サーボアナライザ

ロックインアンプをユーザ関数化し、 対象となる制御系の開ループ伝達関数を計測します。

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ブロック図
プログラム	fn=60; dp=1; lockin( in, _sin, _cos ) { x = bqLpf( in * _cos ); // ミキシング後フィルタ y = bqLpf( in * _sin ); // ミキシング後フィルタ amp = sqrt(x*x+y*y); // 振幅 phase = atan2(x,y); // 位相 return amp; } proc { Sin = w_sin( period, 0, level ); // 正弦波発生 Cos = w_sin( period, 0.25, level ); // 余弦波発生 Aout( 0, 0, 1, Cos ); // ch0: 励振信号出力 input = Ain( 0, 0, 1 ); // ch0: 信号 input 入力 output = Ain( 1, 0, 1 ); // ch1: 信号 output 入力 aIn = lockin( input, Sin, Cos ); // 入力信号の振幅 pIn = auxfunc( phase ); // 入力信号の位相 aOut= lockin( output, Sin, Cos ); // 出力信号の振幅 pOut= auxfunc( phase ); // 出力信号の位相 ratio = aOut / aIn; // 振幅比 shift = pOut - pIn; // 位相差 }
説明	励振信号の周波数における、計測対象の入出力の振幅比と位相差を計測します。 周波数(または周期）を変化させて記録データを整理すれば、伝達関数のグラフを得ることができます。 以下の関数、信号、パラメータを使っています。 関数 (予約語) 　w_sin 正弦波発生関数です。 位相を0.25(90度）進めると余弦波発生になります。 　Ain アナログ入力ポートの電圧を数値化する関数です。 　Aout アナログ出力ポートへ電圧を発生させる関数です。 　bqLpf 2次ローパスフィルタ関数です。 　sqrt 平方根を計算する算術関数です。 　atan2 位相角度を計算する算術関数です。 　lockin このリストで定義されたユーザ関数です。 　auxfunc ユーザ関数内の信号の値を渡す関数です。 信号 　Sin/Cos 正弦波信号/余弦波信号です。 input/output 計測対象の出力側信号/出力側信号です。 aIn/pIn 信号input の振幅/位相です。 aOut/pOut 信号output の振幅/位相です。 　ratio 計測対象の入出力の振幅比です。 　shift 計測対象の入出力の位相差です。 パラメータ 　level 変調キャリア信号の振幅です。 　period 変調キャリア信号の周期です。 　fn フィルタの固有周波数（帯域、rad/s）です。 　dp フィルタのダンピングファクタです。