en s tates  d u r in g   it s   s w itc h in g   p er io d .     2 .1 . 1   St a t I   A ll  th t h r ee   lo w   s id s w itc h e s   S 11 ,   S 12   a n d   S 13   ar clo s ed ,   w h ile  it s   co m p le m en tar y   s w i t ch es  S 21 ,   S 22   an d   S 23   ar let  o p en . .T h r ed u ce d   l in ea r   cir cu it is   s h o w n   in   Fig u r 3   ( a)     T h s tate  eq u atio n s   f o r   in d u c t o r   v o ltag e,     L 1 d i L1 ( t ) dt = V in ( t ) i L1 ( t ) ( rl 1 + r on 11 )   ( 1 6 )     L 2 d i L2 ( t ) dt = V in ( t ) i L2 ( t ) ( rl 2 + r on 12 )   ( 1 7 )     L 3 d i L3 ( t ) dt = V in ( t ) i L3 ( t ) ( rl 3 + r on 13 )   ( 1 8 )     C ap ac ito r   cu r r en t,  C d v c ( t ) dt = ( v c ( t ) R + rc )   ( 1 9 )     a n d   Ou tp u v o ltag e,       v o ( t ) = ( v c ( t ) R R + rc )   ( 20)     2 . 1 . 2   St a t I I   T h lo w   s id s w itc h   S 12   i s   tu r n ed   OFF;   w h i le  it’s c o m p le m en tar y   S 22   is   t u r n ed   ON.   T h u s   th s to r ed   en er g y   i n   in d u cto r   L 2   is   f r ee w h ee led   t h r o u g h   s w itc h   S 22   . T h u s ,   th r ed u ce d   lin ea r   cir cu i t is s h o w n   i n   Fig u r 3   ( b )   T h p h ase  I   an d   p h ase  I I I   co n tin u e s   to   s to r en er g y ,   t h u s   t h p h a s I I   in d u cto r   v o ltag i s   g iv e n   as,     d i L2 ( t ) dt = V in ( t )   i L2 ( t ) ( rl 2 + + R r c R + rc ) v c ( t ) R R + rc     ( 2 1 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                       I SS N :   2 0 8 8 - 8694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   24 0     25 1   244   C ap ac ito r   cu r r en t,      C d v c ( t ) dt = i L2 ( t ) R R + rc v c ( t ) R + rc   ( 2 2 )     Ou tp u t v o lta g e,   v o = ( Rr c R + rc ) i L2 ( t ) + ( R R + rc ) v c ( t )   ( 2 3 )     2 . 1 . 3   St a t I I I State  I I I   is   s i m ilar   to   s tate  I ,   w h e r all  t h lo w   s id s w itc h es a r clo s ed   an d   th in d u cto r s   s to r en er g y .     2 . 1 . 4   St a t I V   C o m p le m en tar y   S 23   i s   tu r n ed   ON.   T h u s   th s to r ed   en er g y   in   in d u cto r   L 3   is   f r ee w h ee le d   th r o u g h   s w itc h   S 23 .   T h r ed u ce d   l in ea r   cir cu it is   s h o w n   in   F ig u r 3   ( c) .   T h u s   t h p h ase  I I I   in d u c to r   v o ltag i s   g i v e n   as,   L 3 d i L3 ( t ) dt = V in ( t )   i L3 ( t ) ( rl 3 + r on 23 + R r c R + rc ) v c ( t ) R R + rc       ( 2 4 )         C ap ac ito r   cu r r en t,   C d v c ( t ) dt = i L3 ( t ) R R + rc v c ( t ) R + rc     ( 2 5 )     Ou tp u t v o lta g e ,   v o = ( Rr c R + rc ) i L3 ( t ) + ( R R + rc ) v c ( t )   ( 2 6 )       2 . 1 . 5   Sta t V :   S tate  is   s i m i lar   to   s tate  I ,   w h er all  t h lo w   s id s w i tch e s   ar clo s ed   a n d   th i n d u cto r s   s to r en er g y .     2. 1 . 