bodemag

Диаграмма Боде частотной характеристики только по амплитуде

Описание

bodemag позволяет вам сгенерировать графики только для амплитуды, чтобы визуализировать частотную характеристику величины динамической системы.

Для получения более полной функции см. bode. bode предоставляет информацию о величине и фазе. Если у вас есть System Identification™ toolbox, bode также возвращает вычисленные значения, включая статистические оценки.

Для получения дополнительной настраиваемой опции графического изображения см. bodeplot.

пример

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

Если sys модель с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO), затем bodemag создает массив графиков величины Бода, на которых каждый график показывает частотную характеристику одной пары ввода-вывода.

пример

bodemag(sys1,sys2,...,sysN) строит графики 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 линии и маркер для каждой системы на графике.

пример

bodemag(___,w) строит графики откликов системы для частот, заданных w.

  • Если w - массив ячеек вида {wmin,wmax}, затем bodemag строит график отклика на частотах, расположенных между wmin и wmax.

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

Можно использовать этот синтаксис с любыми комбинациями входных аргументов в предыдущих синтаксисах.

Примеры

свернуть все

Создайте график величины Бода для следующей динамической системы SISO в непрерывном 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 область значений графика на основе динамики системы.

Создайте график величины Бода в заданной частотной области значений. Используйте этот подход, когда вы хотите сосредоточиться на динамике в конкретной области значений 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 Бода. Когда вы предоставляете частотные границы таким образом, функция выбирает промежуточные точки для данных частотной характеристики.

В качестве альтернативы задайте вектор частотных точек, которые будут использоваться для оценки и графического изображения 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 графики частотной характеристики только на заданных частотах.

Сравните величину частотной характеристики системы непрерывного времени с эквивалентной дискретизированной системой на той же диаграмме 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 Bode, который отобразит 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 Бода системы в дискретном времени включает вертикальную линию, помечающую частоту Найквиста системы.

Задайте цвет, LineStyle или маркер для каждой системы на графике величины Бода с помощью LineSpec входные параметры.

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.

Первый LineSpec аргумент 'r' задает твердую красную линию для отклика H. Вторая LineSpec аргумент 'b--' задает штриховую синюю линию для отклика Hd.

В данном примере создайте систему с 2 выходами, 3 входами.

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

Для этой системы, bodemag строит графики частотных характеристик каждого канала ввода-вывода только по амплитуде на отдельном графике на одной фигуре.

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 параметры

свернуть все

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

  • Непрерывные или дискретные числовые модели LTI, такие как tf (Control System Toolbox), zpk (Control System Toolbox), или ss (Control System Toolbox) модели.

  • Обобщенные или неопределенные модели LTI, такие как genss (Control System Toolbox) или uss (Robust Control Toolbox) модели. (Использование неопределенных моделей требует программного обеспечения Robust Control Toolbox™.)

    • Для настраиваемых блоков системы управления функция оценивает модель по ее текущему значению как для построения графика, так и для возврата данных частотной характеристики.

    • Для неопределенных блоков системы управления графики функций номинального значения и случайных выборок модели. Когда вы используете выходные аргументы, функция возвращает данные частотной характеристики только для номинальной модели.

  • Модели данных частотной характеристики, такие как frd модели. Для таких моделей графики функций отклика на частотах, определенных в модели.

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

Если sys является массивом моделей, графики функций частотных характеристик всех моделей в массиве на тех же осях.

Стиль линии, цвет и маркер задается как строка или вектор на один, два или три символа. Символы могут появляться в любом порядке. Вам не нужно задавать все три характеристики (стиль линии, маркер и цвет). Например, если вы опускаете стиль линии и задаете маркер, то на графике отображается только маркер и нет линии. Для получения дополнительной информации о настройке этого аргумента смотрите LineSpec входной параметр plot функция.

Пример: 'r--' задает красную штриховую линию

Пример: '*b' задает синие маркеры звездочки

Пример: 'y' задает желтую линию

Частоты, на которых можно вычислить и построить график частотной характеристики, заданные как массив ячеек {wmin,wmax} или как вектор значений частоты.

  • Если w - массив ячеек вида {wmin,wmax}, затем функция вычисляет индекс на частотах, расположенных между wmin и wmax.

  • Если w является вектором частот, тогда функция вычисляет индекс на каждой заданной частоте. Для примера используйте logspace чтобы сгенерировать вектор-строку с логарифмически разнесенными значениями частоты.

Задайте частоты в единицах рада TimeUnit, где TimeUnit является TimeUnit свойство модели.

Алгоритмы

bodemag вычисляет частотную характеристику следующим образом:

  1. Вычислите нули , полюса и усиления (zpk (Control System Toolbox)) представление динамической системы.

  2. Оцените коэффициент усиления и фазу частотной характеристики на основе данных о нуле, полюсе и усилении для каждого входного/выходного канала системы.

    • Для систем в непрерывном времени, bodemag оценивает частотную характеристику на мнимой оси s = и рассматривает только положительные частоты.

    • Для систем в дискретном времени, bodemag оценивает частотную характеристику на модуль круге. Для облегчения интерпретации команда параметрирует верхнюю половину модуля круга как:

      z=ejωTs,0ωωN=πTs,

      где Ts - шаг расчета, а ωN - частота Найквиста. Эквивалентная частотная ω в непрерывном времени затем используется как переменная x оси. ПосколькуH(ejωTs) периодически с периодом 2 ωN, bodemag строит график отклика только до частотной ωN Найквиста. Если sys является моделью в дискретном времени с неопределенным шагом расчета, bodemag использует Ts = 1.

Введенный в R2012a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте