Forum: Offtopic RLC Schwingkreis Sprungantwort


von Peter M. (killbill)


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Hallo zusammen,
ich versuche gerade eine Sprungantwort zu plotten, nur irgendwie sieht 
das absolut nicht so aus, wie das Beispiel hier:
http://www.math-tech.at/Beispiele/upload/salv_RLC.PDF
(Seite 3)
1
clear all;close all;clc;
2
3
D=1e-7;
4
L=10e-3;
5
C=4.7e-6;
6
R=125;
7
8
s=tf('s');
9
G=(1/(s*C))/(R+(1/s*C)+s*L);
10
step(G);
Und im Anhang seht ihr wie das bei mir aussieht...

von Helmut S. (helmuts)


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Die simulieren ja auch 5ms und nicht nur 0,5ms.
Mach das mal und schon passt es.

: Bearbeitet durch User
von Peter M. (killbill)


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hmm ich weiß leider nicht, wie ich für die step Funktion die 
Simulationszeit einstelle kann, ich habe jetzt mal folgendes in der 
Hilfe zur step Funktion gefunden:
T = feedback(ss(G),1);
Scheint soweit zu funktionieren, wäre nett wenn mir noch jemand erklären 
könnte was diese Funktion genau macht und für was die Parameter ss und 1 
stehen.
Ich muss jetzt noch die Sprungantwort an der Spule messen und habe dabei 
festgestellt, dass sie bei viel niedrigeren Widerstandswerten erst 
anfängt zu schwingen.
Vielleicht werde ich ja schlauer daraus, wenn ich die 
Übertragungsfunktion mal für die Spule als Ausgang berechne.

von Helmut S. (helmuts)


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> hmm ich weiß leider nicht, wie ich für die step Funktion die
> Simulationszeit einstellen kann,

step(sys,Tfinal)

Das steht alles in der Help von Matlab oder man befragt Google.


> feedback() scheint soweit zu funktionieren,

Falsche Funktion! Diese Funktion berechnet die Führungsfunktion F(s).
feedback() ist G(s) mit zusätzlicher Rückkopplung, also ein Regler mit 
der offenen Übetragungsfunktion G(s).

F(s) = G(s)/(1+G(s))

http://de.mathworks.com/help/control/examples/using-feedback-to-close-feedback-loops.html

von Peter M. (killbill)


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ja stimmt das hätte ich wohl auch alleine rauskriegen können, da war 
wohl mein Gehirn schon in der Tiefschlafphase...
Aber vielen  Dank für deine Hilfe!

von Peter M. (killbill)


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Ich hätte noch eine Frage zur Sprungantwort von einem
C-L-Reihenschwingkreis und zwar beginnt ja in dem angehängte Bild die
Sprungantwort bei 1V und geht dann runter auf 0V (gedämpft), oder
schwingt eben um 0V herum (ungedämpft).
Beim L-C-Schwingkreis steigt ja die Spannung zunächst auf das Maximum an
(gedämpft) oder schwingt um das Maximum herum, das Verhalten vom
L-C-Schwingkreis erkläre ich mir dadurch, dass der Kondensator sich ja
zunächst auflädt und dadurch eben diese Ladekurve entsteht, aber wodurch
liegt beim C-L-Schwingkreis direkt am Anfang die maximale Spannung an
der Spule an?

Edit:war das falsche Bild drinne, habs eben korrigiert
PS:weiß jemand wie man Bilder aus Posts löschen kann?

von Helmut S. (helmuts)


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> aber wodurch
liegt beim C-L-Schwingkreis direkt am Anfang die maximale Spannung an
der Spule an?

Weil der Strom zunächst 0A ist und dann erst ansteigt. Die Spule ist im 
ersten Moment wie ein unendlich hoher Widerstand. Da der Kondensator am 
Anfang auch noch leer ist, fallen an dem Kondensator zunächst nur 0V ab. 
Deshalb steht im ersten Moment die komplette Eingangsspannung an der 
Spule.

: Bearbeitet durch User
von Peter M. (killbill)


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Danke zunächst für deine letzte Antwort, sie war sehr hilfreich!

Ich bin jetzt gerade bei meiner nächsten Aufgabe, wir haben zwei RC 
Tiefpässe hintereinander zu einem Tiefpass 2.Ordnung geschaltet. Auf 
diesen Tiefpass haben wir einen sehr schmalen Impuls (ich denke es ist 
eher Rechteck gemeint) gegeben mit einer niedrigen Wiederholfrequenz.
Dann haben wir das ganze mit einem FFT-Analysator gemessen und dadurch 
eben den Frequenzgang dargestellt. Der FFT-Analysator misst ja 
eigentlich das Spektrum, aber da hier auf den Eingang ein sehr schmaler 
Impuls gegeben wird ist das Spektrum auch der Frequenzgang.

So ich habe jetzt mal die Übertagungsfunktion durch die Multiplikation 
von zwei Tiefpässen berechnet und dann in Matlab geplottet
          1               1                     1
Gs = ----------  *  ------------ =   ------------------------------
      sR1C1+1          sR2C2+1        s^2R1R2C1C2+s(R1C1+R2C2)+1

Ich habe dann in Matlab R2 auf 5kOhm und C1=C2 auf 4uF eingestellt.
R1 habe ich wie auch im Plot zu sehen auf 0,5kOhm und 10kOhm 
eingestellt.

So weit so gut, jetzt habe ich die Messung gegenübergestellt und dort 
sieht es fast so aus, als wäre die Grenzfrequenz für die verschiedenen 
Einstellungen von R die gleiche. Wir haben bei der Messung R2 fest 
gehabt und C1=C2, R1 haben wir mit einem Poti auf die minimale mittlere 
und maximale Position eingestellt. Die x-Achse läuft von 0-25kHz

Nun zu meiner Frage, in Matlab sieht man ja deutlich andere 
Grenzfrequenzen vor allem für R->0, lese ich das jetzt aus dem Bild der 
Messung nur falsch ab, oder gibt es da eine andere Erklärung dafür?

: Bearbeitet durch User
von Peter M. (killbill)


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