6   St a t VI :     T h lo w   s id s w i tch     S 11   i s   tu r n ed   OFF;   w h i le  it s   co m p le m e n tar y     S 21   is   tu r n ed   ON.   T h u s   th s to r ed   en er g y   i n   i n d u cto r     L i s   f r ee w h ee led   th r o u g h   s w itc h   S 11 T h r ed u ce d   lin ea r   cir cu it  is   s h o w n   Fig u r 3   ( d ) .   T h u s   th p h ase  I   in d u cto r   v o lt ag is   g iv e n   as,   d i L1 ( t ) dt = V in ( t )   i L1 ( t ) ( rl 1 + r on 21 + R r c R + rc ) v c ( t ) R R + rc         ( 2 7 )     C ap ac ito r   cu r r en t,     C d v c ( t ) dt = i L1 ( t ) R R + rc v c ( t ) R + rc     ( 28)     Ou tp u t v o lta g e,   v o = ( Rr c R + rc ) i L1 ( t ) + ( R R + rc ) v c ( t )   ( 2 9 )     T h s ix   s tate   m atr ices,  in p u v ec to r s   a n d   o u t p u v ec to r s   ar e   id en ti f ied   a n d   e v alu a ted   f o r   s tate - s p ac e   av er ag ed   eq u atio n s   [ 2 ] .   T h a p p r o x im a tio n s   co n s id er ed   h er ar e,   all  th th r ee   p h ase  in d u ctan ce   is   s a m an d   its   r ati n g   to o ,   th u s   it s   d r esis t an ce   is   ap p r o x i m atel y   eq u al   t o   ea ch   o th er ,   an d   ca n   b g iv e n   as   r l S i m ilar l y ,   al l   th s a m r ated   MO SF E T s   o n - r esis ta n ce   is   ap p r o x i m ated   to   r on   an d   l et   rl + r on = rl .   A l s o ,                                            R   r R   as R   >>   r c   T h u s ,   u s in g   ( 5 )   an d   ( 1 6 )   t o   ( 2 9 )   th Av er ag ed   m a tr ix   A ,   is   g iv en   b y   [                   ( r l′ + rc D ́ L 1 ) 0 0 D ́ L 1 0 ( r l′ + rc D ́ L 2 ) 0 D ́ L 2 0 0 ( r l′ + rc D ́ L 3 ) D ́ L 3 D ́ C D ́ C D ́ C 1 CR ]                     ( 3 0 )   Si m i lar l y ,   u s i n g   ( 6 ) ,   ( 7 )   an d   ( 1 6 )   to   ( 2 9 )   th av er ag ed   m atr ix   B   an d   C ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8694       S ma ll  S ig n a l   A C   Mo d el  a n d   C lo s ed   Lo o p   C o n tr o o f I n terl ea ve d   3   P h a s B o o s ( H. V . Gu r u r a ja   R a o )   245                       B = [           1 L 1 1 L 2 1 L 3 0 ]             ( 3 1 )   C = [ D ́ rc D ́ rc D ́ rc 1 ]   ( 3 2 )     Usi n g   ( 11 )   an d   ( 12 ) ,   v ec to r   co ef f icie n o f   d ̂ ( t )   i s   g i v e n   as,     =   [  1          2          3             2 ]     ( 3 3 )     N = [ V in rc R D ́ 2 ]   ( 3 4 )       Fig u r 4 .   Sm all - s ig n al   a m o d el  o f   T h r ee - P h ase   b o o s t   c o n v e r te r       T h s m a ll  s i g n al  ac   eq u atio n s   ar o b tain ed   b y   p er tu r b atio n   w it h   s m all  ac   v ar iatio n   an d   li n ea r izatio n   w it h   r e m o v a o f   D C   ter m s   an d   h i g h er   o r d er   ter m s   [ 2 ] ,   [ 1 4 ] .   T h u s ,   s m all - s i g n al  m o d el  is   f o u n d   b y   ev a lu at io n   of   ( 9 ) ,   ( 1 0 ) .   