exponenta event banner

dm2gm

Получение дисковых полей от размера диска и перекоса

Описание

umargin и diskmargin модельное усиление и изменение фазы как мультипликативный коэффициент F (s), принимающий значения на диске с центром на реальной оси. Диск описывается двумя параметрами: ɑ, устанавливающим размер вариации, и λ, или перекос, смещающий вариацию усиления в сторону увеличения или уменьшения. (Дополнительные сведения об этой модели см. в разделе Алгоритмы.) Диск в качестве альтернативы может быть описан по его перехватам по реальной оси.DGM = [gmin,gmax], которые представляют относительную величину изменения коэффициента усиления вокруг номинального значения F = 1. Использовать gm2dm и dm2gm для преобразования между ɑ,σ значениями и запасом усиления на основе диска DGM = [gmin,gmax] которые описывают один и тот же диск.

пример

[GM,PM] = dm2gm(alpha) возвращает изменения коэффициента усиления и фазы, смоделированные диском с размером диска alpha и нулевой перекос. Диск представляет собой выигрыш, который может варьироваться между 1/GM и GM умножить на номинальное значение и фазу, которая может изменяться на ±PM степени. Если alpha является вектором, функция возвращает GM и PM для каждой записи в векторе.

пример

[DGM,DPM] = dm2gm(alpha,sigma) возвращает изменение коэффициента усиления на основе диска DGM и изменение фазы на основе диска DPM соответствует диску, параметризованному alpha и sigma. DPM - вектор формы, [gmin,gmax], и DPM - вектор формы, [-pm,pm] соответствует размеру диска alpha и перекос sigma. Если alpha и sigma являются векторами, то функция возвращает диапазоны для пар alpha1,sigma1;...;alphaN,sigmaN.

Примеры

свернуть все

Определение коэффициента усиления на основе диска и фазовых изменений, захваченных диском с размером α = 0,5.

alpha = 0.5;
[GM,PM] = dm2gm(alpha)
GM = 1.6667
PM = 28.0725

Когда опускаешь sigma, dm2gm команда возвращает изменения коэффициента усиления и фазы, соответствующие α с нулевым наклоном. Нулевой перекос означает, что диск представляет выигрыш, который может увеличиться или уменьшиться на ту же величину. При этом α = 0,5 моделирует усиление, которое может увеличиваться или уменьшаться до коэффициента 1,6667 его номинального значения. Изменение фазы, соответствующее этому изменению коэффициента усиления на основе диска, равно ± 28 °. Визуализация этого диска.

diskmarginplot(alpha,0,'disk')

Figure contains an axes. The axes with title Values of multiplicative factor F contains 8 objects of type patch, line, text. This object represents alpha = 0.5, skew = 0.

На графике показаны значения F в комплексной плоскости, соответствующие размеру диска alpha = 0,5 и sigma = 0. Вы можете видеть, что DGM = [1/GM,GM] для этого диска.

Определите коэффициент усиления на основе диска и фазовые изменения, смоделированные диском, параметризованным по размеру диска α = 0,6, и перекосу λ = 0,75.

alpha = 0.6;
sigma = 0.75;
[DGM,DPM] = dm2gm(alpha,sigma)
DGM = 1×2

    0.6066    2.2632

DPM = 1×2

  -34.2267   34.2267

Визуализируйте изменения усиления и фазы, представленные этим диском.

diskmarginplot(DGM)

Figure contains an axes. The axes with title Range of gain and phase variations contains 5 objects of type patch, text, line.

Поскольку λ > 0, этот диск моделирует усиление, которое может увеличиться больше, чем может уменьшиться относительно номинального значения.

Определите коэффициент усиления на основе дисков и фазовые изменения, представленные дисками одного размера, но с различными перекосами.

alpha = 0.75;
sigma = [-0.5;0;0.5];
[DGM,DPM] = dm2gm(alpha,sigma)
DGM = 3×2

    0.3684    1.9231
    0.4545    2.2000
    0.5200    2.7143

DPM = 3×2

  -41.7908   41.7908
  -41.1121   41.1121
  -41.7908   41.7908

Диски фиксируют примерно аналогичные фазовые изменения, но перекос смещает диск в сторону уменьшения или увеличения усиления. Для диска с нулевым наклоном изменение коэффициента усиления сбалансировано, что означает, что коэффициент усиления может увеличиваться или уменьшаться на ту же величину. Визуализация одновременного диапазона усиления и фазовых изменений, соответствующих каждой строке в DGM.

diskmarginplot(DGM)

Figure contains an axes. The axes with title Range of gain and phase variations contains 3 objects of type patch. These objects represent DGM = [0.368,1.92], DPM = 41.8, DGM = [0.455,2.2], DPM = 41.1, DGM = [0.52,2.71], DPM = 41.8.

Входные аргументы

свернуть все

Размер диска, указанный как скаляр или вектор. Дисковый анализ запаса усиления представляет коэффициент усиления и изменение фазы как мультипликативную неопределенность F, которая является диском значений, содержащих F = 1, соответствующих номинальному значению системы. Диск параметризуется alpha, который устанавливает размер диска, и sigma, что смещает изменение усиления в сторону увеличения или уменьшения усиления. См. раздел Алгоритмы для получения подробной информации о значении alpha.

Для получения изменений коэффициента усиления и фазы, соответствующих нескольким размерам диска, укажите alpha как вектор.

Наклон, заданный как скаляр или вектор. Перекос смещает моделируемое изменение усиления в сторону увеличения или уменьшения усиления.

  • sigma = 0 для сбалансированного диапазона усиления [gmin,gmax], с gmin = 1/gmax.

  • sigma является положительным для переменного выигрыша, который может увеличиваться больше, чем он может уменьшаться, gmax > 1/gmin.

  • sigma отрицательный для переменного выигрыша, который может уменьшиться больше, чем может увеличиться, gmin < 1/gmax.

Чем больше диапазон усиления смещен, тем больше абсолютное значение sigma. Для получения дополнительной информации о значении sigma, см. Алгоритмы.

Для получения изменений коэффициента усиления и фазы, соответствующих множеству дисков с изменяющимся наклоном, укажите sigma как вектор.

Выходные аргументы

свернуть все

Величина увеличения или уменьшения усиления в абсолютных единицах, возвращаемая как действительный скаляр или вектор.

  • Если alpha является реальным скаляром, и вы опускаете sigma, то dm2gm возвращает скаляр GM такой, что диск размера alpha моделирует симметричное изменение коэффициента усиления в диапазоне [1/GM,GM] и соответствующее изменение фазы, [-PM,PM]. Например, GM = 2 означает, что диск моделирует усиление, которое может увеличиться или уменьшиться в 2 раза.

  • Если alpha является вектором формы [alpha1;...;alphaN] и вы опускаете sigma, функция возвращает GM как вектор столбца соответствующих величин увеличения или уменьшения усиления.

Величина изменения фазы в градусах, возвращаемая как действительный скаляр или вектор.

  • Если alpha является реальным скаляром, и вы опускаете sigma, то dm2gm возвращает скаляр PM такой, что диск размера alpha моделирует симметричное изменение коэффициента усиления в диапазоне [1/GM,GM] и соответствующее изменение фазы, [-PM,PM]. Например, PM = 20 означает, что диск моделирует фазу, которая может увеличиваться или уменьшаться на 20 °.

  • Если alpha является вектором формы [alpha1;...;alphaN] и вы опускаете sigma, функция возвращает PM в виде вектора-столбца соответствующих величин изменения фазы.

