¿Programa para hacer un diagrama de Bode de la función de transferencia?

Para diferentes propósitos, a veces tengo que dibujar un diagrama de Bode. En primer lugar, me gustaría saber si hay algún software que pueda dibujarlos para mí. Así que di la función de transferencia y luego me da el diagrama de Bode (tanto la fase como la magnitud). Esto ahorraría algo de tiempo en ocasiones.

Bien, ahora la verdadera pregunta. Tengo la siguiente función de transferencia.

H ( j ω ) = j ω ω 0 1 + 3 j ω ω 0

El módulo se puede calcular de la siguiente manera (corrígeme si me equivoco):

| H ( j ω ) | = 20 registro 10 ( pag ) 20 registro 10 ( 1 + ( 3 pag ) 2 )

(dónde pag = ω ω 0 , con ω 0 = 1 500 × 6.37 × 10 7 ).

20 registro 10 ( pag ) , sería fácil, pero no estoy seguro de cómo calcular el segundo. ¿Cómo calculo el diagrama de Bode (magnitud) de 20 registro 10 ( 1 + ( 3 pag ) 2 )

Hay muchas opciones para el diagrama de Bode. Matlab, Mathcad, Labview, codificación manual en su idioma favorito, etc. Yo personalmente uso Mathcad, pero uso la versión anterior, no la nueva versión "X", ya que los gráficos en la nueva versión no permiten 2 ejes y (para mostrar la ganancia y la fase en el mismo gráfico). Incluso podría usar Excel o la hoja de cálculo de su elección, pero la visualización y la presentación de la ecuación en Mathcad 15 son realmente agradables.

Respuestas (5)

Me vincularé directamente a la sección de diagramas de bode de Matlab... http://www.mathworks.com/help/ident/ref/bode.html?refresh=true

Funciona muy bien y el programa es simple como la suciedad.

Matlab es realmente muy útil para esto, pero también muy caro.

Si está familiarizado con Linux, le recomendaría usar Octave, que es muy similar a Matlab y es gratuito.

Otra opción es usar un solucionador basado en web, como WolframAlpha .


Como el gráfico de Bode se usa para dar una impresión de la función de transferencia y la mayoría de las veces el valor exacto no es importante, es más fácil dibujar el gráfico que calcular la fórmula de fase y magnitud.

Ya tienes la función de transferencia, por lo que es bastante fácil dibujar un diagrama de Bode en papel usando algunos trucos. Cuando reescribes la fórmula para mostrar los polos y ceros, simplemente puedes saber dónde dibujarlos en la gráfica.

H ( s ) = s 1 + 3 s
Cero: s=0

El cero da una pendiente positiva de 20db/dec.

Polo: (1+3s=0), entonces en s=-1/3

El poste da una reducción de la pendiente en s=1/3, después de lo cual obtienes una línea horizontal.

Lo único que necesita saber es la magnitud en un punto en el gráfico. Lo más fácil es tomar la parte plana (ya que sigue siendo plana en el infinito), por lo que

H ( s ) = 1 3

Para el diagrama de fase, comienza con la fase de 90 grados causada por el cero. Según lo calculado, el polo provoca un cambio de fase en s=1/3, por lo que se dibuja una transición centrada en 1/3. Como regla general, la transición toma 2 décadas (es decir, de 0,03 a 3).

Mire este curso, por ejemplo, para obtener más información sobre cómo dibujar diagramas de Bode.

Probablemente no tenga Matlab u otro software similar, de lo contrario no estaría haciendo la pregunta. Entonces, si desea una solución simple de bajo costo, use Excel. También aprenderá más sobre cómo se ejecutan los cálculos.

En cuanto al cálculo de la segunda expresión 'a mano', ¿hasta dónde has llegado? El cálculo es bastante elemental.

Simplemente uso mi lenguaje de programación favorito (Rust) para generar los resultados, ya sea como una imagen SVG o como un archivo de texto que luego conduzco a gnuplot.