форум асутп
 На главную                       Здесь может быть Ваша реклама, подробнее...


 Наверх  |  Перейти к теме  |  Поиск  |  Вход  |  Дерево    
 {Теория} Различия в экспериментальных и теоретических частотных характеристиках
Автор: Петров Александр 
Дата:   08.06.08 00:42

Добрый день,

к моему глубочайшему сожалению, на просторах Рунета я не смог найти ни одного специализированного форума по ТАУ (лучшее что нашел, это раздел Алгоритмы на сайте www.RSDN.ru и форумы сайта www.exponenta.ru). Если кто-то знает форумы (En\Ru) по этой тематике, посоветуйте, пожалуйста.
--

* Задача:
Построить ЛАЧХ\ЛФЧХ (диаграмма Боде) по экспериментальным данным.
* Уточнение:
Для получения данных использовать модель системы (её передаточную функцию), при этом методами построения диаграммы Боде по аналитическому представлению передаточной функции не пользоваться.

* Решение:
1. Получить импульсную характеристику:
Подать на вход системы единичный импульс, взять 1024 отсчета выходного сигнала;

2. Получить частотную характеристику:
Вычислить БПФ от 1024 отчетов выходного сигнала;

3. Взять модуль и аргумент комплексных коэф.Фурье - отобразить их в логарифмическом масштабе для получения ЛАЧХ\ЛФЧХ.

* Проблемы:
Для реализации решения использовал Матлаб. (чтоб не загромождать сообщение, приведу ссылки)
Вот код на Матлабе:
-- http://files.rsdn.ru/39468/matlab_code.html

Пусть ws=tf([10],[1 1]); (т.е. передаточная функция равна W(s)=10/(1+s) )
Сравниваю с bode(ws) и получаю:
-- http://files.rsdn.ru/39468/2.GIF (27кб)

Пусть ws=tf([10],[1 1 1 1 1]); (т.е. передаточная функция равна W(s)=10/(1+s+s^2+s^3+s^4) )
Сравниваю с bode(ws) и получаю:
-- http://files.rsdn.ru/39468/5.GIF (31кб)

Как видите Боде, построенное по данным, и Боде, по аналитическому представлению передаточной функции, сильно расходятся, хотя данные были получены по передаточной функции.
При этом диаграмма, полученная по передаточной функции, соответствует графикам из толмута Бесекерского А.В.

В чем причина расхождения диаграмм, полученных по данным и по передаточной функции ?


Если кто-то сможет внести хоть какую-то ясность, буду очень благодарен.

Спасибо

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: {Теория} Различия в экспериментальных и теоретических частотных характеристиках
Автор: indian 
Дата:   08.06.08 19:33


1. алгоритмы MATLAB оптимизированы, конечно, с точки зрения устойчивости численных вычислений (машинное эпсилон и всё такое), однако злоупотреблять всёже не стоит - поcмотрите ваши сгенерированные экспериментальные данные (data) и откорректируйте fs и Tend с тем чтобы получить наиболее информативную часть для fft. Но этим можно объяснить не всё, а только "лишние" изгибы.

2. про ось частот. Задай модель например как tf(10,[1 0 1]), то бишь генератор, и сам всё поймёшь.*

Это всё, по существу.

Несущественное замечание:
На мой взгляд более строго было бы задать ось частот как f1 = (1/Tend:(fs-1/Tend)/N:fs/2); но длинна получается на единичку больше, поэтому привести к нужной f=f1(1:length(m));


* - объяснять не хочу так как это может быть кем-то воспринято как камень в сторону MATLAB-а. С чем я категорически не согласен.

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: {Теория} Различия в экспериментальных и теоретических частотных характеристиках
Автор: Петров Александр 
Дата:   09.06.08 22:01

К сожалению, уменьшение времени моделирования и частоты дискретизации - не помогло. Так же как и изменения формы задания передаточной функции.
Пробовал также делить БПФ(выход) на БПФ(входа) (в расчете на то, что на вход подается несовсем единичный импульс и модуль его БПФ равен 1 не на всех частотах) - эффекта нет.

Понимаю, что удаленно видимо по такому описанию помочь не возможно.

Может быть кто-то видел где-то реализацию подобного метода вычисления Боде ?
Я сам за основу взял алгоритм из этой главы учебника - "Determining The Transfer Function Of A System Using FFT Methods"
(http://www.facstaff.bucknell.edu/mastascu/econtrolhtml/Model/Model5.html)

Спасибо.

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: {Теория} Различия в экспериментальных и теоретических частотных характеристиках
Автор: indian 
Дата:   10.06.08 00:09

Петров Александр писал(а):

> К сожалению, уменьшение времени моделирования и частоты дискретизации - не
> помогло. Так же как и изменения формы задания передаточной функции.

ну елы-палы, данные свои посмотри - там же две крайности. И сразу станет понятно что и куда менять.

> Пробовал также делить БПФ(выход) на БПФ(входа) (в расчете на то, что на вход
> подается несовсем единичный импульс и модуль его БПФ равен 1 не на всех
> частотах) - эффекта нет.

ну, нас все частоты и не интересуют. А в принципе, да, использование импульса произвольной формы или шума совместно с указанным отношением (это называется соотношением Винера-Ли), даст более точный результат при численном моделировании.

Всё вроде бы объяснил. Всё стало понятно? Если нет, то, пожалуста, укажите более точно какие именно расхождения непонятны. То есть я заметил только два расхождения, может я что-то пропустил?

Успехов в учёбе!

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 Список форумов    


 Список форумов  |  Нужен логин? Регистрируйтесь здесь 
 Логин пользователя
 Имя пользователя:
 Пароль:
 Помнить пароль:
   
 Забыли ваш пароль?
Введите имя пользователя или e-mail, и новый пароль будет послан на email, указанный в вашем профиле.

Рейтинг@Mail.ru