exponenta event banner

Анализатор линейной системы

Анализ временных и частотных характеристик линейных инвариантных по времени (LTI) систем

Описание

Приложение Linear System Analyzer позволяет анализировать временные и частотные характеристики систем LTI. С помощью этого приложения можно:

  • Просмотр и сравнение графиков отклика систем SISO и MIMO или нескольких линейных моделей одновременно.

  • Создание графиков временной характеристики, таких как шаг, импульс и временная характеристика на произвольные входы.

  • Создайте графики частотной характеристики, такие как графики Боде, Найквиста, Николса, сингулярного значения и нулевого полюса.

  • Проверьте ключевые характеристики реакции, такие как время подъема, максимальное превышение и пределы устойчивости.

Доступные графики

Анализатор линейной системы может генерировать следующие графики ответа:

  • Ответ на шаг

  • Импульсная характеристика

  • Моделируемый временной отклик на заданный входной сигнал

  • Смоделированный временной отклик из указанных начальных условий (только модели состояния-пространства)

  • Диаграмма Боде (величина и фаза, или только величина)

  • Найквистский участок

  • Участок Николса

  • График сингулярных значений

  • Карта полюса/нуля и карта полюса ввода/вывода/нуля

Linear System Analyzer app

Откройте приложение «Анализатор линейной системы»

  • MATLAB ® Toolstrip: на вкладке «Приложения» в разделе «Проектирование и анализ системы управления» щелкните значок приложения.

  • командная строка MATLAB: Enter linearSystemAnalyzer.

Программное использование

развернуть все

linearSystemAnalyzer открывает приложение Linear System Analyzer без систем LTI для анализа. Чтобы указать анализируемую систему, выберите «Файл» > «Импорт».

linearSystemAnalyzer(sys1,sys2,...,sysn) открывает Линейный анализатор системы (Linear System Analyzer) и отображает отклик шага одной или нескольких динамических моделей системы, sys1, sys2, ..., sysn. К таким моделям относятся:

  • Числовые модели LTI, такие как tf, zpk, или ss модели.

  • Идентифицированные модели, такие как idtf, idss, или idproc (требуется программное обеспечение Toolbox™ идентификации системы).

  • Обобщенные модели LTI, такие как genss или uss модели. Для обобщенных моделей LTI без неопределенности анализатор линейной системы строит график отклика номинального значения модели. Для обобщенных моделей с неопределенностью приложение строит графики ответов 20 случайных выборок неопределенной системы. (Неопределенные модели требуют программного обеспечения Toolbox™ надежного управления.)

linearSystemAnalyzer(sys1,LineSpec1,sys2,LineSpec2...,sysn,LineSpecn) определяет стиль линии, маркер и цвет каждого ответного графика. Задайте стили печати, используя один, два или три символа. Например, следующий код использует красные звездочки для ответа sys1и пурпурная пунктирная линия для ответа sys2.

linearSystemAnalyzer(sys1,'r-*',sys2,'m--');

Дополнительные сведения о настройке этого аргумента см. в разделе LineSpec входной аргумент plot функция.

linearSystemAnalyzer(plottype,___) открывает Линейный анализатор системы (Linear System Analyzer) и отображает типы ответов, указанные в plottype. Этот синтаксис можно использовать с любой из предыдущих комбинаций входных аргументов. plottype аргумент может быть любым из следующих:

  • 'step' - Ответ на шаг.

  • 'impulse' - Импульсная реакция.

  • 'lsim' - График линейного моделирования. При использовании этого типа графика в диалоговом окне «Инструмент линейного моделирования» предлагается указать входной сигнал для моделирования.

  • 'initial' - График начальных условий (только модели состояния-пространства). Вы можете использовать extras для указания начального состояния. Если нет, открывается диалоговое окно Инструмент линейного моделирования (Linear Simulation Tool), в котором предлагается указать начальное состояние моделирования.

  • 'bode' - Блок-схема.

  • 'bodemag' - Диаграмма величины мода.

  • 'nyquist' - Найквистский сюжет.

  • 'nichols' - участок Николса.

  • 'sigma' - График сингулярных значений. (см. sigma).

  • 'pzmap' - карта полюса/нуля.

  • 'iopzmap' - карта полюс/нуль каждой пары вход/выход системы LTI.

Чтобы открыть Linear System Analyzer с несколькими графиками отклика, используйте массив ячеек до шести из этих типов графиков для plottype входной аргумент. Например, следующая команда открывает приложение с графиком ответа на шаг и графиком Найквиста для системы sys.

linearSystemAnalyzer({'step';'nyquist'},sys)

linearSystemAnalyzer(plottype,sys1,sys2,...,sysn,extras) указывает дополнительные входные аргументы, специфичные для типа графика ответа. extras может быть одним или несколькими входными аргументами, доступными для функции, соответствующей типу графика. Например, предположим plottype является 'step'. Затем, extras позволяет использовать дополнительные аргументы, которые можно использовать с step команда, например, требуемое конечное время, Tfinal. Таким образом, следующая команда открывает приложение с графиком ответа на шаг sys, с окончательным временем Tfinal.

linearSystemAnalyzer('step',sys,Tfinal)

Если plottype является 'initial', вы можете использовать extras для обеспечения исходных условий x0и другие аргументы, такие как Tfinal. Например:

linearSystemAnalyzer('initial',sys,x0,Tfinal)

Определение соответствующих аргументов для extras, см. справочные страницы функций, соответствующих каждому типу печати, например, step, bode, или initial.

h = linearSystemAnalyzer(___) возвращает дескриптор к рисунку анализатора линейной системы. Этот синтаксис можно использовать с любой из предыдущих комбинаций входных аргументов. Используйте дескриптор для изменения ранее открытых экземпляров Linear System Analyzer, как описано в следующих двух синтаксисах.

linearSystemAnalyzer('clear',h) очищает графики и данные из анализатора линейной системы, соответствующие дескриптору h. Чтобы очистить сразу несколько экземпляров приложения, установите h к вектору дескрипторов.

linearSystemAnalyzer('current',sys1,sys2,...,sysn,h) добавляет ответы систем sys1, sys2, ..., sysn к анализатору линейной системы, соответствующему дескриптору h. Чтобы обновить сразу несколько экземпляров приложения, установите h к вектору дескрипторов. Если новые системы имеют измерения ввода-вывода, отличные от отображаемых в настоящее время, приложение очищает существующие ответы и отображает только новые.

Представлен в R2015a