Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
методические указания по лабораторной работе / Построение амплитудо-частотных и фазочастотных характеристик.doc
Скачиваний:
615
Добавлен:
22.02.2014
Размер:
337.92 Кб
Скачать

Сведения о программных обеспечениях

Для выполнения лабораторной работы используется программные пакеты Machcad и Matlab.

Для выполнения работы применяются следующие команды.

Меню Insert (Вставка)

1. Graph... (Графики...) – построение графиков:

2. X-Y Plot @ (декартов график) – создать двухмерный декартовый график.

3. Polar Plot [Ctrl-7] (полярный график) – создать двухмерный график в полярных координатах.

4. 3D Plot Wizard… – мастер трехмерных диаграмм.

5. Surface Plot [Ctrl-2] (График поверхности) – создать трехмерный график.

6. Contour Plot [Ctrl-5] (Карта линий уровня) – создать контурный график.

7. 3D Scatter Plot (График рассеяния) – создать трехмерную диаграмму.

8. 3D Bar Plot (Трехмерная гистограмма) – создать изображение совокупности столбиков в трехмерном пространстве.

9. Vector Field Plot (Векторное поле) – начертить векторное поле на плоскости.

Основные команды для построения графиков представлены в табл.№1

Таблица №1

Обозначение

Назначение

logspace(d1,d2,n)

Формирует вектор строку, содержащую nравноотстоящих в логарифмическом масштабе друг от друга значений в диапазоне от 10d1 до 10d2

Loglog

Создает графики по обеим осям в логарифмическом масштабе

semilogx

Создает графики с логарифмическим масштабом по оси х

semilogy

Создает графики с логарифмическим масштабом по оси y

bode

Построение логарифмических частотных характеристик (диаграмма Боде)

Пример выполнения работы

Дана передаточная функция САУ:

Зададим передаточную функцию в программе MATHCAD:

Для построения АЧХ, ФЧХ необходимо выделить реальную и мнимую части уравнения. Для этого заменим "p" на "j*w":

Здесь j-комплесное число.

АЧХ строится по следующей формуле и отображается на рис. 3.

Рис. 3. Амплитудная частотная характеристика

Определим косвенные оценки качества системы: показатель колебательности М, резонансную частоту wp, частоту среза, полосу пропускания.

Частота резонанса-частота при которой амплитуда принимает максимальное значение wр=1,17

Частота среза - частота при которой АЧХ принимает значение "1". В данном примере такая частота отсутствует.

Полоса пропускания частот-интервал частот, при котором прохождение сигнала является наилучшим.

Полоса пропускания определяется следующим интервалом:

(w1;w2)=(0.8;1.5)

Построим ФЧХ. Она строится по следующей формуле:

Рис.4. Фазо- частотные характеристика

Построим ЛАЧХ нашей системы:

Рис. 5. Логарифмируемая амплитудо-частотная характеристика

Построим Логарифмические характеристики в мпрограмме Matlab с помощью функции bode.

Зададим передаточную функции следующим образом:

>> W=tf([-3 -2 -3],[-6 -3 +2 -12])

Transfer function:

3 s^2 + 2 s + 3

------------------------

6 s^3 + 3 s^2 - 2 s + 12

>> bodе

Рис.6. Логарифмические частотные характеристики

Определим запасы устойчивости по фазе и амплитуде:

Запас по фазе не возможно определить так как ЛАЧХ не пересекается с нулем. Запас устойчивости по амплитуде равен 50 дб/дек.