|
|
| Векторизован
| |
в палитре |
на схеме |
Блок позволяет строить графики выбранные амплитудно-фазовые частотные характеристики
динамического объекта (звена или системы).
Для линейных динамических объектов реализованные численные алгоритмы позволяют определять
амплитудно-фазовые частотные характеристики напрямую по общеизвестным формулам. Для расчета
характеристик нелинейных объектов предварительно осуществляется автоматическая линеаризация
объекта в малой окрестности стационарного состояния.
Отображение результатов расчета происходит на графике зависимости выбранных характеристик от
частоты, который вызывается двойным нажатием левой кнопкой мыши по блоку.
Прим.: Если в модели присутствует отрицательная обратная связь, то блок произведет расчет для
замкнутой системы. Для получения частотных характеристик разомкнутой системы необходимо
вручную разомкнуть обратную связь.
Входные порты
- in – для подключения сигнала, являющегося входным для
исследуемого объекта;
- out – для подключения сигнала, являющегося выходным для
исследуемого объекта.
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
ai полинома знаменателя вида
L(s)=a0sn+a1sn-1+...+an
начиная с a0;
- Полюса системы – массив полюсов передаточной функции (корней
характеристического полинома в знаменателе передаточной функции);
- Коэффициенты числителя (начиная с 0 порядка) – массив коэффициентов
bi полинома числителя вида
N(s)=b0sm+b1sm-1+...+bm
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.
Прим.: В данном блоке используются значения круговой частоты ω, имеющей размерность 1/с
(рад/с), а не Гц.
Прим.: Открытие окна свойств осуществляется через контекстное меню блока.
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.