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如何使用Arduino进行控制系统状态测试装置的设计
1 [- l" W( @, G 系统中的信号可以表示成不同频率的正弦信号的合成。控制系统的频率特性反应了正弦信号作用下系统的响应性能。使用频率特性来研究线性系统的经典方法称为频域分析法。系统的频率特性具有物理意义明确、控制系统的频域设计可以兼顾动态响应和噪声抑制两方面要求,以及使用频域分析法不仅适用于线性定常系统,还可推广应用与某些非线性系统等特点。要研究一个系统的性能,测量其频率特性是非常重要的。 本文主要以Arduino单片机为控制核心,设计了一个频率特性测试装置。文中主要阐述了该装置的结构、工作原理和性能特点。整个系统主要包括信号发生电路、信号源稳压电路、信号转换电路及待测电路。 该装置的硬件成本较低,结构也简单,同时,软件设计灵活,具有精度高、测量范围宽、使用方便等特点。测量系统频率特性的方法有很多,一般有系统传递函数法,单位脉冲信号测试法或寻找机械系统的谐振点等,我采用的是以扫频正弦波作为测试信号的频域测量方法,在没有频率特性测试仪的情况下,逐点改变信号源频率,测量系统再该频率下的响应的办法来研究系统的频率特性。频率特性测量仪使用方便,但价格昂贵。逐点测量法,有利于我们弄清系统频率特性的概念和物理意义。
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