تجزیه و تحلیل پاسخ فرکانس یک روش کلیدی برای ارزیابی ثبات سیستم های کنترل با استفاده از سیمولینک است که شامل تجزیه و تحلیل چگونگی پاسخ سیستم به ورودی های سینوسی در طیف وسیعی از فرکانس ها می باشد.این فرآیند به شناسایی مشکلات بالقوه ثبات و ویژگی های عملکرد سیستم کمک می کند.

تنظیم شبیه سازی

با مدل سازی سیستم کنترل در سیمولینک شروع کنید، اطمینان حاصل کنید که سیستم شامل تمام اجزای مربوطه مانند کنترل کننده ها، گیاهان و سنسورها است.از کتابخانه سیمولینک برای اضافه کردن بلوک هایی مانند توابع انتقال، اتصال های جمع آوری و حلقه های بازخورد استفاده کنید.

سپس، سیگنال ورودی را به یک موج سینوسی که در فرکانس متفاوت است پیکربندی کنید.از بلوک موج Sine استفاده کنید و دامنه و فاز را در صورت لزوم تنظیم کنید.این ورودی را به ورودی سیستم برای شبیه سازی پاسخ فرکانس متصل کنید.

اجرای تجزیه و تحلیل پاسخ فرکانسی

از بلوک Bode از Control System Toolbox برای تجسم پاسخ سیستم استفاده کنید. خروجی سیستم را به بلوک Bode Story وصل کنید تا اندازه و فاز را در فرکانس مشاهده کنید.

به طور جایگزین، یک شبیه سازی را بر روی طیف وسیعی از فرکانس ها با اسکریپت در MATLAB اجرا کنید.از تابع “bode” برای تولید داده های پاسخ فرکانس برای مدل تابع انتقال استفاده کنید.

نتایج تفسیر

تجزیه و تحلیل طرح Bode برای شناسایی حاشیه های سود و حاشیه فاز، این معیارها نشان دهنده ثبات سیستم است. A به دست آوردن حاشیه بیش از 6 dB و حاشیه فاز بالاتر از 30 درجه به طور کلی یک سیستم پایدار پیشنهاد می دهد.

به دنبال قله هایی در طرح بزرگ که ممکن است نشان دهنده ی تکرار یا بی ثباتی بالقوه باشد، از طرح فاز برای بررسی تغییرات فاز که می تواند منجر به نوسانات شود، استفاده کنید.

  • اطمینان از مدل سازی سیستم دقیق
  • استفاده از محدوده فرکانس مناسب
  • بررسی حاشیه های ثبات
  • شناسایی امتیازات Resonant
  • پارامترهای کنترل کننده تنظیم در صورت نیاز