介绍LabVIEW 的Polynomial Roots和1D Rational Polynomial Evaluation VI,通过分析系统传递函数 \(p(z) = \frac{b(z)}{a(z)}\) 的零极点,判断系统稳定性。可修改多项式系数 a、b 观察对稳定性的影响。
系统稳定性在离散系统中,依据传递函数极点是否都在单位圆内判断。若所有极点位于单位圆内,系统稳定;否则不稳定。零极点分布还会影响系统的幅频、相频特性。
VI 说明
Polynomial Roots VI
功能:计算多项式的根(即系统的零极点)。
使用场合:需要获取多项式零点、极点(如分析系统零极点分布以判断稳定性)时使用。
特点:能高效求解多项式根,为系统分析提供基础数据。
使用注意事项:输入的多项式系数需准确,否则根的计算结果会出错,进而影响后续稳定性判断。
类似功能对比:与手动求解多项式根相比,该 VI 自动化程度高、计算速度快且不易出错;和其他数值计算库的根求解函数相比,更贴合 LabVIEW 的图形化编程环境,使用更便捷。
1D Rational Polynomial Evaluation VI
功能:对有理多项式(即两个多项式的比值,如传递函数 \(\frac{b(z)}{a(z)}\))进行求值,可得到系统在不同频率下的幅值、相位等特性。
使用场合:需要分析系统频率响应(幅频特性、相频特性)时使用。
特点:可快速计算有理多项式在指定点的取值,方便获取系统的频率域特性。
使用注意事项:输入的分子、分母多项式系数要与实际系统传递函数对应,且需合理设置求值的频率范围,以准确反映系统特性。
类似功能对比:相较于手动计算有理多项式在各频率点的取值,该 VI 效率高、准确性好;和专用的频率响应分析工具相比,它更灵活,可与 LabVIEW 其他模块结合,进行自定义的系统分析。
在控制工程领域,离散系统的稳定性分析是设计稳定控制系统的关键步骤。LabVIEW 作为图形化编程环境,通过这些专用 VI,更便捷地进行系统分析与设计,无需深入复杂的数值计算细节,专注于系统本身的特性研究与优化。
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