图4.19采样系统矫正运行结果
4.5.3实验子系统Matlab的仿真
在设计虚拟实验系统中,为了对设计好的实验子系统进行验证,采用Matlab软件进行仿真。仿真结果如图4.20和4.21所示。
图4.20校正前采样系统的Matlab仿真
图4.21 校正后采样系统的Matlab仿真
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设置未校正采样系统的采样周期=0.03,在Matlab下仿真所得结果和labview仿真的结果相同。
4.6频率特性虚拟实验 4.6.1功能阐述
本系统为自动控制原理中频率特性的虚拟实验系统,能够针对不同的传递函数,进行幅值、相位和频率的测量,并可以画出幅频特性和相频特性曲线。
4.6.2设计面板
1.面板设计
启动Labview,进入仪器编辑环境,建立仪器的面板,如图4.22所示,面板主要控件如下。
图4.22 频率特性仪器面板
5个Array 控件,功能是输入传递函数分子和分母参数值,输出幅值、相位和频率;2个XY Graph 控件,功能是显示幅频特性曲线和相频特性曲线;1个OK Button 控件,功能是可以退出到主程序界面。
2. 程序框图设计
a.执行Functions》All Functions》Analyze》Mathematics》Formula》MATLAB Script操作,然后添加如下的输入、输出变量。
输入变量 类型
num 2-D Array of Real den 2-D Array of Real
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输出变量 类型
mag 2-D Array of Real pha 2-D Array of Real w 2-D Array of Real 然后,将下面的MATLAB文件写入节点内。 w=logspace(-1,1,100); figure(1)
[mag,pha,w1]=bode(num,den,w); subplot(211); hold on semilogx(w1,mag); subplot(212); hold on semilogx(w1,pha); end
subplot(211); grid on title('Bode plot');
xlabel('Frequency(rad/sec)'); ylabel('Gain dB'); subplot(212); grid on xlabel('Frequency(rad/sec)'); ylabel('fhase deg'); hold off
b.执行Functions》All Functions》Array》Reshape Array操作,功能是将输出变量t和 y 的维数统一。
c. 连线,完成后见附录II图6。 3.保存,运行
运行结果如图4.23所示。
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图4.23 频率特性运行结果
4.6.3实验子系统Matlab的仿真
在设计虚拟实验系统中,为了对设计好的实验子系统进行验证,采用Matlab软件进行仿真。仿真结果如图4.24所示。
图4.24 频率特性Matlab仿真
针对不同的传递函数,进行幅值、相位和频率的测量,在Matlab下仿真所得结果和labview仿真的结果相同。
4.7系统稳定性分析虚拟实验 4.7.1功能阐述
本系统为自动控制原理中系统稳定性分析的虚拟实验系统,可以求出系统的闭环特征根,根据此根判定系统的稳定性,并且输出单位阶跃响应曲线进行系统
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稳定性的验证。
4.7.2设计过程
1. 面板设计
启动Labview,进入仪器编辑环境,建立仪器的面板,如图4.25所示,面板主要控件如下。
1个Array 控件,功能是显示输出闭环特征根的值;1个XY Graph 控件,功能是显示单位阶跃响应曲线;1个OK Button 控件,功能是可以退出到主程序界面。
图4.25 稳定性分析的仪器面板
2. 程序框图设计
a.执行Functions》All Functions》Analyze》Mathematics》Formula》MATLAB Script操作,然后添加如下的输出变量。
输出变量 类型
t 2-D Array of Real y 2-D Array of Real p 2-D Array of Real 然后,将下面的MATLAB文件写入节点内。 n1=[25 1]; d1=[0.5 1 0]; s1=tf(n1,d1); sys=feedback(s1,1); P=sys.den{1}; p=roots(P);
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