基于Baltamulink分析阻尼系数和固有频率对性能影响

标签: 仿真 自动化 控制

搬砖的攻城狮 2023-04-17 15:16:43

基于Baltamulink传递函数分析阻尼系数和固有频率对性能的影响

实例:已知传递函数G(s) = ω²/ s²+ 2ζωs + ω²,分析阻尼系数和固有频率对性能的影响。

(1)假设 ω = 1, ζ = 0, 0.8, 1.5;

(2)假设 ζ = 1, ω = 1, 2, 3;

 

从(1)可得,阻尼系数传递函数的系数可以是:

G(s1) = [1; 1 0 1];

G(s2) = [1; 1 1.6 1];

G(s3) = [1; 1 3 1];

 

通过北太真元建立“阻尼系数对系统性能的影响”模型,如下图所示:

 图片1.png

设置参数:仿真时长:20s;步长0.1s;求解器:ode4

得到的仿真结果,如下图所示:

 图片2.png

 

墨绿色代表阻尼系数=0时的特性曲线;

淡绿色代表阻尼系数=0.8时的特性曲线;

红色代表阻尼系数=1.5时的特性曲线。

从结果图中可以看出,阻尼系数决定了系统的振荡幅度,阻尼系数越小,振荡幅度越大。

从(2)可得,固有频率传递函数的系数可以是:

G(s1) = [1; 1 0.5 1];

G(s2) = [4; 1 1 4];

G(s3) = [9; 1 1.5 9];

通过北太真元建立“固有频率对系统性能的影响”模型,同上模型;

设置参数:仿真时长:20s;步长0.1s;求解器:ode4

得到的仿真结果,如下图所示:

 图片3.png

墨绿色代表固有频率=1时的特性曲线;

淡绿色代表固有频率=2时的特性曲线;

紫色代表固有频率=3时的特性曲线。

从结果图中可以看出,固有频率决定了系统的振荡频率,固有频率越大,系统的振荡越高,响应速度也越快。

 


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