exponenta event banner

bodemag

График частотной характеристики Боде только по величине

Описание

bodemag позволяет создавать графики только по величине для визуализации частотной характеристики по величине динамической системы.

Более полную функцию см. в разделе bode. bode предоставляет информацию о величине и фазе. При наличии панели инструментов Identification™ системы bode также возвращает вычисленные значения, включая статистические оценки.

Дополнительные сведения о настраиваемых параметрах печати см. в разделе bodeplot.

пример

bodemag(sys) создает график величины Бода частотной характеристики динамической модели системы sys. График отображает величину (в дБ) отклика системы как функцию частоты. bodemag автоматически определяет частоты для построения графика на основе динамики системы.

Если sys является моделью с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO), то bodemag создает массив графиков величины Боде, в котором каждый график показывает частотную характеристику одной пары ввода-вывода.

пример

bodemag(sys1,sys2,...,sysN) строит график частотной характеристики нескольких динамических систем на одном графике. Все системы должны иметь одинаковое количество входов и выходов.

пример

bodemag(sys1,LineSpec1,...,sysN,LineSpecN) задает цвет, стиль линий и маркер для каждой системы на графике.

пример

bodemag(___,w) строит графики системных откликов для частот, указанных w.

  • Если w - массив ячеек формы, {wmin,wmax}, то bodemag строит график отклика на частотах в диапазоне между wmin и wmax.

  • Если w является вектором частот, то bodemag строит график отклика на каждой заданной частоте.

Этот синтаксис можно использовать с любой комбинацией входных аргументов в предыдущих синтаксисах.

Примеры

свернуть все

Создайте график величины Бода для следующей динамической системы SISO непрерывного времени.

H (s) = s2 + 0 .1s + 7 .5s4 + 0 12s3 + 9s2

H = tf([1 0.1 7.5],[1 0.12 9 0 0]);
bodemag(H)

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

bodemag автоматически выбирает диапазон графика на основе динамики системы.

Создайте график величины Бода в указанном диапазоне частот. Этот подход используется при необходимости сосредоточиться на динамике в определенном диапазоне частот.

H = tf([-0.1,-2.4,-181,-1950],[1,3.3,990,2600]);
bodemag(H,{1,100})
grid on

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

Массив ячеек {1,100} задает минимальное и максимальное значения частоты на графике величины Боде. При предоставлении частотных границ таким образом функция выбирает промежуточные точки для данных частотной характеристики.

Также можно задать вектор частотных точек для вычисления и построения графика частотной характеристики.

w = [1 5 10 15 20 23 31 40 44 50 85 100];
bodemag(H,w,'.-')
grid on

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

bodemag строит график частотной характеристики только на заданных частотах.

Сравните величину частотной характеристики системы непрерывного времени с эквивалентной дискретизированной системой на том же графике Боде.

Создание динамических систем непрерывного и дискретного времени.

H = tf([1 0.1 7.5],[1 0.12 9 0 0]);
Hd = c2d(H,0.5,'zoh');

Создайте график величины Бода, отображающий отклики обеих систем.

bodemag(H,Hd)

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line. These objects represent H, Hd.

График величины Боде дискретно-временной системы включает в себя вертикальную линию, обозначающую частоту Найквиста системы.

Укажите цвет, стиль линии или маркер для каждой системы на графике величины Бода, используя LineSpec входные аргументы.

H = tf([1 0.1 7.5],[1 0.12 9 0 0]);
Hd = c2d(H,0.5,'zoh');
bodemag(H,'r',Hd,'b--')

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line. These objects represent H, Hd.

Первое LineSpec аргумент 'r' задает сплошную красную линию для ответа H. Второе LineSpec аргумент 'b--' задает пунктирную синюю линию для ответа Hd.

В этом примере создайте систему с двумя выходами и тремя входами.

rng(0,'twister'); % For reproducibility
H = rss(4,2,3);

Для этой системы, bodemag строит график частотных характеристик каждого канала ввода-вывода только по величине на отдельном графике на одном рисунке.

bodemag(H)

Figure contains 6 axes. Axes 1 with title From: In(1) contains an object of type line. This object represents H. Axes 2 contains an object of type line. This object represents H. Axes 3 with title From: In(2) contains an object of type line. This object represents H. Axes 4 contains an object of type line. This object represents H. Axes 5 with title From: In(3) contains an object of type line. This object represents H. Axes 6 contains an object of type line. This object represents H.

Входные аргументы

свернуть все

Динамическая система, заданная как динамическая системная модель SISO или MIMO или массив динамических системных моделей. Динамические системы, которые можно использовать:

  • Непрерывные или дискретные числовые модели LTI, такие как tf(Панель инструментов системы управления), zpk(Панель инструментов системы управления), или ss(Панель инструментов системы управления).

  • Обобщенные или неопределенные модели LTI, такие как genss(Панель инструментов системы управления) или uss (Надежная панель инструментов управления). (Для использования неопределенных моделей требуется программное обеспечение Toolbox™ надежного управления.)

    • Для настраиваемых блоков конструкции управления функция оценивает модель при ее текущем значении как для печати, так и для возврата данных частотной характеристики.

    • Для неопределенных блоков конструкции управления функция строит график номинального значения и случайных выборок модели. При использовании выходных аргументов функция возвращает данные частотной характеристики только для номинальной модели.

  • Модели данных частотного отклика, такие как frd модели. Для таких моделей функция строит график отклика на частотах, определенных в модели.

  • Идентифицированные модели LTI, такие как idtf, idss, или idproc модели.

Если sys - массив моделей, функция строит график частотных характеристик всех моделей в массиве на одних и тех же осях.

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

Частоты для вычисления и построения графика частотной характеристики, определенные 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.

Алгоритмы

bodemag вычисляет частотную характеристику следующим образом:

  1. Вычислите коэффициент усиления нулевого полюса (zpk(Панель инструментов системы управления)) представление динамической системы.

  2. Оцените коэффициент усиления и фазу частотной характеристики на основе данных нуля, полюса и коэффициента усиления для каждого входного/выходного канала системы.

    • Для систем непрерывного времени, bodemag оценивает частотную характеристику на воображаемой оси s = и рассматривает только положительные частоты.

    • Для дискретно-временных систем, bodemag оценивает частотную характеристику на единичной окружности. Для облегчения интерпретации команда параметризует верхнюю половину единичной окружности как:

      z = ejstartTs, 0≤ω≤ωN=πTs,

      где Ts - время дискретизации, а startN - частота Найквиста. В этом случае в качестве переменной по оси X используется эквивалентная непрерывная частотная частота λ. Так как H (ejstartTs) является периодическим с периодом 2ωN ,bodemag строит график отклика только до частоты Найквиста (Nyquist frequency Если sys является дискретно-временной моделью с неопределенным временем выборки, bodemag использует Ts = 1.

Представлен в R2012a