用Multisim2001软件实现采样控制系统的分析
时间：2020-12-13 08:03:24 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
(陕西工业职业技术学院，陕西 咸阳 712000)
摘 要：文章介绍了Multisim 2001软件的功能及其在采 样控制系统中的具体应用。
关键词：Multisim 2001；
采样保持；
采样控制
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：HT K]1007—6921(2009)12—0092—02
随着计算机技术的发展和电路仿真软件的不断出现，电路仿真技术愈来愈受到人们的重视， 很多学院已将电路仿真技术作为教学内容。Multisim2001是在EWB的基础上发展起来的专 业仿真软件，可真实地仿真分析实际电路的工作，是电路设计与分析的理想工具。
Multisim2001软件是EWB软件的最新版本，专门用于电路仿真，是迄今为止使用最方便、 最直观的仿真软件，增加了大量的VHDL元件模型，可以仿真更复杂的数字元件，在保留了EW B形象直观等优点的基础上，大大增强了软件的仿真测试和分析功能，大大扩充了元件库中 的元件的数目，特别是增加了大量与实际元件对应的元件模型，使得仿真设计的结果更精确 、更可靠、更具有实用性。
正因为如此，Multisim2001软件已经成为电子电气教学中必不可少的教学手段，尤其对于电 气类的一些专业课程实验，用Multisim2001软件去仿真会显得更加逼真。
本文以自动控制原理课程中的采样控制系统电路为例介绍Multisim2001在电类课程实验中的 应用。采样保持器电路与采样控制系统分析电路如图1(a)和(b)所示。
其中，设采样控制系统信号为直流电压源，采样保持器信号源为正弦电压源，采样频率控制 信号采用方波电源和受控开关(采用电压控制开关)。利用Multisim2001的是勃起进行采样 保持器电路与采样控制系统分析电路输出波形的观测。
1 编辑原理图
正弦电源电压设置为1V50Hz0Deg，方波电源设置为2V2KHz，占空比5%。这里分别采用a作为 增加数值的触发信号(相应的用Shift+a作为减小数值的触发信号)。对于SPST开关和SPDT 开关的触发信号设置为Space。电压控制开关设置门限电压分别为1V和0V。
2 仿真分析设置
Simulate菜单中的Default Instrument Settings设置为：
Initial conditions为set to zero。
Start time为 0。
End time为 7。
Set maximum time step选择Generate time steps automat。
3 仿真分析
这里首先进行采样保持器的实验，了解采样保持器的工作原理。通过调节方波的频率(占空 比不改变)，改变采样频率，可以验证香农采样定理。当采样频率如仿真文件初始设置的情 况(f=2kHz,占空比为5%)，输出的波形如图2所示。
再进行采样控制系统分析的实验，原系统是一个二阶系统，对于二阶系统的分析可以参照前 面的“二阶电路分析”的内容，图3是系统没有加入采样控制系统时的系统输出信号。
下面的3幅图是系统加入采样控制系统后系统的阶跃信号响应，注意对比在采样频率改变的 情况下，系统输出的阶跃信号响应的变化。
采样频率为10Hz，波形如图4所示。
通过比较可以发现采样频率对采样控制系统的影响。
从以上的应用实例可见，Multisim2001软件是很好的电子线路仿真软件，把Multisim2001软 件应用于自动控制系统原理实验中，不仅能够很好地培养学生的动手能力，而且加强了学生 对专业课的理解，实现了实验教学手段的创新。
［参考文献］
［1］卢庆林.电子线路CAD设计(第1版)［M］.重庆：重庆大学出版社,2004.
［2］郑步生,吴渭. Multisim2001电路设计及仿真入门与应用(第1版)［M］.北京：
电子工业出版社,2002.
［3］ 韩全立.自动控制原理(第1版)［M］.西安：西安电子科技大学出版社,2006.
