基于Baltamulink分析阻尼系数和固有频率对性能影响

基于Baltamulink传递函数分析阻尼系数和固有频率对性能的影响

实例：已知传递函数G(s) = ω²/ s²+ 2ζωs + ω²，分析阻尼系数和固有频率对性能的影响。

（1）假设 ω = 1, ζ = 0, 0.8, 1.5;

（2）假设 ζ = 1, ω = 1, 2, 3;

从（1）可得，阻尼系数传递函数的系数可以是：

G(s1) = [1; 1 0 1];

G(s2) = [1; 1 1.6 1];

G(s3) = [1; 1 3 1];

通过北太真元建立“阻尼系数对系统性能的影响”模型，如下图所示：

设置参数：仿真时长：20s；步长0.1s；求解器：ode4

得到的仿真结果，如下图所示：

墨绿色代表阻尼系数=0时的特性曲线；

淡绿色代表阻尼系数=0.8时的特性曲线；

红色代表阻尼系数=1.5时的特性曲线。

从结果图中可以看出，阻尼系数决定了系统的振荡幅度，阻尼系数越小，振荡幅度越大。

从（2）可得，固有频率传递函数的系数可以是：

G(s1) = [1; 1 0.5 1];

G(s2) = [4; 1 1 4];

G(s3) = [9; 1 1.5 9];

通过北太真元建立“固有频率对系统性能的影响”模型，同上模型；

设置参数：仿真时长：20s；步长0.1s；求解器：ode4

得到的仿真结果，如下图所示：

墨绿色代表固有频率=1时的特性曲线；

淡绿色代表固有频率=2时的特性曲线；

紫色代表固有频率=3时的特性曲线。

从结果图中可以看出，固有频率决定了系统的振荡频率，固有频率越大，系统的振荡越高，响应速度也越快。