W h en   w r itte n   in   s ca lar   f o r m ,   th t h r ee - p h ase  i n d u cto r   v o ltag e s   a r g i v en   a s ,   L 1 d i ̂ L1 ( t ) dt = v ̂ in ( t )   i ̂ L1 ( t ) ( rl + rc D ́ ) v ̂ c ( t ) D ́ + ( V in D ́ ) d ̂ ( t )     ( 3 5)     L 2 d i ̂ L2 ( t ) dt = v ̂ in ( t )   i ̂ L2 ( t ) ( rl + rc D ́ ) v ̂ c ( t ) D ́ + ( V in D ́ ) d ̂ ( t )   ( 3 6 )       L 3 d i ̂ L3 ( t ) dt = v ̂ in ( t )   i ̂ L3 ( t ) ( rl + rc D ́ ) v ̂ c ( t ) D ́ + ( V in D ́ ) d ̂ ( t )   ( 3 7 )       T h ca p ac ito r   cu r r en t is g iv e n   as,     C d v ̂ c ( t ) dt = i ̂ L1 ( t ) D ́ + i ̂ L2 ( t ) D ́ + i ̂ L3 ( t ) D ́ v ̂ c ( t ) R ( v ̂ in R D ́ 2 ) d ̂ ( t )   ( 3 8 )       T h o u tp u t e q u atio n ,       v ̂ o ( t ) = ( i ̂ L1 ( t ) + i ̂ L2 ( t ) + i ̂ L3 ( t ) ) D ́ rc v ̂ c ( t ) ( v ̂ in rc R D ́ 2 ) d ̂ ( t )   ( 3 9 )     C ir cu its   c o r r es p o n d in g   to   e q u atio n s   ( 3 5 )     ( ( 3 9 )   ar co m b in ed   in to   c o m p lete  s m all - s ig n al  ac   eq u iv a len ci r cu it  m o d el  o f   n o n - id ea th r e e - p h as b o o s t   c o n v er te r   as   s h o w n   in   Fig u r 4 .   T h is   w ill  ai d   in   f r e q u en cy   r es p o n s b ase d   c o n t r o l sy s tem   d esi gn.           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                       I SS N :   2 0 8 8 - 8694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   24 0     25 1   246     2 . 2     C lo s ed   l o o p   c o n t r o l   o f   t h re e   ph a s e   b o o s t   c o n v er t e r   Op en   lo o p   ch ar ac ter is tics   i s   e s s e n tial  to   an al y s th p er f o r m an ce   a n d   s tab ilit y   o f   th co n tr o s y s te m   th at  r e g u la tes  t h co n v er ter   o u tp u v o lta g e.   T h n ec e s s ar y   tr an s f e r   f u n ctio n   is   o b tai n ed   b y   m a k i n g   th e   li n e   v o ltag v ar iatio n   û ( s )     ze r o   an d   th en   s o l v i n g   f o r   th tr an s f er   f u n ctio n   f r o m   d ̂ ( s )   to   v ̂ o ( s )   [ 2 ] ,   [ 1 4 ] .   T h u s ,     v ̂ o ( s ) d ̂ ( s ) = C ( SI A ) 1 M + N     ( 4 0 )       v ̂ o d ̂ = G do ( ( 1 + s ω es r ) ( 1 s ω r hp ) ( 1 + s Q ω o + s 2 ω o 2 ) )   ( 4 1 )   W h er e,   DC   g ai n   i s   g i v e n   b y ,                             G do = V g ( 3R ( 3R D 2 rl′ ) ( 3R D 2 + rl′ ) ( 3R D + D rc + rl′ ) )     ω o = ( 3R D 2 + D rc + rl′ C L R ) ;     Q = ω o ( 1 1 CR + D rc + r l L ) ;   ω r hp = 1 s ( 3 D′ 2 R ( r l ) L ) ;   ω es r = 1 + ( s 1 C r c )     T h th r ee - p h ase  b o o s co n v er ter   in   its   v o lta g m o d co n tr o w il h a v f o u r   m ain   c h ar ac t er is tics ,   a   d o u b le  p o le  d u to   L C   f ilter   w h i c h   m o v es  w it h   o p er atin g   co n d itio n s ,   an   E SR   ze r o   d u to   eq u iv ale n s er ie s   r esis ta n ce   o f   o u tp u ca p ac ito r ,   R i g h t   h a lf   p lan ze r o   a n d   f in all y   v ar iab le  g ai n   d ep en d en u p o n   t h i n p u v o ltag o f   th co n v er ter   [ 2 ] .   