Анализ частотных характеристик с помощью программы МВТУ

Для анализа следует собрать схему, состоящую из генератора ступенчатого сигнала, исследуемого звена, временного графика. Подключите 2 блока "В память" (вкладка Субструктуры): Точка подключения 1-го блока В память- к линии связи между блоками Управляющее воздействие и Исследуемое звено, Точка подключения 2-го блока В память –точка на линии связи между Исследуемым звеном и Графиком выходных характеристик. Имя первого блока "В память"– Вход, имя второго блока –Выход.

Щелкните по командной кнопке Старт, произойдет инициализация всех блоков структурной схемы (обязательно!!!).

Выберите в командном меню пункт Анализ– Частотный анализ. Откроется диалоговое окно Параметры частотного анализа. Введите значения первых 3-х параметров такими же, как на рис. 5.6. Остальные параметры оставьте без изменения.

Рис. 5.6

В диалоговом окне Параметры частотного анализа параметрами Начальная частота и Конечная частота задаются границы частотного диапазона (в рад/с), а параметром Число точек вывода - количество расчетных точек, равномерно распределенных (в логарифмическом масштабе) внутри частотного диапазона.

Значения параметров полей Приращения для Якобиана используются в расчете АФЧХ при автоматической линеаризации САР, а в чисто линейных системах расчет частотных характеристик не использует данных по относительным и абсолютным приращениям для Якобиана. Начинающему Пользователю рекомендуется использовать эти параметры "по умолчанию". Значения "по умолчанию" полей Приращения для Якобиана установлены из личного практического опыта авторов ПК "МВТУ".

Щелкните мышью по кнопке Характеристик: создастся графическое окно с заголовком Частотные характеристики и также изменится форма диалогового окна Параметры частотного анализа Переместите в этом диалоговом окне курсор на крайнюю левую кнопку (с символом " + ") и выполните два щелчка левой клавишей "мыши": в таблице появятся две новые строки с номерами 1 и 2.

Переместите курсор на ячейку Входы 1-ой строки, выполните щелчок левой клавишей "мыши", нажмите на появившуюся в этой ячейке таблицы специальную кнопку и из списка переменных выберите Вход. Повторите аналогичные действия для ячейки Входы 2-й строки таблицы.
По аналогии с предыдущим заполните 2-й и 3-й столбцы.

Заполнив по инструкции диалоговое окно Параметры частотного анализа, Вы задали следующее: рассчитать Lm(ω) (ЛАХ) и Ψ(ω) (ФЧХ) разомкнутой САР, если:

  • Начальная частота - 0.01 с - 1;
  • Конечная частота - 1000 с - 1;
  • Число точек вывода - 250 (равномерно в логарифмическом масштабе);
  • Относительное приращение для Якобиана - 0.001 (установлено по умолчанию);
  • Абсолютное приращение для Якобиана - 10 - 6 (установлено по умолчанию);
  • Входы - переменная Вход (одна и та же);
  • Выходы - переменная Выход(одна и та же).

Щелкните по кнопке Расчет: начнется расчет частотных характеристик (кнопка Расчет неактивна) и отображение результатов в специальном графическом окне, причем автоматически изменятся заголовок графика и подписи под осями координат. Через ~ 2...10 с расчет будет закончен и кнопка Расчет снова станет активной.

Переместите курсор в поле Графического окна и выполните 2-х кратный щелчок левой клавишей "мыши": данное Графическое окно перемасштабируется.

Щелкните по кнопке очистки таблицы Входы–Выходы–Характеристика (третья слева в окне Параметры частотного анализа). Щелкните по кнопке Годографов: появится новое графическое окно с заголовком Годографы.

Щелкните по крайней левой кнопке (с символом " + ") : появится номер строки в таблице. Переместите курсор на ячейку Входы строки, выполните щелчок левой клавишей "мыши", нажмите на появившуюся в этой ячейке таблицы специальную кнопку и из списка переменных выберите Вход. Повторите аналогичные действия для ячейки Выходы и выберите переменную Выход. В ячейке Характеристика выберите вид годографа – Найквиста. Вид заполненной таблицы должен быть таким же, как и на рис. 5.7.

Рис. 5.7

Выполните щелчок левой клавишей "мыши" по кнопке Расчет: начнется расчет годографа АФЧХ (называемого в ПК "МВТУ" годографом Найквиста), а в Графическом окне - отображение результатов расчета.