exponenta event banner

sectorplot

Вычислить или построить индекс сектора как функцию частоты

Описание

пример

sectorplot(H,Q) строит графики относительных индексов секторов для динамической системы H и заданную матрицу секторов Q. Эти индексы определяют степень удовлетворенности (индекс меньше 1) или нарушения (индекс больше 1) на данной частоте. (Дополнительные сведения о значении индекса сектора см. в разделе О границах сектора и индексах сектора.) sectorplot автоматически выбирает диапазон частот и количество точек на основе динамики H.

Пусть следующее является ортогональным разложением симметричной матрицы Q в его положительную и отрицательную части.

Q = W1W1T W2W2T, W1TW2 = 0.

График индекса сектора имеет смысл только в том случае, если W2TH имеет надлежащую стабильную обратную сторону. В этом случае индексы секторов представляют собой сингулярные значения:

(W1TH ()) (W2TH ()) − 1.

sectorplot(H,Q,w) строит график индекса сектора для частот, указанных w.

  • Если w - массив ячеек формы, {wmin,wmax}, то sectorplot строит график индекса сектора на частотах между wmin и wmax.

  • Если w является вектором частот, то sectorplot строит график индекса сектора на каждой заданной частоте.

sectorplot(H1,H2,...,HN,Q) и sectorplot(H1,H2,...,HN,Q,w) постройте график индекса сектора для нескольких динамических систем H1,H2,...,HN на том же сюжете.

sectorplot(H1,LineSpec1,...,HN,LineSpecN,Q) и sectorplot(H1,LineSpec1,...,HN,LineSpecN,Q,w) укажите цвет, стиль линий и маркер для каждой системы на графике.

[index,wout] = sectorplot(H,Q) возвращает индекс сектора на каждой частоте в векторе wout. Продукция index является матрицей и значением index(:,k) дает индексы секторов в порядке убывания на частоте w(k). Этот синтаксис не рисует график.

index = sectorplot(H,Q,w) возвращает индексы секторов на частотах, указанных w.

Примеры

свернуть все

Постройте график индекса сектора для визуализации частот, на которых траектории ввода-вывода G (s) = (s + 2 )/( s + 1) лежат в пределах сектора, определяемого:

S = {(y, u): 0 .1u2 < uy < 10u2}.

В U/Y пространстве этот сектор является затененной областью следующей диаграммы.

Матрица Q для этого сектора задается следующим образом:

a = 0.1;  
b = 10; 
Q = [1 -(a+b)/2 ; -(a+b)/2 a*b];

Траектория y (t) = Gu (t) лежит в секторе S, когда для всех T > 0,

0.1∫0Tu (t) 2<∫0Tu (t) y (t) dt<10∫0Tu (t) 2dt.

В частотной области это же условие может быть выражено как:

(G () 1) HQ (G () 1) < 0.

Чтобы проверить, G удовлетворяет или нарушает это условие на любой частоте, постройте график индекса сектора для H = [G;1].

G = tf([1 2],[1 1]); 
sectorplot([G;1],Q)

Figure contains an axes. The axes contains an object of type line. This object represents untitled1.

График показывает, что индекс сектора меньше 1 на всех частотах. Следовательно, траектории G (s) вписываются в заданный сектор Q на всех частотах.

Изучите график сектора системы с 2 выходами и 2 входами для конкретного сектора.

rng(4,'twister');
H = rss(3,4,2); 
Q = [-5.12   2.16  -2.04   2.17
      2.16  -1.22  -0.28  -1.11
     -2.04  -0.28  -3.35   0.00
      2.17  -1.11   0.00   0.18];
sectorplot(H,Q)

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line. This object represents H.

Поскольку H 2 на 2, на участке сектора две линии. Наибольшее значение индекса сектора превышает 1 ниже примерно 0,5 рад/с и в узкой полосе около 3 рад/с. Поэтому H не удовлетворяет ограничению сектора, представленному Q.

Входные аргументы

свернуть все

Модель для анализа по границам секторов, заданная как динамическая системная модель, например tf, ss, или genss модель. H может быть непрерывным или дискретным. Если H - обобщенная модель с настраиваемыми или неопределенными блоками, sectorplot анализирует текущее, номинальное значение H.

Чтобы проанализировать, лежат ли все траектории ввода-вывода (u (t), y (t) линейной системы G в конкретном секторе, используйтеH = [G;I], где I = eyes(nu), и nu - количество входов G.

Если H является массивом модели, то sectorplot отображает индекс сектора всех моделей в массиве на одном графике. При использовании выходных аргументов для получения данных индекса сектора H должна быть единой моделью.

Геометрия сектора, заданная как:

  • Матрица для постоянной геометрии сектора. Q является симметричной квадратной матрицей, которая ny на стороне, где ny - количество выходов H.

  • Модель LTI для частотно-зависимой геометрии сектора. Q удовлетворяет Q (s) "= Q (-s). Другими словами, Q (s) вычисляется как эрмитова матрица на каждой частоте.

Матрица Q должен быть неопределенным для описания четко определенного конического сектора. Неопределенная матрица имеет как положительные, так и отрицательные собственные значения.

Дополнительные сведения см. в разделе Сведения о границах секторов и индексах секторов.

Частоты, на которых вычисляются и строятся индексы, указанные как массив ячеек {wmin,wmax} или как вектор частотных значений.

  • Если w - массив ячеек формы, {wmin,wmax}, то функция вычисляет индекс на частотах в диапазоне между wmin и wmax.

  • Если w является вектором частот, то функция вычисляет индекс на каждой заданной частоте. Например, использовать logspace для формирования вектора строки с логарифмически разнесенными значениями частоты.

Указать частоты в единицах рад/TimeUnit, где TimeUnit является TimeUnit свойство модели.

Стиль линии, маркер и цвет, заданные как строка или вектор из одного, двух или трех символов. Символы могут отображаться в любом порядке. Нет необходимости указывать все три признака (стиль линии, маркер и цвет). Например, если опустить стиль линии и указать маркер, на графике будет отображаться только маркер и ни одной линии. Дополнительные сведения о настройке этого аргумента см. в разделе LineSpec входной аргумент plot функция.

Пример: 'r--' задание красной пунктирной линии

Пример: '*b' указывает синие звездочки

Пример: 'y' задает желтую линию

Выходные аргументы

свернуть все

Индексы секторов как функция частоты, возвращаемые как матрица. index содержит индексы секторов, вычисленные на частотах w если вы предоставили их, или wout если вы этого не сделали. index имеет столько столбцов, сколько имеется значений в w или woutи столько строк, сколько H имеет входы. Таким образом, значение index(:,k) дает индексы секторов в порядке убывания на частоте w(k).

Например, предположим, что G - система с 3 входами и 3 выходами, Q является подходящей секторной матрицей, и w является вектором частот 1 на 30, то следующий синтаксис возвращает матрицу 3 на 30 index.

H = [G;eyes(3)]
index = sectorplot(H,Q,w);

Вход index(:,k) содержит три секторальных индекса для H, в порядке убывания, на частоте w(k).

Дополнительные сведения см. в разделе Сведения о границах секторов и индексах секторов.

Частоты, на которых рассчитываются индексы, возвращаемые в виде вектора. Функция автоматически выбирает диапазон частот и количество точек на основе динамики модели.

Представлен в R2016a