课程简介:
第52期课程《Amesim信号控制与线性分析频域分析专题》
本专题主要介绍Amesim的线性分析模块,不同于大家经常用到时域分析,线性分析模块主要是在频域中分析,因此课程中除了对特征根(极点)、模态分析、伯德图、奈奎斯特曲线、根轨迹做了详细介绍外,还对一阶惯性环节、二阶惯性环节等典型传递函数等基础内容做了详细介绍。无论您是初学者还是已经有相关线性分析基础,都适合学习本期课程。
无论是液压系统的控制还是热管理系统的控制,控制贯穿在我们的各个领域的模型之中。在此之前,我们已经制作了《第16期 基于Amesim & simulink联合仿真的电液伺服控制算法专题》和《第51期 基于Matlab/Simulink的电液伺服系统高精度前沿控制算法专题》两个专题。
但是鉴于部分同学在控制领域的基础比较薄弱,甚至有很多同学不了解Amesim同样具有线性分析模块,对于信号库传递函数的模块也不知道怎么用。例如如下的这些元件:
不像信号库其它元件,看看帮助就大概知道做什么的了。而这些元件在帮助文档中提到的很多模型中均有应用,帮助又看不明白,参数也不知道具体什么含义,这样就容易产生畏难心理,用途又那么广泛,所以本专题的前面三节课,首先会重点讲解信号库传递函数元件,并且在后面的课程中都贯穿讲解。
接下来就是我们的重头戏,我们经常仿真的时候,很少有人注意“时域分析”模块旁边还有还有一个小图标,点击以后会将仿真模式切换为“线性分析模式”,并将线性分析相关的功能模块全部激活,如下图所示。因此我们花费较大篇幅,安排7节课对这些功能模块和使用场景进行详细讲解。
例如根轨迹分析:
例如特征值分析:
例如模态分析:
例如伯德图分析:
例如奈奎斯特曲线分析:
在第7讲《现代控制理论之状态空间和状态定义》的基础上,第9节课《基于Amesim状态空间的传递函数模型辨识》讲解了利用matlab辨识Amesim模型中的传递函数,并提供通用代码。
在实际工作中,很多系统的机理模型是很难建模的,我们往往通过试验获得伯德图。所以在第10节《基于伯德图曲线的传递函数识别》课程中,详细讲解了如何通过伯德图辨识传递函数。
在第11讲《传递函数的变换和简化技巧》中结合典型案例,讲解如何分析和简化我们的传递函数。例如如下两个模型是完全等效的。
在此基础上,第13讲《系统稳定性分析之幅值裕度和相位裕度》和第14讲《Amesim线性分析之系统的校正》分别对稳定裕度和系统校正做了详细讲解。