Оценка частотной характеристики Поиска и устранения проблем
Когда диагностировать
Если после анализа вашей оценки частотной характеристики график частотной характеристики не совпадает с ожидаемым поведением вашей системы, можно использовать ответ времени и графики БПФ помочь вам улучшить результаты.
Если ваша оценка является медленной, или вы заканчиваетесь память во время оценки, видите Скорость Оценки Управления и Память.
Ответ времени не в устойчивом состоянии
На этот раз ответ не достиг устойчивого состояния.
Этот график показывает установившийся ответ времени.
Поскольку оценка частотной характеристики требует установившихся сигналов ввода и вывода, переходные процессы приводят к неточным результатам оценки.
Для sinestream входных сигналов переходные процессы иногда вмешиваются в оценку любой прямо или косвенно посредством спектральной утечки. Для входных сигналов щебета переходные процессы вмешиваются в оценку.
| Возможная причина | Действие |
|---|---|
| Модель не может инициализировать к устойчивому состоянию. |
|
| (Вход Sinestream) Недостаточно периодов для выхода, чтобы достигнуть устойчивого состояния. |
|
| (Вход Chirp), Сигнал развертывается через частотный диапазон слишком быстро. | Увеличьте время симуляции путем увеличения NumSamples. Смотрите изменяют входные сигналы оценки. |
После того, как вы пробуете предлагаемые действия, повторно вычисляете оценку также:
На всех частотах
В конкретном частотном диапазоне (только для sinestream входных сигналов)
Повторно вычислить оценку конкретный частотный диапазон:
Определите частоты, для которых вы хотите повторно вычислить результаты оценки. Затем извлеките фрагмент sinestream входного сигнала на этих частотах с помощью
fselect.Например, эти команды извлекают sinestream входной сигнал между 10 и 20 рад/с от входного сигнала
input:input2 = fselect(input,10,20);
Измените свойства извлеченного sinestream входного сигнала
input2, как описано в Изменяют Входные сигналы Оценки.Оцените частотную характеристику
sysest2с модифицированным входным сигналом с помощьюfrestimate.Объедините исходную предполагаемую частотную характеристику
sysestи повторно вычисленная предполагаемая частотная характеристикаsysest2:
Анализируйте повторно вычисленную частотную характеристику, как описано в Анализируют Предполагаемую Частотную характеристику.
Для примера оценки частотной характеристики с изменяющимися во времени исходными блоками смотрите Эффекты Изменяющихся во времени Исходных блоков на Оценке Частотной характеристики
БПФ содержит большие гармоники на частотах кроме частоты входного сигнала
Когда график БПФ показывает большие амплитуды на частотах кроме входного сигнала, ваша модель действует вне линейной области значений. Это условие может заставить проблемы, когда это необходимо, анализировать ответ вашей линейной системы к небольшим возмущениям.
Для моделей, действующих в линейной области значений, входная амплитуда, A1 в y(t) должен быть больше, чем амплитуды других гармоник, A2 и A3.
Настройте амплитуду своего входного сигнала, чтобы уменьшить удар других гармоник и повторить оценку. Как правило, необходимо уменьшить входной амплитудный уровень, чтобы сохранить модель, действующую в линейной области значений.
Для получения дополнительной информации об изменении амплитуд сигнала, смотрите одно из следующего:
Ответ времени растет без связанного
Когда ответ времени растет без связанных результатов оценки частотной характеристики, неточны. Оценка частотной характеристики только точна близко к рабочей точке.
