[發明專利]傳遞函數模型在Modelica建模環境中的頻率特性計算方法以及裝置

在審

• 申請號: 202111445999.7
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114117807A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 鮑丙瑞;劉玉輝;張寶坤;丁吉;張海明;屈嚴;陶佳琪;周凡利;陳立平
• 申請（專利權）人: 蘇州同元軟控信息技術有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18;G06F119/02
• 代理公司: 北京知果之信知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 高科

1.一種傳遞函數模型在Modelica建模環境中的頻率特性計算方法，其特征在于，包括：

基于Modelica語言對預設的所述傳遞函數模型的定義，其中，所述傳遞函數模型的定義包括傳遞函數分子分母的各項系數、延遲時間的定義：

其中，e^-Ts表示延遲環節，T為延遲時間；確定頻率特性計算范圍以及頻率點分布；

將所定義的傳遞函數構造為頻率特性函數表達式：

通過Modelica語言實現對復數運算的運算符號的重載，用以執行復數數據的運算；

對延遲環節進行處理之后，根據所述頻率特性計算范圍以及所述頻率點分布進行復數運算；

對頻率特性函數表達式整體，根據所述的頻率特性計算范圍以及所述頻率分布點進行復數運算；

將所述復數運算的結果轉換為系統的幅頻特性數據、相頻特性數據；

將不同頻率點下計算得到的所述幅頻特性數據、所述相頻特性數據進行連續化處理，并通過自定義對數坐標系實現系統頻率特性的可視化。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過自定義對數坐標系實現系統頻率特性的可視化，還包括：采用Bode圖對數坐標系實現系統頻率特性的可視化。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定頻率特性計算范圍以及頻率點分布，包括：

確定頻率特性的起始頻率(rad/s)、終止頻率(rad/s)；

確定頻率特性計算范圍內計算的頻率點分布；

對所述頻率點分布按照對數分布進行處理。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過Modelica語言實現對復數運算的運算符號的重載，用以執行復數數據的運算，包括：

通過所述Modelica語言實現對復數運算的運算符號的重載，用于執行復數運算，其中，所述運算符號至少包括如下功能：加、減、乘、除、取模。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對延遲環節進行處理之后，根據所述頻率特性計算范圍以及所述頻率點分布進行復數運算，包括：

基于歐拉公式將所述延遲環節轉換為三角函數形式：

e^-Ts|_s＝jω＝e^-Tjω＝cos(-Tω)+j×sin(-Tω)

其中，e^-Ts表示延遲環節，T為延遲時間，ω為頻率；

將包含延遲環節的傳遞函數轉換為頻率特性函數表達式，并根據所述頻率特性計算范圍以及頻率點分布，執行復數運算：

進而，再將計算結果轉換為系統的所述幅頻特性與所述相頻特性。

6.一種傳遞函數模型在Modelica建模環境中的頻率特性計算裝置，其特征在于，包括：

定義模塊，用于基于Modelica語言對預設的所述傳遞函數模型的定義，其中，所述傳遞函數模型的定義包括傳遞函數分子分母的各項系數、延遲時間的定義；

確定模塊，用于確定頻率特性計算范圍以及頻率點分布；

運算符重載模塊，用于通過Modelica語言實現對復數運算的運算符號的重載，用以執行復數數據的運算；

復數運算模塊，用于對延遲環節進行處理之后，對包含延遲環節的傳遞函數轉換得到的頻率特性函數表達式整體，根據所述頻率特性計算范圍以及所述頻率點分布進行復數運算；

轉換模塊，用于將所述復數運算的結果轉換為系統的幅頻特性數據、相頻特性數據；

連續化模塊，用于將不同頻率點下計算得到的所述幅頻特性數據、所述相頻特性數據進行連續化處理，并通過自定義對數坐標系實現系統頻率特性的可視化。

7.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質中存儲有計算機程序，其中，所述計算機程序被設置為運行時執行所述權利要求1至5任一項所述的方法。

8.一種電子裝置，包括存儲器和處理器，其特征在于，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器被設置為運行所述計算機程序以執行所述權利要求1至5任一項所述的方法。