Диапазон изменения относительного коэффициента усиления, возвращаемый как двухэлементный вектор вида [gmin,gmax], где gmin < 1 и gmax > 1. Например, DGM = [0.8 1.5] представляет собой выигрыш, который может изменяться от 80% до 150% от его номинального значения (то есть изменяться на коэффициент от 0,8 до 1,5). DGM - изменение коэффициента усиления, смоделированное диском, параметризованным входными аргументами; alpha и sigma. Это диапазон, в котором диск пересекает действительную ось. gmin может быть отрицательным для больших отрицательных значений sigmaопределяют диапазон изменений относительного усиления, который включает в себя изменение знака. Дополнительные сведения о дисковой модели неопределенности см. в разделе Алгоритмы.

Вы можете использовать DGM для создания umargin объект, который представляет неопределенность усиления и фазы, описанную диском. Можно визуализировать диск и связанные с ним изменения усиления и фазы с помощью diskmarginplot.

Если alpha и sigma являются векторами, то DGM - двухстолбцовая матрица формы [gmin1,gmax1; ...;gminN,gmaxN], где каждая строка - дисковый диапазон усиления, соответствующий [alpha1,sigma1; ...;alphaN,sigmaN].

Изменение фазы на основе диска, возвращаемое как двухэлементный вектор или матрица из двух столбцов.

Вектор DPM = [-pm,pm], представляет относительную величину изменения фазы, определяемую геометрией диска, описанной alpha и sigma. Дополнительные сведения см. в разделе Алгоритмы.

Если alpha и sigma являются векторами, то DPM - двухстолбцовая матрица формы [-pm1,pm1; ...;-pmN,pmN], где каждая строка - изменение фазы, соответствующее [alpha1,sigma1; ...;alphaN,sigmaN].

Алгоритмы

umargin и diskmargin моделируют усиление и фазовые изменения в отдельном канале обратной связи в качестве частотно-зависимого мультипликативного коэффициента F (s), умножающего номинальный отклик с разомкнутым контуром L (s), так что возмущенный отклик равен L (s) F (s). Коэффициент F (ы) параметризуется следующим образом:

F (s) = 1 + α [(1

В этой модели

  • δ (s) - динамическая неопределенность, ограниченная коэффициентом усиления, нормализованная таким образом, что она всегда изменяется в пределах единичного диска (||δ||∞ < 1).

  • ɑ устанавливает величину усиления и изменения фазы, смоделированную F. Для фиксированного λ параметр ɑ управляет размером диска. Для ɑ = 0 мультипликативный коэффициент равен 1, что соответствует номинальному L.

  • , называемый перекосом, смещает смоделированную неопределенность в сторону увеличения или уменьшения усиления.

Коэффициент F принимает значения на диске, центрированном по реальной оси и содержащем номинальное значение F = 1. Диск характеризуется своим перехватом DGM = [gmin,gmax] с действительной осью. gmin < 1 и gmin > 1 - минимальное и максимальное относительные изменения коэффициента усиления, смоделированные по F, на номинальной фазе. Фазовая неопределенность, смоделированная F, представляет собой диапазон DPM = [-pm,pm] фазовых значений при номинальном усилении (| F | = 1). Например, на следующем графике справа показан диск F, пересекающий действительную ось в интервале [0.71.1.4]. В левой части показано, что этот диск моделирует вариацию усиления ± 3 дБ и вариацию фазы ± 19 °.

DGM = [0.71,1.4]
F = umargin('F',DGM)
plot(F)

Multiplicative disk and range of gain and phase variations for umargin block modeling gain variation of plus or minus 3 dB and phase variation of plus or minus 19 degrees.

gm2dm и gm2dm преобразует между этими двумя способами задания диска мультипликативного усиления и фазовой неопределенности: диапазон изменения усиления вида DGM = [gmin,gmax]и ɑ,σ параметризацию соответствующего диска.

Дополнительные сведения о модели неопределенности для изменений коэффициента усиления и фазы см. в разделе Анализ стабильности с использованием полей диска.

Представлен в R2020a