C lo s ed   lo o p   co n tr o s y s te m s   ar u s u all y   as s o ci ated   w it h   s t ab ilit y   a n d   r esp o n s t i m e   is s u es  w h ic h   m a y   co n d itio n all y   a f f ec t t h o u tp u t;   e v en   t h o u g h   co n tr o l lo o p   allo w s   t h co n v er ter   to   ad j u s t to   lo ad   v ar iatio n s   o r   ch an g es  in   th e   in p u v o lta g [ 1 0 ] .   Fo r   co m p e n s ated   s y s te m ,   h i g h   DC   g ai n   e n s u r es   t h at  t h s tead y - s ta te  er r o r   b etw ee n   t h o u tp u a n d   th r e f er en ce   s i g n al   is   s m all   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   E n o u g h   p h a s m ar g in   an d   b a n d w id th   en s u r es sat is f ac to r y   s tab ili t y   m ar g i n   a n d   tr an s ie n t r esp o n s [ 4 ] ,   [ 1 4 ] .     2 . 2 . 1   Rig ht   ha lf   pla ne  ze ro   th r ee - p h a s b o o s co n v er ter   in   v o lta g e   m o d co n tr o w ill  h av e   an   ad d itio n al  ze r o   i n   th e   r ig h t   h a lf .   W ith   r ig h h al f   ze r o ,   it  is   a   ch allen g in g   d esi g n   tas k   to   s tab ilize  co n v er ter   w h en   o p er at in g   w it h   v o lta g m o d e   co n tr o [ 5 ] ,   [ 9 ] .   R HP   ze r o   i s   in tr o d u ce d   w h en   th d u t y   r atio   is   in cr ea s ed   ( lo w - s id s w itc h   is   o f   b o o s co n v er ter   is   s w i tch ed   o n   f o r   a   lo n g er   d u r atio n ) .   T h o u tp u in itial l y   r ed u ce s ,   i n   s p ite  o f   t h co n tr o co m m an d   tr y in g   to   i n cr ea s it.   T h is   i n   f a ct  is   th e   ch ar ac ter i s tics   o f   ze r o   in   t h r i g h h al f ; a   r is i n   th co n tr o l c o m m a n d   to   th s y s te m   r es u lts   in   an   in i t ial  r ed u ctio n   in   th o u tp u t   r es p o n s e.   A f ter   ab o u 4   to   5   ti m e s   th e   ti m co n s ta n ass o ciate d   w ith   t h r ig h h alf   ze r o ,   th o u tp u f o llo w s   t h i n p u co n tr o co m m a n d .   Hen c in   s y s te m   w i th   a   R HP   ze r o ,   th co n tr o s y s te m   w il ta k a   ce r tain   ti m to   r esp o n d   to   an y   c h a n g e s   i n   t h o u t p u t;  r esp o n s i s   n o i m m ed iate  [ 5 ] .   I n   o r d er   to   o v er co m th i s   p r o b le m   a n d   to   s tab ilize  th s y s te m ,   t h lo o p   b an d w id t h   m u s b e   m u c h   le s s   t h an   t h f r eq u en c y   o f   th r ig h h al f   ze r o   [ 7 ] ,   [ 3 ] .       3.     RE SU L T S AN D I S CU SS I O N   3 . 1     T y pe  I I I   Co m pen s a t o Desig n P ro ce du re   T y p I I I   co m p en s ato r   h as  p h ase  a n g le  9 0 °  at  s o m f r eq u e n cies.  R eq u ir ed   p h ase  b o o s is   th er ef o r av ailab le  to   attai n   t h d esire d   p h ase  m ar g in .   