Попробуйте предлагаемые действия, перечислил таблицу, и повторите оценку.
| Возможная причина | Действие |
|---|---|
| Модель нестабильна. | Вы не можете оценить частотную характеристику с помощью frestimate. Вместо этого используйте точную линеаризацию, чтобы получить линейное представление вашей модели. Смотрите Линеаризуют Модель Simulink в Рабочей точке Модели или linearize страница с описанием. |
| Устойчивая модель не в устойчивом состоянии. | Отключите все исходные блоки в своей модели и повторите оценку с помощью установившейся рабочей точки. Смотрите Вычисляют Установившиеся Рабочие точки. |
| Устойчивая модель получает растущий переходный процесс. |
Если модель получает растущий переходный процесс, увеличьте число периодов во входном сигнале путем изменения |
Ответ времени прерывист или нуль
Разрывы или шум в ответе времени указывают, что амплитуда вашего входного сигнала слишком мала, чтобы преодолеть эффекты прерывистых блоков в вашей модели. Примеры прерывистых блоков включают Quantizer, Backlash и Dead Zones.
Если вы использовали sinestream входной сигнал и оценили с фильтрацией, выключите фильтрацию в Средстве просмотра Результатов симуляции, чтобы видеть неотфильтрованный ответ времени.
Следующая модель с блоком Quantizer показывает пример удара входного сигнала, который слишком мал. Когда вы оцениваете эту модель, неотфильтрованная симуляция, выход включает разрывы.
Увеличьте амплитуду своего входного сигнала и повторите оценку.
С большей амплитудой неотфильтрованный, симулированный является гладким выход модели с блоком Quantizer.
Для получения дополнительной информации об изменении амплитуд сигнала, смотрите одно из следующего:
Ответ времени является шумным
Когда ответ времени является шумным результаты оценки частотной характеристики могут быть смещены.
frestimate не поддерживает оценку оценки частотной характеристики моделей Simulink® с блоками тот шум модели. Найдите такие блоки с frest.findSources и отключите их использующий BlocksToHoldConstant опция frestimate.
Если необходимо оценить модель с шумом, используйте frestimate симулировать выходной сигнал вашей модели Simulink для оценки — не изменяя вашу модель. Затем используйте программное обеспечение Signal Processing Toolbox™ или System Identification Toolbox™, чтобы оценить модель.
Симулировать выход вашей модели в ответ на заданный входной сигнал:
Создайте случайный входной сигнал. Например:
in = frest.Random('Ts',0.001,'NumSamples',1e4);Можно также задать собственный сигнал как
timeseriesобъект. Например:t = 0:0.001:10; y = sin(2*pi*t); in_ts = timeseries(y,t);
Симулируйте модель, чтобы получить выходной сигнал. Например:
[sysest,simout] = frestimate(model,op,io,in_ts)
Второй выходной аргумент
frestimate,simout,Simulink.Timeseriesвозразите, что хранит симулированный выход.in_tsсоответствующие входные данные.Сгенерируйте
timeseriesобъекты перед использованием с другими продуктами MathWorks®:input = generateTimeseries(in_ts); output = simout{1}.Data;Можно использовать данные из
timeseriesобъекты непосредственно в программном обеспечении Signal Processing Toolbox, или преобразуют эти объекты в формат данных System Identification Toolbox. Для примеров см. Оценочные Модели Частотной характеристики с Шумом Используя Signal Processing Toolbox и Оценочные Модели Частотной характеристики с Шумом Используя System Identification Toolbox.
Для связанного примера смотрите, Отключают Источники шума Во время Оценки Частотной характеристики.
Ответ времени показывает гармоники, которые не изменяются гладко
Предполагаемый результат частотной характеристики не совпадает с диаграммой Боде линейной системы, возможно только по определенному частотному диапазону. Когда ответы времени показывают величины, которые не изменяются гладко, дополнительные частотные составляющие влияют на ответ. Эти дополнительные частотные составляющие прибывают из заданного входного сигнала.
Когда входной сигнал создается с помощью frest.Sinestream, значение по умолчанию SamplesPerPeriod 40. Эта настройка по умолчанию производит крупный входной сигнал, который вызывает несоответствие в диаграмме Боде.
Чтобы создать более сглаженный входной сигнал, увеличьте значение SamplesPerPeriod установка. Для получения дополнительной информации об установке SamplesPerPeriod, смотрите следующее: