基于Simulink二阶串联谐振系统设计与分析

基于Simulink二阶串联谐振系统设计与分析一、实验内容RLC如下图所示，ru看成输入()ft，回路电流cu为响应()yt，根据回路电压为零可建立该电路的回路方程为：LRirucuru看成输入()ft，回路电流()it为响应()yt，则上述方程可改写成：''()'()()()LCytRCytytft对上式两边同时取拉普拉斯变换可得：2()()()()LCsYsRCsYsYsFs则系统的系统函数为：21()1HsLCsRCs分别用simulink结构框图模拟，设计并实现该系统，观测当输入分别为正弦信号和阶跃信号，电路参数为以下四种情况时，电路的输出波形，并总结规律（什么情况下各自对应是无阻尼、临界阻尼、欠阻尼、过阻尼，各自的震荡频率是多少）。1）L=1H，C=1F，R=2（用直接型、级联型实现）2）L=1H，C=1F，R=0（用直接型实现）3）L=1H，C=1F，R=1/2（用直接型实现）4）L=1H，C=1F，R=4（用直接型实现）二、实验结果与分析1、实验结果：1.1、L=1，C=1F，R=221()21Hsss=21212SSS(1)直接型正弦信号：阶跃信号：(2)级联型：正弦信号阶跃信号1.2、L=1H，C=1F，R=0222111SHSSS直接型：(1)正弦信号：(2)阶跃信号：1.3、L=1H，C=1F，R=1/222121111122SHSSSSS直接型(1)正弦信号:(2)、阶跃信号1.4、L=1H，C=1F，R=4221214114SHSSSSS直接型：正弦信号;阶跃信号2、实验分析由以上实验结果分析得出它们的震荡频率都为1n而它们的阻尼比却不同对于第一种情况阻尼比1是一个临界阻尼；第二种情况阻尼比0是一个无阻尼；第三种情况阻尼比12是一个临界阻尼；第四种情况阻尼比2是一个过阻尼。对于这四种情况下的电路图对应它们的输出波形是输入端加正弦信号输出就是正弦信号；输入端加阶跃信号输出就是阶跃信号。