现代检测技术课程实验编程:波特图分析仪原理仿真:一阶检测系统编程仿真

时间:2022-10-12 17:52:03

现代检测技术课程实验编程:波特图分析仪原理仿真:一阶检测系统编程仿真

一、波特图分析仪原理仿真:一阶检测系统编程仿真题目描述

现代检测技术课程实验编程:波特图分析仪原理仿真:一阶检测系统编程仿真

波特图分析仪原理仿真:一阶检测系统编程仿真题目描述如下所示

一阶检测系统的频率响应函数如下所示,其中时间常数τ=0.000523s,k=1

现代检测技术课程实验编程:波特图分析仪原理仿真:一阶检测系统编程仿真
用该系统测量正弦交变力,若允许的幅值误差ε<±5%,请使用软件编程仿真,正弦交变力的允许频率范围。

二、波特图分析仪原理仿真:一阶检测系统编程仿真题目要求

波特图分析仪原理仿真:一阶检测系统编程仿真题目描述要求如下所示

  • 1、在软件(matlab/Simulink、LabVIEW等均可)中,对该一阶检测系统进行建模。

  • 2、使用软件产生模拟正弦扫频信号(信号幅值和扫频间隔可在程序的GUI界面进行设置。且可以为设置线性扫频和对数扫频。此要求为选做)输入该检测系统。

  • 3、将检测系统输出信号的幅值与输入信号的幅值相比较,得出幅值测量误差e。

  • 4、将所有频率值(频率范围可自定,提示:不超过1000Hz)和对应的幅值测量误差e曲线绘制出来,横坐标为频率f,纵坐标为幅值测量误差。

  • 5、 程序应该能够自动显示幅值误差ε<±5%对应的频率范围。

三、波特图分析仪原理仿真:一阶检测系统编程仿真实现步骤

3.1、一阶系统的Simulink建模

一阶系统的Simulink建模如下所示

现代检测技术课程实验编程:波特图分析仪原理仿真:一阶检测系统编程仿真

3.2、幅值误差的判断曲线的GUI设计

幅值误差的判断曲线的GUI设计如下所示

现代检测技术课程实验编程:波特图分析仪原理仿真:一阶检测系统编程仿真

3.3、在计算的回调函数中编写代码

现代检测技术课程实验编程:波特图分析仪原理仿真:一阶检测系统编程仿真

在计算的回调函数中编写代码如下所示

function pushbutton_Ok_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to pushbutton_Ok (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
A = get(handles.maxValue, 'String');
minF = get(handles.minFrequency, 'String');
maxF = get(handles.maxFrequency, 'String');
T = get(handles.edit_time, 'String');
K = get(handles.edit_K, 'String');
e = get(handles.edit_e, 'String');
 
A = str2double(A); 
minF = str2double(minF);
maxF = str2double(maxF); 
T = str2double(T);
K = str2double(K);
E = str2double(e);
 
y = [];
for f = minF: 1: maxF
    w = 2 * pi * f;
    e = A - K / (1 + w^2*T^2)^0.5; 
    y = [y e];
end
x = minF: 1: maxF;
axes(handles.axes1);
plot(x, y, 'r');
grid on;
hold on;

3.4、运行结果如下

现代检测技术课程实验编程:波特图分析仪原理仿真:一阶检测系统编程仿真

现代检测技术课程实验编程:波特图分析仪原理仿真:一阶检测系统编程仿真