F ig u r 5   s h o ws  clo s ed   lo o p   th r ee - p h ase  b o o s co n v er ter   w it h   t y p I I I   co m p en s a to r   in   its   f ee d b ac k   p ath .   A   t y p I I I   co m p e n s ato r   w ill  h a v t w o   ze r o s   an d   th r ee   p o les,  w i th   a   p o le  at  th o r ig in   [ 3 ] .   Her e,   it i s   in ten d ed   to   p lace   ze r o s   co in c id en t,  o n p o le  at  o r i g in   an d   t h r e m ai n in g   p o le s   co in cid en t to   ea ch   o t h er .   T h u s   eq u atio n   ( 4 2 )   g iv es t h d esire d   tr an s f er   f u n ctio n .     C ( s ) = K ( 1 + s ω Z ) 2 s ( 1 + s ω P ) 2   ( 4 2 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8694       S ma ll  S ig n a l   A C   Mo d el  a n d   C lo s ed   Lo o p   C o n tr o o f I n terl ea ve d   3   P h a s B o o s ( H. V . Gu r u r a ja   R a o )   247           Fig u r 5 .   C lo s ed   l o o p   v o lt ag m o d co n t r o ll ed   th r e e - p h ase   b o o s co n v e r t er       Fro m   ( 4 2 ) ,   at  an y   f r eq u e n c y   ω ,   th a m p l itu d a n d   p h ase   o f   t h tr an s f er   f u n ctio n   ar g i v e n   b y   ( 4 3 )   an d   ( 4 4 )   r esp ec tiv el y   a n d   ( 4 4 )   is   r e w r itt en   as ( 4 5 ) .     C ( j ω ) = K ω | ( 1 + j ω ω z ) 2 | | ( 1 + j ω ω P ) 2 | = K ω 1 + ( ω ω Z ) 2 1 + ( ω ω P ) 2   ( 4 3 )   φ [ C ( j ω ) ] = φ ( K j ω ) + φ ( 1 + j ω ω Z ) 2 φ ( 1 + j ω ω P ) 2   ( 4 4 )         φ [ C ( j ω ) ] = π 2 + ( 1 + j ω ω Z ) ( 1 + j ω ω P )   ( 4 5 )       Fro m   ( 4 5 ) ,   th p h as e   o f   C   ( )   co m p r is o f       co n s ta n v alu e   o f     π   /2   d u e   to   t h p o le   at  t h o r i g in ,   an d   a   v ar iab le  p o r tio n   as a   f u n ctio n   o f   f r eq u e n c y   ω ,     φ v ( j ω ) = 2 ta n 1 ω ( ω P ω Z ) ω 2 + ω Z ω P     ( 4 6 )       A t t h g eo m etr ic  m ea n   o f   th ω z   an d   ω p   th m a x i m u m   v ar ia b le  p h ase  an g le  o cc u r s   a n d   is   g iv e n   as,   ω m = ω P ω Z     ( 4 7 )       Her e,   let  ω m   b th m ax i m u m   p h ase  f r eq u e n c y   o f   t y p I I I   co m p e n s ato r .     L et    k = ω P ω Z   ( 4 8 )     T h en   th m ax i m u m   p h ase  o f   φ v ( ω )   ca n   b w r i tten   a s ,     φ v ( ω m ) = 2 ta n 1 ( k 1 2 k )   ( 4 9 )     Fin all y ,   t h m a x i m u m   p h ase  o f   th t y p I I I   co m p en s ato r   is   g iv en   a s ,   φ [ C ( j ω m ) ] = π 2 + 2 ta n 1 ( k 1 2 k )   ( 5 0 )     Vg rl1 L1 ron 11 C Driver ron 21  rc Load Vref + _ S 11 S 21 Vc d PWM rl2 L2 ron 12 Driver    120º  ron 22 S 12 S 22 rl3 L3 ron 13 Driver    240º  ron 23 S 13 S 23 Vi Vo C 2 R2 C 1 C3 R3 R1 + _ Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                       I SS N :   2 0 8 8 - 8694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   24 0     25 1   248   Her e,   k   is   m ea s u r o f   t h s ep ar atio n   b et w ee n   t h ze r o   an d   p o le  f r eq u en c y .   