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用Tina电路仿真并得到其传递函数的表达式

惯性环节电路及传递函数

参考之前的文章, 惯性环节的输出一开始并不与输入同步按比例变化,直到过渡过程结束,y(t)才能与x(t)保持比例。这就是惯性的反映。惯性环节的时间常数就是惯性大小的量度。凡是具有惯性环节特性的实际系统,都具有一个存储元件或称容量元件,进行物质或能量的存储,如电容、热容等。由于系统的阻力,流入或流出存储元件的物质或能量不可能为无穷大,存储量的变化必须经过一段时间才能完成,这就是惯性存在的原因。

惯性环节的电路和传递函数如下,之前说过通过Simulink可以仿真并得到其传递函数,但是只能得到其数值的表达式,得不到符号表达式,这里可以通过Tina Pro 仿真电路并得到其传递函数

Tina搭建仿真电路

这里以惯性环节为例,搭建其仿真电路如下:

设置好仿真电路的输入输出,以便得到想要的传递函数,如果输入输出不匹配,生成传递函数的时候会报错

通过Tina 得到伯德图

设置频率范围

伯德图和理论一样

获得传递函数

步骤如下

自动得到其传递函数,这里只有Pro版有这个功能,Ti版本不支持,这里得到的传递函数也和理论一样,调整下符号和分子分母就一模一样了

再举个例子,这里Ud到Iq的传递函数如下,可以用Tina搭建一个等效的传真电路并得到其传递函数

 总结

有些比较复杂的电路,手动推导容易出错还费时,用这种方式的话能节省大量的时间。当需要调整参数的时候可以Tina 来仿真辅助,通过伯德图和传递函数可以更直观优化电路的参数,获得更好的性能。Matlab 同样可以仿真电路并得到传递函数,但是很多数值的地方已经做了计算,不方便硬件调试,这里通过Tina也可得到传递函数的符号表达式可以方便很多。

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