Konstruieren eines Bode-Diagramms aus experimentellen Daten und Konstruieren einer Übertragungsfunktion

Ich versuche seit einigen Tagen, einen experimentell erhaltenen (Frequenz gegen Betrag und Frequenz gegen Phase) Graphen in ein Bode-Diagramm umzuwandeln und dann eine Übertragungsfunktion aus dem Bode-Diagramm zu konstruieren

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Ich habe eine Tabelle erstellt:

  1. Jede Frequenz wurde von Hertz in rad/s umgewandelt, indem sie mit multipliziert wurde 2 π
  2. Konvertiert jede Größe in dB, indem sie mit multipliziert wird 20 Protokoll ⁡ ( Größe )

Hinweis: Wie in der ursprünglichen Grafik zu sehen ist, sind alle Magnituden negativ. Bei der Umrechnung in dB können Sie den Log einer negativen Zahl nicht nehmen, also nahm ich an, dass sie positiv ist. Hab ich recht? Beeinflusst dies mein Bode-Diagramm?

Die Tabelle ist unten zu sehen:

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Dann habe ich das folgende Bode-Diagramm gezeichnet:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich verstehe, dass meine Übertragungsfunktion eine erste Ordnung sein wird, weil sich die Phase um 90 Grad verschiebt, was bedeutet, dass die höchste Potenz des Nenners 1 sein wird. Mit anderen Worten, es wird 1 Pol im Nenner geben.

Zusammenfassend meine Fragen:

  1. War ich richtig, als ich die negative Größe in db umwandelte, indem ich den negativen Wert ignorierte?

  2. Was wird die endgültige Übertragungsfunktion des konstruierten Bode-Diagramms sein?

Haben Sie darüber nachgedacht, einen größeren Frequenzbereich abzudecken? über nur 15:1, sind Sie sich bei diesen Asymptoten sicher? Dies sieht aus wie ein Pol (Abfall oder Abfall der Verstärkung), gefolgt von einer Null (ein Anstieg der Verstärkung), mit der der Pol abgeflacht wird. Hier erfolgt die Abflachung mit einer höheren Frequenz.
Sie haben es bereits in dB aufgetragen, sodass keine Konvertierung erforderlich war. Wie es aussieht, da Sie Ihre Phase bei etwa 0 beginnen und dann auf -90 gehen, verpassen Sie ein Jahrzehnt an kritischen Informationen.
@analogsystemsrf Danke für die Antwort, der gemessene Frequenzbereich (von 0,1-1,6 Hz) war eine Anforderung des Labors. Aus meinem Wissen verstehe ich, dass wir 1 Pol und 1 Null haben, wie Sie erwähnt haben. Aber sie müssen um 20 db/dec ansteigen, aber unsere experimentell gemessenen Daten brauchen mehr als ein Jahrzehnt, um auf 20 db anzusteigen. Was empfehlen Sie mir zu tun? Soll ich Vermutungen anstellen?
Der Pol interagiert mit der NULL. Sie verwenden nur 2 Widerstände und 2 Kondensatoren, richtig?
Hi. Mir ist aufgefallen, dass ich in meiner Frage einen kleinen Fehler gemacht habe, und habe ihn korrigiert. Das System ist tatsächlich ein System erster Ordnung, weshalb sich die Phase auf -90 verschiebt. Darf ich fragen, ob es eine Möglichkeit gibt, aus dem genauen, das ich konstruiert habe, ein asymptotisches Bode-Diagramm zu erstellen? Auch du hattest recht. Ich muss alle meine Verstärkungswerte umkehren, um das Diagramm so zu gestalten, wie Sie es in der Antwort angegeben haben. Darf ich auch fragen, was die Phase auf -90 und dann wieder auf Null bringt? oder liegt das daran, dass ich zuvor angegeben habe, dass das system eine zweite bestellung war? Danke
Auch bei den Widerständen und Kondensatoren bin ich mir nicht sicher. Weil dies ein Open-Loop-Experiment war, das im Labor mit einem Feedback-Instrumenten-Servosystem durchgeführt wurde.
Da die ursprünglichen Magnitudendaten MIT EINER NEIGUNG beginnen, d. h. nicht flach und somit nicht asymptotisch sind, fehlt das untere Ende der benötigten Daten. Dito für die Phasendaten. Können Sie Mag/Phase von 0,01 oder 0,025 erfassen?
Sie haben keine Daten über 1,5, richtig. Daher ist es sehr irreführend, eine flache Linie über 1,5 zu ziehen . Bitte korrigieren Sie diese Handlung. ----------------- Da die Diagramme KEINE Asymptoten aufweisen, können Sie F3dB nur vom 45-Grad-Punkt aus beurteilen. Welche Frequenz ist das?

Antworten (1)

Ich würde eine kombinierte POLE_ZERO-Antwort wie diese zeichnen, die nur 2 Widerstände und 2 Kondensatoren voraussetzt. Die Wechselwirkung verhindert das Erreichen des 10:1-Dämpfungseffekts.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Können Sie erklären , warum Sie sich für diese Darstellung entschieden haben? Es scheint nicht mit den vom OP bereitgestellten Daten übereinzustimmen. Können Sie den Achsen Werte hinzufügen? So wie es aussieht, scheint diese Antwort nicht hilfreich zu sein, insbesondere für jemanden, der später mit einem ähnlichen, aber nicht identischen Problem daherkommt.
Dies ist die Reaktion eines Pols, der mit einer Null interagiert. Ich habe den OP um Erklärung gebeten. Ist das hilfreich für Sie? Dann stimme meinem Kommentar zu.
Können Sie erklären, wie Sie anhand der vom OP bereitgestellten Informationen festgestellt haben, dass es einen Pol und eine Null gibt? Das OP scheint unklar zu sein, warum es eine Null geben muss und welche Auswirkungen dies auf das Bode-Diagramm hat. Können Sie erklären, wie die Positionen von Pol und Null mit der Form der Graphen zusammenhängen? Kannst du die Achsen beschriften?
Ich sehe KEINE Phasenkurven in den Diagrammen auf meinem Computer. Ich habe gerade die ansteigende Gain-Antwort untersucht und das Abflachen bemerkt. Dieses Verhalten kommt von einer Null gefolgt von einem Pol. Das OP schrieb jedoch, einige Werte zu negieren , was bedeutet, dass die Antwort der Verstärkung (dB) eine fallende Antwort wäre; Bei einer fallenden Antwort wäre dies Pol-gefolgt von einer Null. Auch hier habe ich in der ursprünglichen Frage kein Phasendiagramm gesehen.
Konstruieren eines Bode-Diagramms aus experimentellen Daten und Konstruieren einer Übertragungsfunktion
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