Du to   R HP   ze r o   in   th b o o s t c o n v er ter ,   it is   n o n - m i n i m u m   p h a s s y s te m ,   b ec au s o f   w h ich   e x tr p h ase  la g   is   ad d ed   to   th s y s te m   an d   it  m ak e s   t h s y s te m   co n d itio n all y   s tab le.   D u to   R HP   ze r o ,   th s y s te m s   p h a s p lo g o es  b elo w   - 1 8 0 º ,   ( m o r n e g ati v e) ,   b u t   co m e s   b a ck   a g ai n   to   - 1 8 0 º .   T h u s ,   it   is   r eq u ir ed   to   h a v a   p h a s b o o s at  m a x i m u m   p h a s lag   f r eq u e n c y   ω mp   [ 3 ] .   A ls o ,   t o   attain   d esire d   p h ase  m ar g i n   an d   f o r   lo o p   s tab ilit y p h ase  b o o s is   n ec ess ar y   at   th cr o s s o v er   f r eq u en c y   to o .   T h u s   th m ax i m u m   p h ase  b o o s f r eq u en c y   ω m   b y   t y p e   I I I   c o m p e n s ato r   is   r eq u ir ed   to   b p lace d   s o m e w h er b et w ee n   ω mp   a n d   ω c   [ 3 ] .   T h ω m   i s   g iv e n   b y ,     ω m = α ω mp ω c   ( 5 1 )     I n   o r d er   t o   attain   th d esire d   p h ase  m ar g i n   an d   b an d w id th ,   α   n ee d   to   b a d j u s ted .   T h u s ,   b y   ad j u s tin g   th α   o n   tr ial  a n d   er r o r   b asis ,   u n co n d itio n al  s tab ili t y   ca n   b ac h iev ed .   On ce   t h ω m   is   s el ec ted   f o r   th g i v e n   s y s te m ,   a n d   p r o v id ed   th ω m ,   G p , ω mp   a n d   φ p   ar n o ted .   Usi n g   ( 5 0 )   an d   ( 4 6 ) ,   it c an   b w r itt en   as,     2 ta n 1 ( ω c ( ω p ω z ) ω c 2 + ω z ω p ) = φ m φ p π 2     ( 5 2 )       ω c ( ω p ω z ) ω c 2 + ω p ω z = ta n ( φ m φ p 2 π 4 )   ( 5 3 )     B ased   o n   ( 5 2 )   an d   ( 5 3 ) ,   th f o llo w i n g   t w o   e q u atio n s   ar o b tain ed ,     ω p ω z = ω m 2   ( 5 4 )       ω p ω z = ω d   ( 5 5 )     W h er ω d   is   d ef in ed   as,   ω d = ta n ( φ m φ P 2 π 4 ) ( ω d + ω mp )   ( 5 6 )     Fro m   ( 5 4 )   an d   ( 5 5 ) ,   th co m p en s ato r s   ze r o   an d   p o le  f r eq u en cies a r g i v e n   as,     ω z = 0 . 5 ( ω d 2 + ω m 2   ω d )     ( 6 0 )     ω p = 0 . 5 ( ω d 2 + ω m 2 +   ω d )   ( 6 1 )       T h s ep ar atio n   f ac to r   is   b ca lcu lated   as,   k = ω d 2 + ω m 2 +   ω d ω d 2 + ω m 2   ω d      ( 6 2 )         Fro m   ( 5 0 ) ,   it is   k n o w n   t h at,   | C ( j ω c ) | = K ω c 1 + ( ω c ω Z ) 2 1 + ( ω c ω P ) 2         A t t h cr o s s o v er   f r eq u e n c y ,   | C ( j ω c ) | G P = 1       T h u s ,   th g ain   is ,     K = ω c ( 1 + ( ω c ω P ) 2 ) G P ( 1 + ( ω c ω z ) 2 )                 ( 6 3 )       ( 6 4 )       ( 6 5 )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8694       S ma ll  S ig n a l   A C   Mo d el  a n d   C lo s ed   Lo o p   C o n tr o o f I n terl ea ve d   3   P h a s B o o s ( H. V . Gu r u r a ja   R a o )   249       F ig u re   6 .   F re q u e n c y   re sp o n se   o f   T h re e -P h a se   b o o st co n v e rt er       3 . 2     Co ntr o l Sy s t e m   De s ig n f o T hree - P ha s B o o s t   Co nv e rt er   Desig n   s p ec i f icatio n s   o f   t h r ee   p h ase  b o o s t c o n v er ter   is   g iv e n   T a b le. 1     T ab le. 1 .   T h r ee - P h ase  B o o s t c o n v er ter   d esig n   s p ec i f icatio n s   S p e c i f i c a t i o n s   V in   1 2   V   V o ut   4 0   V   P o w e r   7 0 0   w a t t s   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   1 0 0   k H z   T h r e e - P h a se   C o mp o n e n t   d e t a i l s   P h a se   I n d u c t a n c e ,   D C R   S w i t c h   O N   R e si st a n c e     mΩ   C a p a c i t a n c e ,   ESR   I   6 . 0 8 µ H ,   5 mΩ   S 11   2 0     5 6 µ F ,   1 0 mΩ   S 21   2 0     II   6 . 0 8 µ H ,   5 mΩ   S 12   2 0     S 22   20   III   6 . 0 8 µ H ,   5 mΩ   S 13   20   S 23   20       3 . 2 . 1   C o m pen s a t o r   Desig n   Fig u r 6   s h o w s   t h o p en   lo o p ,   co n tr o l - to - o u tp u t,  u n co m p e n s ated ,   B o d p lo f o r   t h r ee - p h ase  b o o s t   co n v er ter .   Fro m   Fi g u r 6   th e   co m p e n s ato r   ca n   b d esig n e d   b y   f o llo w i n g   t h p r o ce d u r g iv e n   f r o m   ( 4 2 )   to   ( 6 2 ) .   T h cr o s s o v er   f r eq u e n c y   i.e .   th b an d w id t h   o f   t h co m p e n s ated   s y s te m   is   g en er all y   ch o s e n   to   b less   th an   o n e - f i f t h   o f   s w itc h i n g   f r e q u en c y   [ 2 ] ,   [ 4 ] .   I n   th is   ca s e,   t h ch o s e n   cr o s s o v er   f r eq u e n c y   is   7   k Hz.   T h g ain   an d   th p h ase  a n g le  at  7   k Hz  ar n o ted   to   aid   in   co m p e n s a t o r   d esig n .   F r o m   Fi g u r 6 ,   th e   g ain   an d   t h p h a s e   an g le  at  7   k Hz  w er f o u n d   to   b 3 6 . 5 d B   an d   - 1 5 9 °  r esp ec tiv el y   an d   also   t h m a x i m u m   p h ase  lag   d u to   R HP   ze r o   d ip s   at  7 0   k Hz.   p h as m ar g i n   of   70°   °   is   co n s id e r ed   to   en s u r e   g o o d   s tab ilit y   an d   b etter   tr an s ien t   r esp o n s e.       - 6 0 - 4 0 - 2 0 0 20 40 60 80     M a g n i t u d e   ( d B ) 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 90 135 180 225 270 315 360 P h a s e   ( d e g ) Bode  Diagram Gm  =  10.7 dB (at 4.39e + 004 Hz) ,  Pm  =  69.3 de g (at 6.99e + 003 Hz) F r e q u e n c y     ( H z ) U n co m p e n sa t e d   sy st e m C o m p e n sa t e d   sy st e m - 6 0 - 4 0 - 2 0 0 20 40 60 80     M a g n i t u d e   ( d B ) 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 90 135 180 225 270 315 360 P h a s e   ( d e g ) H i g h   D C   G a i n Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.