Псевдослучайный входной сигнал двоичной последовательности
Используйте frest.PRBS объект для представления псевдослучайного входного сигнала (PRBS) двоичной последовательности для оценки частотной характеристики. Сигнал PRBS является детерминированным сигналом, который смещается между двумя значениями и имеет свойства, подобные белому шуму. Сигнал PRBS по своей сути периодичен с максимальной длиной периода 2n-1, где n является порядком PRBS.
Сигналы PRBS сокращают общее время оценки по сравнению с использованием входных сигналов синестреама, получая при этом сопоставимые результаты оценки. Сигналы PRBS полезны для оценки частотных характеристик для систем связи и силовой электроники с компонентами высокочастотного переключения, такими как генераторы модуляции ширины импульса (PWM).
Можно использовать входной сигнал PRBS для оценки в командной строке или в Model Linearizer приложения. Алгоритм оценки вводит сигнал PRBS в вход точке, которую вы задаете для оценки, и измеряет ответ в выходной точке. Для получения дополнительной информации смотрите Входные сигналы PRBS.
Чтобы просмотреть график своего входного сигнала, введите plot(input). Как создать timeseries объект для вашего входного сигнала, используйте generateTimeseries команда.
input = frest.PRBS(sys)sys. Например, если у вас есть точная линеаризация системы, можно использовать ее, чтобы инициализировать параметры.
input = frest.PRBS(Name,Value)
frestimate | Оценка частотной характеристики моделей Simulink |
generateTimeseries | Сгенерируйте данные временной области для входного сигнала |
frest.simCompare | Постройте симуляцию во временной области нелинейных и линейных моделей |
frest.simView | Постройте модель частотной характеристики во временной и частотной областях |
getSimulationTime | Окончательное время симуляции для оценки частотной характеристики |
Создайте PRBS со следующим строением.
Чтобы использовать непериодический PRBS, установите количество периодов равным 1.
Используйте порядок 12 PRBS, формируя сигнал длины 4095.
Установите шаг расчета сигнала равным 5e-6 секунд.
Установите амплитуду возмущения равной 0.05.
input = frest.PRBS('Order',12,'NumPeriods',1,'Amplitude',0.05,'Ts',5e-6)
The PRBS input signal:
Amplitude : 0.05
Ts : 5e-06 (secs)
Order : 12
NumPeriods : 1
OneSamplePerClockPeriod (on/off) : on
UseWindow (on/off) : on
Исследуйте подмножество полученного сигнала PRBS.
plot(input) xlim([0 0.001])
Сигнал переключается между 0,025 и -0,025 детерминированным псевдослучайным способом.
Создайте входной сигнал PRBS на основе динамики линейной системы. Этот подход полезен, когда вы используете оценку частотной характеристики, чтобы подтвердить линеаризацию вашей модели.
Откройте модель Simulink.
model = 'watertank';
open_system(model)
В этом примере линеаризируйте модель в установившейся рабочей точке, чтобы получить модель пространства состояний, которую вы можете использовать, чтобы инициализировать сигнал PRBS.
io(1) = linio('watertank/PID Controller',1,'input'); io(2) = linio('watertank/Water-Tank System',1,'openoutput'); watertank_spec = operspec(model); opOpts = findopOptions('DisplayReport','off'); op = findop(model,watertank_spec,opOpts); sys = linearize(model,op,io);
Создайте сигнал PRBS.
input = frest.PRBS(sys);
frest.PRBS конфигурирует порядок и шаг расчета входного сигнала на основе динамики системы. Амплитуда и количество периодов остаются на своих значениях по умолчанию.
input
The PRBS input signal:
Amplitude : 1e-05
Ts : 7.94767061252222 (secs)
Order : 8
NumPeriods : 1
OneSamplePerClockPeriod (on/off) : on
UseWindow (on/off) : on
Вы можете изменить свойства сигнала с помощью записи через точку. Для образца увеличения амплитуду сигнала.
input.Amplitude = 3e-5
The PRBS input signal:
Amplitude : 3e-05
Ts : 7.94767061252222 (secs)
Order : 8
NumPeriods : 1
OneSamplePerClockPeriod (on/off) : on
UseWindow (on/off) : on
В Model Linearizer, чтобы использовать входной сигнал PRBS для оценки, на вкладке Estimation, выберите Input Signal > PRBS Pseudorandom Binary Sequence