จาก transfer function

จะใช้ MATLAB ในการหาค่าและลักษณะของกราฟจาก transfer function และหาค่า Setting Time ในโหมดของเวิร์คสเปซ โดยแปลง transfer function ใหม่จะได้เป็น

จากนั้นนำไปเขียนคำสั่งลงในเวิร์คสเปซ

 

 

>>num=[0.8] //ค่าตัวเศษ (Numerator) ของฟังก์ชันถ่ายโอน
>>den=[0.5 1.5 1] //ค่าตัวส่วน (Denominator) ของฟังก์ชันถ่ายโอน โดยเรียงสัมประสิทธิ์ตามเลขยกกำลัง
ของตัวส่วน
>> sys=tf(num,den) // สร้างฟังก์ชันถ่ายโอนจากการกำหนด num,den โดยให้เป็นตัวแปรชื่อ sys
>> step(sys) // พล๊อตผลตอบสนองต่อสัญญาณขั้นของฟังก์ชันถ่ายโอน

 

ค่า Setting Time ที่ได้จากการเขียนคำสั่งในเวิร์คสเปซของโปรแกรม MATLAB เท่ากับ 4.6 วินาที โดยมี Amplitude อยู่ที่ประมาณ 0.79

 

ต่อไปเป็นการจำลองจากโปรแกรม MATLAB  เพื่อหาค่าและลักษณะของกราฟจาก transfer function ในโหมด Simulink

โดยใช้วิธี Drag and Drop บล็อกจาก Simulink Library Browser ลงมาวางในพื้นที่ว่าง

 

 

เราจะป้อนสัญญาณสเต็ปเข้าไปโดยผ่านบล็อกของ transfer function และเปรียบเทียบสัญญาณอินพุตกับเอาต์พุตออกไปแสดงผลยังสโคป

 

โดยในบล็อกของ transfer function เราจะป้อนค่าสัมประสิทธิ์ของ transfer function ลงในบล็อก ดังรูป

 

 

เมื่อสั่งรันโปรแกรมและลองดูค่าที่แสดงผลจากสโคปของโปรแกรมแมทแลบ ในโหมด Simulink รูปสัญญาณมีลักษณะเดียวกันกับในโหมดของเวิร์คสเปซและลองวัดค่าดูที่เวลา 4.6 วินาทีเท่ากัน ค่า Amplitude ที่ได้จากในโหมด Simulink เท่ากับ 0.759 โดยประมาณ เมื่อเทียบกับค่าที่ได้จากในโหมดเวิร์คสเปซ คือ 0.79 โดยประมาณ ซึ่งค่าทั้งสองจะต่างกันอยู่ประมาณ 0.03 จะเห็นได้ว่าค่าทั้งสองมีค่าใกล้เคียงกัน

 

 

การจำลองระบบด้วยออปแอมป์

 

จากโปรแกรมมัลติซิม

 

ใช้ออปแอมป์ 741 ในการทดลอง วงจรที่ใช้คือ วงจรลำดับสอง วงจรลำดับสองสามารถจำลองด้วยออปแอมป์ต่ออนุกรมกัน ซึ่งออปแอมป์แต่ละตัวจะแสดงตัวเสมือนเป็นระบบลำดับหนึ่ง ที่นำมาต่ออนุกรมกัน ดังรูป

 

 

 

โดยผลตอบสนองที่ได้จากการซิมด้วยโปรแกรมมัลติซิม คือ ที่เวลา 4.6 วินาที ค่าเอาต์พุตที่ได้จะอยู่ที่ 779.180 mV หรือ 0.779 V (ตามภาพ) โดยประมาณ ค่าที่ได้จากแต่ละโปรแกรมจะมีความคลาดเคลื่อนกันเล็กน้อย

 

 

จากการทดลองจริง

วงจรที่ใช้ในการทดลอง

 

 

ผลที่ได้จากการวัดด้วยสโคป

 

 

ค่าที่วัดได้จากสโคปที่เวลา 4.6 วินาที จะอยู่ที่ประมาณ 800 mV หรือ 0.8 V  ดังนั้นจากค่าที่วัดได้เมื่อเทียบกับค่าที่ได้จากการทดลองด้วยโปรแกรม MATLAB ในโหมดของเวิร์คสเปซและโหมด Simulink และโปรแกรม Multisim นั้น ค่าที่ได้ถือว่ามีค่าใกล้เคียงกัน มีค่าความคลาดเคลื่อนต่างกันอยู่เล็กน้อย ซึ่งอาจจะเกิดจากความคลาดเคลื่อนจากตัวของโปรแกรมและค่าของอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง