exponenta event banner

modalsd

Сформировать схему стабилизации для модального анализа

Описание

modalsd(frf,f,fs) формирует схему стабилизации на текущем рисунке. modalsd оценивает собственные частоты и коэффициенты демпфирования от 1 до 50 режимов и формирует диаграмму с использованием алгоритма наименьших квадратов комплексной экспоненциальной (LSCE). fs - частота выборки. Частота, f, - вектор с числом элементов, равным числу строк частотно-ответной функции, frf. Эту диаграмму можно использовать для различения вычислительных и физических режимов.

пример

modalsd(frf,f,fs,Name,Value) задает параметры, использующие аргументы пары «имя-значение».

fn = modalsd(___) возвращает массив ячеек собственных частот, fn, идентифицированный как стабильный между последовательными заказами моделей. I-й элемент содержит вектор длины i собственных частот устойчивых полюсов. Полюса, которые не являются стабильными, возвращаются как NaNs. Этот синтаксис принимает любую комбинацию входных данных из предыдущих синтаксисов.

Примеры

свернуть все

Вычисляют функции частотной характеристики для системы с двумя входами/двумя выходами, возбуждаемой случайным шумом.

Загрузите файл данных. Вычислите функции частотной характеристики, используя 5000-образное окно Ганна и 50% перекрытия между соседними сегментами данных. Укажите, что выходные измерения являются смещениями.

load modaldata
winlen = 5000;

[frf,f] = modalfrf(Xrand,Yrand,fs,hann(winlen),0.5*winlen,'Sensor','dis');

Создайте схему стабилизации для идентификации до 20 физических режимов.

modalsd(frf,f,fs,'MaxModes',20)

Figure contains an axes. The axes with title Stabilization Diagram contains 4 objects of type line. These objects represent Stable in frequency, Stable in frequency and damping, Not stable in frequency, Averaged response function.

Повторите вычисления, но теперь ужесточите критерии устойчивости. Классифицируйте данный полюс как стабильный по частоте, если его собственная частота изменяется менее чем на 0,01% при увеличении порядка модели. Классифицируйте данный полюс как стабильный при демпфировании, если оценка коэффициента демпфирования изменяется менее чем на 0,2% при увеличении порядка модели.

modalsd(frf,f,fs,'MaxModes',20,'SCriteria',[1e-4 0.002])

Figure contains an axes. The axes with title Stabilization Diagram contains 4 objects of type line. These objects represent Stable in frequency, Stable in frequency and damping, Not stable in frequency, Averaged response function.

Ограничьте диапазон частот от 0 до 500 Гц. Смягчить критерии устойчивости до 0,5% для частоты и 10% для демпфирования.

modalsd(frf,f,fs,'MaxModes',20,'SCriteria',[5e-3 0.1],'FreqRange',[0 500])

Figure contains an axes. The axes with title Stabilization Diagram contains 4 objects of type line. These objects represent Stable in frequency, Stable in frequency and damping, Not stable in frequency, Averaged response function.

Повторите вычисления, используя алгоритм рациональной функции наименьших квадратов. Ограничьте диапазон частот от 100 Гц до 350 Гц и определите до 10 физических режимов.

modalsd(frf,f,fs,'MaxModes',10,'FreqRange',[100 350],'FitMethod','lsrf')

Figure contains an axes. The axes with title Stabilization Diagram contains 4 objects of type line. These objects represent Stable in frequency, Stable in frequency and damping, Not stable in frequency, Averaged response function.

Входные аргументы

свернуть все

Функции частотного отклика, заданные как вектор, матрица или 3-D массив. frf имеет размер p-by-m-by-n, где p - количество частотных ячеек, m - количество ответных сигналов, и n - количество сигналов возбуждения, используемых для оценки передаточной функции.

Пример: tfestimate(randn(1,1000),sin(2*pi*(1:1000)/4)+randn(1,1000)/10) аппроксимирует частотную характеристику генератора.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного номера: Да

Частоты, заданные как вектор. Количество элементов f должно равняться количеству строк frf.

Типы данных: single | double

Частота дискретизации данных измерения, заданная как положительный скаляр, выраженный в герцах.

Типы данных: single | double

Аргументы пары «имя-значение»

Укажите дополнительные пары, разделенные запятыми Name,Value аргументы. Name является именем аргумента и Value - соответствующее значение. Name должен отображаться внутри кавычек. Можно указать несколько аргументов пары имен и значений в любом порядке как Name1,Value1,...,NameN,ValueN.

Пример: 'MaxModes',20,'FreqRange',[0 500] вычисляет до 20 физических режимов и ограничивает диапазон частот от 0 до 500 Гц.

Алгоритм подгонки, заданный как разделенная запятыми пара, состоящая из 'FitMethod' и 'lsce' или 'lsrf'.

Диапазон частот, определяемый как разделенная запятыми пара, состоящая из 'FreqRange' и двухэлементный вектор возрастающих положительных значений, содержащихся в диапазоне, указанном в f.

Типы данных: single | double

Максимальное количество режимов, указанное как разделенная запятыми пара, состоящая из 'MaxModes' и положительное целое число.

Типы данных: single | double

Критерии для определения стабильных собственных частот и коэффициентов демпфирования между последовательными степенями свободы модели, определяемые как пара, разделенная запятыми, состоящая из 'SCriteria' и двухэлементный вектор положительных значений. 'SCriteria' содержит максимальные дробные различия между полюсами, которые должны быть классифицированы как стабильные. Первый элемент вектора применяется к собственным частотам. Второй элемент относится к коэффициентам демпфирования.

Типы данных: single | double

Выходные аргументы

свернуть все

Собственные частоты, идентифицированные как стабильные, возвращаются в виде матрицы. Первые i элементов i-го ряда содержат собственные частоты. Полюса, которые являются нефизическими или не стабильными по частоте, возвращаются как NaNs.

Ссылки

[1] Брандт, Андерс. Анализ шума и вибрации: анализ сигналов и экспериментальные процедуры. Чичестер, Великобритания: John Wiley & Sons, 2011.

[2] Оздемир, Ахмет Арда и Суат Гумуссой. «Оценка передаточной функции в Toolbox™ идентификации системы через векторный фитинг». Материалы 20-го Всемирного конгресса Международной федерации автоматического управления, Тулуза, Франция, июль 2017 года.

[3] Вольд, Ховард, Джон Кроули и Г. Томас Роклин. «Новые способы оценки функций частотного отклика». Звук и вибрация. Том 18, ноябрь 1984, стр. 34-38.

См. также

| | (панель инструментов идентификации системы)

Представлен в R2017a