(サンプル)伝達関数計算ツール

伝達関数の各種応答

(サンプルの)伝達関数:
G(s)= s+10000
s3+30s2+500s+10000

s平面上の極

p = -2.1552679847381 +19.611717445798i
  |p|= 3.1400937168562[Hz]
p = -25.689464030524
  |p|= 4.0886051858393[Hz]
p = -2.1552679847381-19.611717445798i
  |p|= 3.1400937168562[Hz]

s平面上の零点

z = -10000
  |z|= 1591.549430919[Hz]

位相余裕

pm= -21[deg] (f =4[Hz])

過渡波形に含まれる振動周波数は

f = 3.1213017740203[Hz]

行き過ぎ量(絶対値で示しています)

第1ピーク gpk = 1.55 (t =0.2[sec])
第2ピーク gpk = 0.61 (t =0.36[sec])
第3ピーク gpk = 1.28 (t =0.52[sec])

Step応答 最終値(t=∞[sec]において収束する場合に有効)

g(∞) = 1

β=
α=

周波数解析

Bode線図
    位相  群遅延
ナイキスト線図
極,零点
位相余裕
振動解析
解析周波数範囲:
  f1=〜f2=[Hz] (省略可)

過渡解析

Step応答
インパルス応答
オーバーシュート
Step応答最終値
過渡解析時間範囲:
  0〜[sec] (省略可)



伝達関数設計支援ツールツールの表示▼


・上記伝達関数G(s)のα,βに対して,極,零点などを追加します.(下記のツールによってα,βが書き換えられます)  α,βのクリア

s平面上の極の配置

※上記α,βには,現在入力済みのα,β(すなわちG(s) )に次のH(s)をかけたものが入力されます.α,β ← G(s)H(s)

・1次系実数極
   p=
・2次系複素数極
 
  p1,p2=±j
  p1,p2=exp(±j )

s平面上の零点の配置

※上記α,βには,現在入力済みのα,β(すなわちG(s) )に次のH(s)をかけたものが入力されます.α,β ← G(s)H(s)

・1次系実数零点
 H(s)= s - z  z=
・2次系複素数零点
 H(s)=(s - z1 )(s - z2 )
  z1,z2= ± j
  z1,z2=exp(±j )

(2次系)固定周波数,減衰比から設計

※上記α,βには,現在入力済みのα,β(すなわちG(s) )に次のH(s)をかけたものが入力されます.α,β ← G(s)H(s)

2次伝達関数 ζ,ω0モデル
 
・固定周波数(角周波数) ω0=[rad/s]
・減衰比 ζ=

(2次系)伝達関数のs2項,s1項,s0項の設計

※上記α,βには,現在入力済みのα,β(すなわちG(s) )に次のH(s)をかけたものが入力されます.α,β ← G(s)H(s)

2次系伝達関数
 H(s)=β1s22s3  

 β1=0 β1=1 β1=

 β2=0 β2=2ζω0 β2=※ω0,ζ は上のフォームにて設定

 β3=0 β302 β3= ※ω0は上のフォームにて設定

周波数変換

※上記α,βの伝達関数G(s)における周波数のスライドをします.たとえばG(s)の固定周波数を100倍したい場合,下記のωkに100を入力します.または,正規化された伝達関数に対し周波数変換する場合は,固定周波数そのもの(ω0)[rad/s]を代入.
次の計算を施します. s ← s/ωk

 ωk=[rad/s]  


ω=ωiの利得軸を線対称に,伝達関数の周波数特性を高低反転させます.たとえばα,βに入力されている伝達関数がローパス・フィルタ である場合,この変換によってハイパス・フィルタに変換されます.

 ωi=[rad/s]  

ゲイン変換

※上記α,βの伝達関数G(s)をK倍します.G(s) ← KG(s)

 K=  

周波数解析






Nyquist Diagram text data (寿命1分程度)


過渡解析





Step Response text data (寿命1分程度)