Programm zum Erstellen eines Bode-Plots der Übertragungsfunktion?

Für verschiedene Zwecke muss ich manchmal einen Bode-Plot zeichnen. Ich würde zuerst gerne wissen, ob es eine Software gibt, die sie für mich zeichnen kann. Also habe ich die Übertragungsfunktion eingegeben und dann gibt es mir das Bode-Diagramm (sowohl Phase als auch Größe). Dies würde gelegentlich etwas Zeit sparen.

Ok, jetzt also die eigentliche Frage. Ich habe folgende Übertragungsfunktion.

H ( J ω ) = J ω ω 0 1 + 3 J ω ω 0

Der Modul kann wie folgt berechnet werden (korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege):

| H ( J ω ) | = 20 Protokoll 10 ⁡ ( P ) − 20 Protokoll 10 ⁡ ( 1 + ( 3 P ) 2 )

(Wo P = ω ω 0 , mit ω 0 = 1 500 × 6.37 × 10 − 7 ).

20 Protokoll 10 ⁡ ( P ) , wäre einfach, aber ich bin mir nicht sicher, wie ich den zweiten berechnen soll? Wie berechne ich den (Größen-)Bode-Plot von − 20 Protokoll 10 ⁡ ( 1 + ( 3 P ) 2 )

Es gibt viele Optionen für das Bode-Plotten. Matlab, Mathcad, Labview, Handcodierung in Ihrer Lieblingssprache usw. Ich persönlich verwende Mathcad, aber ich verwende die alte Version, nicht die neue "X" -Version, da die grafische Darstellung in der neuen Version keine 2 Y-Achsen zulässt (bis Gain und Phase im selben Diagramm anzeigen.) Sie könnten sogar Excel oder eine Tabellenkalkulation Ihrer Wahl verwenden, aber die Gleichungsanzeige und -darstellung in Mathcad 15 ist wirklich nett.

Antworten (5)

Ich werde direkt auf den Matlab-Bode-Plot-Abschnitt verlinken ... http://www.mathworks.com/help/ident/ref/bode.html?refresh=true

Es funktioniert gut und das Programm ist einfach wie Dreck.

Matlab ist dafür zwar sehr brauchbar, aber auch sehr teuer.

Wenn Sie mit Linux vertraut sind, würde ich empfehlen, Octave zu verwenden, das Matlab sehr ähnlich ist und kostenlos ist.

Eine weitere Option ist die Verwendung eines webbasierten Solvers wie WolframAlpha .

Da der Bode-Plot verwendet wird, um einen Eindruck von der Übertragungsfunktion zu vermitteln, und der genaue Wert meistens nicht wichtig ist, ist es einfacher, den Plot zu skizzieren, als die Phasen- und Betragsformel zu berechnen.

Sie haben bereits die Übertragungsfunktion, daher ist es ziemlich einfach, mit einigen Tricks einen Bode-Plot auf Papier zu zeichnen. Wenn du die Formel umschreibst, um die Pole und Nullen anzuzeigen, weißt du einfach, wo du sie im Diagramm zeichnen musst.

H ( S ) = S 1 + 3 S
Null: s=0

Die Null ergibt eine positive Flanke von 20 dB/dec.

Pol: (1+3s=0), also bei s=-1/3

Der Pol ergibt eine Verringerung der Neigung bei s=1/3, danach erhalten Sie eine horizontale Linie.

Das einzige, was Sie wissen müssen, ist die Größe an einem Punkt in der Grafik. Am einfachsten ist es, den flachen Teil zu nehmen (da er im Unendlichen immer noch flach ist), also

H ( S → ∞ ) = 1 3

Für das Phasendiagramm beginnen Sie mit der 90-Grad-Phase, die durch die Null verursacht wird. Wie berechnet, verursacht der Pol eine Phasenverschiebung bei s = 1/3, sodass ein Übergang mittig bei 1/3 gezeichnet wird. Als Faustregel gilt, dass der Übergang 2 Dekaden dauert (also von 0,03 auf 3).

Schauen Sie sich zum Beispiel diesen Kurs an , um weitere Informationen zum Zeichnen von Bode-Plots zu erhalten.

Sie haben wahrscheinlich kein Matlab oder eine andere ähnliche Software, sonst würden Sie die Frage nicht stellen. Wenn Sie also eine einfache, kostengünstige Lösung wünschen, verwenden Sie Excel. Außerdem erfahren Sie mehr darüber, wie die Berechnungen ausgeführt werden.

Was die Berechnung des 2. Ausdrucks „von Hand“ betrifft, wie weit sind Sie gekommen? Die Berechnung ist ziemlich elementar.

Ich verwende einfach meine bevorzugte Programmiersprache (Rust), um die Ergebnisse auszugeben, entweder als SVG-Bild oder als Textdatei, die ich dann an gnuplot weiterleite.

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