Построение передаточных функций

| Векторизован |
в палитре на схеме

Блок позволяет получить математическое описание динамического объекта (блока/системы). Для нелинейных систем предварительно автоматически выполняется линеаризация в малой окрестности стационарного состояния. После чего, описание произвольного линейного стационарного динамического объекта может быть получено в виде коэффициентов числителя и знаменателя передаточной функции вида:

где N(s) и L(s) – характеристические полиномы системы, а также в виде значений матриц уравнений состояния линейной непрерывной системы вида:

где – производная по времени от вектора x(t);

x(t) – вектор состояния, размерности (n×1), компонентами которого являются переменные состояния системы n-го порядка;

A – матрица коэффициентов систеˑмы, размерности (n×n);

B – матрица входа, размерности (n×r);

u(t) – вектор входа, размерности (r×1), компонентами которого являются входные переменные системы (r);

y(t) – вектор выхода, размерности (p×1), компонентами которого являются выходные переменные системы (p);

C – матрица выхода, размерности (p×n);

D – матрица обхода, размерности (n×r), определяющая прямую зависимость выхода от входа.

Как коэффициенты передаточной функции, так и набор матриц системы уравнений состояния, по отдельности являются эквивалентными полноценными представлениями математического описания динамического объекта.

Отображение выходных рассчитанных значений происходит в виде таблицы, открывающейся при двойном нажатии левой кнопкой мыши по изображению блока.

Прим.: если в модели присутствует отрицательная обратная связь, то блок произведет расчет для замкнутой системы. Для получения передаточной функции разомкнутой системы необходимо вручную разомкнуть обратную связь.

Входные порты

Имя Описание Тип линии связи
in Порт для подключения сигнала, являющегося входным для исследуемого объекта Математическая
out Порт для подключения сигнала, являющегося выходным для исследуемого объекта Математическая

Выходные порты

Блок не имеет выходных портов.

Свойства

Название Имя Описание По умолчанию Тип данных
Относительное приращение для Якобиана dJotn Величина, используемая при осуществлении линеаризации нелинейных объектов 0.001 Вещественное
Абсолютное приращение для Якобиана dJabs Величина, используемая при осуществлении линеаризации нелинейных объектов 1E-6 Вещественное
Режим расчета характеристик ffdcalcmode 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») С заданным шагом Перечисление
Шаг расчета характеристик, с ffdtimestep Величина временного шага, с которым происходит пересчет характеристик. Свойство используется в случае, если выбран режим расчета характеристик «С заданным шагом» 0 Вещественное
Понижать степени полиномов числителя и знаменателя ReduceDeg Флаг, активирующий понижение степени полиномов числителя и знаменателя Да Двоичное
Абсолютная точность сравнения корней числителя и знаменателя при понижении степеней полиномов ReduceTol Допустимая абсолютная ошибка сравнения корней числителя и знаменателя при понижении степеней полиномов, свойство доступно при активированном свойстве «Понижать степени полиномов числителя и знаменателя» 1E-5 Вещественное
Прим.: открытие окна свойств осуществляется через контекстное меню блока.

Параметры

Название Имя Описание Тип данных
Числитель W(s) Ns Массив коэффициентов bi полинома числителя вида N(s)=b0sm+b1sm-1+...+bm, начиная с bm Матрица
Знаменатель W(s) Ls Массив коэффициентов ai полинома знаменателя вида L(s)=a0sn+a1sn-1+...+an, начиная с an Матрица
Нули (корни уравнения N(s) = 0) Zeros Массив нулей передаточной функции (корней характеристического полинома в числителе передаточной функции) Комплексная матрица
Полюсы (корни уравнения L(s) = 0) Poluses Массив полюсов передаточной функции (корней характеристического полинома в знаменателе передаточной функции) Комплексная матрица
Матрица А (собственная матрица) A Значение собственной матрицы системы уравнений состояния Матрица
Матрица B (матрица входов) B Значение матрицы входов системы уравнений состояния Матрица
Матрица С (матрица выходов) C Значение матрицы выходов системы уравнений состояния Матрица
Матрица D (матрица обходов) D Значение матрицы обходов системы уравнений состояния Матрица

Примеры