Входной сигнал частотно-модулированного косинуса
Используйте a frest.Chirp объект представлять входной сигнал частотно-модулированного косинуса для оценки частотной характеристики. Входной сигнал частотно-модулированного косинуса или сигнал щебета, волнует вашу систему областью значений частот, таких, что входная частота изменяется мгновенно.
Сигналы щебета полезны, когда ваша система почти линейна в области значений симуляции. Они также полезны, когда это необходимо, чтобы получить ответ быстро для большого количества точек частоты. Модель частотной характеристики, которая заканчивается, когда вы используете вход щебета, содержит только частоты, которые находятся в пределах области значений щебета.
Можно использовать входной сигнал щебета для оценки в командной строке в Model Linearizer, или с блоком Frequency Response Estimator. Алгоритм оценки вводит сигнал sinestream в точке ввода, которую вы задаете для оценки, и измеряет ответ в выходной точке. Для получения дополнительной информации смотрите Входные сигналы Щебета.
Чтобы просмотреть график вашего входного сигнала, введите plot(input). Создать a timeseries возразите для своего входного сигнала, используйте generateTimeseries команда.
input = frest.Chirp(sys)sys. Например, если у вас есть точная линеаризация вашей системы, можно использовать ее, чтобы инициализировать параметры.
input = frest.Chirp(Name,Value)
Amplitude — Амплитуда сигнала1e-5 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаПредупредите об амплитуде на каждой частоте в виде положительной скалярной величины.
FreqRange — Частотный диапазон сигналаЧастотный диапазон сигнала в виде одного из следующего:
Двухэлементный вектор, например, [w1 w2]
Двухэлементный массив ячеек, например, {w1 w2}
Здесь, w1 нижняя граница частотного диапазона и w2 верхняя граница.
FreqUnits — Единицы частоты'rad/s' (значение по умолчанию) | 'Hz'Единицы частоты в виде одного из следующего:
'rad/s' — Радианы в секунду
'Hz' — Герц
Изменение единиц частоты не влияет на оценку частотной характеристики.
SampleTime Размер шагаШаг расчета щебета сигнализирует в секундах в виде положительной скалярной величины. Шаг расчета по умолчанию, который старается не искажать:
NumSamples — Количество выборокКоличество выборок в щебете сигнализирует в виде положительного целого числа. Количество по умолчанию выборок, которое гарантирует, что оценка включает более низкий уровень частотного диапазона:
SweepMethod — Метод для эволюции мгновенной частоты'linear' (значение по умолчанию) | 'logarithmic' | 'quadratic'Метод для эволюции мгновенной частоты в виде одного из следующих.
| Метод | Описание |
|---|---|
'linear' | Указывает, что мгновенная частота развертывает fi (t): β гарантирует, что сигнал обеспечивает желаемую точку останова f1 частоты в итоговое время tf.
|
'logarithmic' | Указывает, что мгновенная частота развертывает fi (t):
|
'quadratic' | Указывает, что мгновенная частота развертывает fi (t): Задайте форму квадратичного использования |
Shape — Квадратичная форма параболы развертки'concave' (значение по умолчанию) | convexКвадратичная парабола развертки формирует в виде одного из следующего:
'concave' — Вогнутая квадратичная широкая форма.
'convex' — Выпуклая квадратичная широкая форма.
Это свойство доступно на когда SweepMethod 'quadratic'.
InitialPhase — Начальная фаза сигнала щебетаscalarНачальная фаза Щебета сигнализирует в градусах в виде скаляра.
frestimate | Оценка частотной характеристики моделей Simulink |
generateTimeseries | Сгенерируйте данные временного интервала для входного сигнала |
frest.simCompare | Постройте симуляцию временного интервала нелинейных и линейных моделей |
frest.simView | Постройте модель частотной характеристики во временной и частотной областях |
getSimulationTime | Итоговое время симуляции для оценки частотной характеристики |
Создайте входной сигнал щебета с частотами в пределах от 10 - 500 рад/с. Задайте амплитуду и количество выборок также.
input = frest.Chirp('Amplitude',1e-3,... 'FreqRange',[10 500],... 'NumSamples',750)
The chirp input signal:
FreqRange : [10 500] (rad/s)
Amplitude : 0.001
Ts : 0.00251327412287183 (sec)
NumSamples : 750
InitialPhase : 270 (deg)
FreqUnits (rad/s or Hz): rad/s
SweepMethod(linear/ : linear
quadratic/
logarithmic)
Постройте сигнал щебета.
plot(input)
Создайте входной сигнал щебета на основе динамики линейной системы. Этот подход полезен, когда вы используете оценку частотной характеристики, чтобы подтвердить линеаризацию вашей модели.
Откройте модель Simulink.
model = 'watertank';
open_system(model)
В данном примере линеаризуйте модель в установившейся рабочей точке, чтобы получить модель в пространстве состояний, которую можно использовать, чтобы инициализировать сигнал щебета.
io(1)=linio('watertank/PID Controller',1,'input'); io(2)=linio('watertank/Water-Tank System',1,'openoutput'); watertank_spec = operspec(model); opOpts = findopOptions('DisplayReport','off'); op = findop(model,watertank_spec,opOpts); sys = linearize(model,op,io);
Создайте сигнал щебета.
input = frest.Chirp(sys);
frest.Chirp выбирает частотный диапазон на основе системной динамики. Это также автоматически инициализирует другие параметры сигнала щебета.
input
The chirp input signal:
FreqRange : [0.001581138830107 0.1581138830107] (rad/s)
Amplitude : 1e-05
Ts : 7.94767061252222 (sec)
NumSamples : 1000
InitialPhase : 270 (deg)
FreqUnits (rad/s or Hz): rad/s
SweepMethod(linear/ : linear
quadratic/
logarithmic)
Можно изменить свойства сигнала с помощью записи через точку. Например, увеличьте амплитуду сигнала.
input.Amplitude = 3e-5
The chirp input signal:
FreqRange : [0.001581138830107 0.1581138830107] (rad/s)
Amplitude : 3e-05
Ts : 7.94767061252222 (sec)
NumSamples : 1000
InitialPhase : 270 (deg)
FreqUnits (rad/s or Hz): rad/s
SweepMethod(linear/ : linear
quadratic/
logarithmic)
В Model Linearizer, чтобы использовать входной сигнал щебета для оценки, на вкладке Estimation, выбирают Input Signal> Chirp.