Построение частотных характеристик

Входные порты

• in – для подключения сигнала, являющегося входным для исследуемого объекта;
• out – для подключения сигнала, являющегося выходным для исследуемого объекта.

Выходные порты

Нет

Свойства

• Типы характеристик – открывает доступ к окну «Выбор объектов из списка», в котором, в поле «Приемник», определяется список характеристик для отображения на графике. Будут построены те характеристики, которые добавлены из поля «Источник» в поле «Приемник». Добавление и удаление элементов из поля «Приемник» осуществляется с помощью кнопок со стрелками;

• Показать полюса системы – позволяет отобразить на комплексной плоскости полюса динамической системы;
• Показать нули системы – позволяет отобразить на комплексной плоскости нули динамической системы;

• Начальная круговая частота, 1/с – указывает начало диапазона круговых частот, в котором будут рассчитаны частотные характеристики;

• Конечная круговая частота, 1/с – указывает конец диапазона круговых частот, в котором будут рассчитаны частотные характеристики;
• Количество точек вывода – количество значений круговых частот внутри диапазона, для которых будут рассчитаны значения характеристик (количество точек графика);
• Относительное приращение для Якобиана – величина, используемая при осуществлении линеаризации нелинейных объектов;
• Абсолютное приращения для Якобиана – величина, используемая при осуществлении линеаризации нелинейных объектов;
• Режим расчета характеристик – позволяет установить в какой момент будет происходить расчет: при инициализации схемы, при достижении конечного времени расчета, либо с заданным временным шагом («В начале расчета»/«В конце расчета»/«С заданным шагом»);
• Шаг перерасчета характеристик, сек – величина временного шага, с которым происходит пересчет характеристик. Свойство используется в случае, если выбран режим расчета характеристик с заданным шагом;
• Показать расчётные параметры системы – позволяет отобразить рассчитанные параметры динамической системы: полиномы числителя и знаменателя, нули, полюса и матрицы уравнений состояния динамической системы;
• Расчётные параметры системы
  • Коэффициенты знаменателя (начиная с 0 порядка) – массив коэффициентов a_i полинома знаменателя вида L(s)=a₀sⁿ+a₁s^n-1+...+a_n начиная с a₀;
  • Полюса системы – массив полюсов передаточной функции (корней характеристического полинома в знаменателе передаточной функции);
  • Коэффициенты числителя (начиная с 0 порядка) – массив коэффициентов b_i полинома числителя вида N(s)=b₀s^m+b₁s^m-1+...+b_m начиная с b₀;
  • Нули системы – массив нулей передаточной функции (корней характеристического полинома в числителе передаточной функции);
  • Матрица А – значение собственной матрицы системы уравнений состояния;
  • Матрица B – значение матрицы входов системы уравнений состояния;
  • Матрица С – значение матрицы выходов системы уравнений состояния;
  • Матрица D – значение матрицы обходов системы уравнений состояния.

Пример использования блока

В схеме блок построения частотных характеристик подключен для анализа инерционного звена первого порядка. Двойное нажатие левой кнопкой мыши по блоку открывает окно графика с построенными характеристиками, которые выбраны в свойствах блока.

Блок векторизован, что означает наличие возможности построения характеристик нескольких систем, использующих один и тот же входной сигнал. Формировать вектор сигналов для порта «Выход» можно с помощью блока «Мультиплексор». Это удобно при проведении сравнительных исследований:

При этом количество получаемых графиков будет кратно количеству исследуемых систем:

Аналогичным образом можно осуществлять анализ или сравнение систем любой сложности, как отдельно, так и в составе более сложной системы.