Estimate Spectral Model

Оцените спектральную модель с помощью данных временного интервала в Live Editor

расширьте все на странице

Описание

Оценка Спектральная задача Модели позволяет вам в интерактивном режиме оценить и отобразить на графике спектральную модель, использующую данные времени. Можно задать один из трех алгоритмов оценки и изменить размер размера окна, который определяет разрешение частоты. Можно также задать вектор частоты, включая количество частот и расположены ли те частоты равномерно с интервалами на линейном или логарифмическом масштабе. Задача автоматически генерирует MATLAB® код для вашего live скрипта. Для получения дополнительной информации о задачах Live Editor в целом, смотрите, Добавляют Интерактивные Задачи к Live Script.

frequency-response model является частотной характеристикой линейной системы, оцененной в области значений значений частоты. Модель представлена idfrd объект модели, который хранит частотную характеристику, шаг расчета и информацию о канале ввода-вывода. Для получения дополнительной информации о моделях частотной характеристики, смотрите то, Что Модель Частотной характеристики?.

Оценка Спектральная задача Модели независима от более общего приложения System Identification. Используйте приложение System Identification, когда это необходимо, чтобы вычислить и сравнить оценки для многоуровневых моделей.

Чтобы начать, загрузите данные об эксперименте, которые содержат входные и выходные данные в ваше рабочее пространство MATLAB, и затем импортируйте те данные в задачу. Затем задайте структуру модели, чтобы оценить. Задача дает, вы управляете и графики, которые помогают вам экспериментировать с различными параметрами модели и выдержать сравнение, как хорошо выход каждой модели соответствует измерениям.

Связанные функции

Код, который генерирует Оценка Спектральная Модель, использует следующие функции.

  • Объекты данных:

    • iddata — Содержит данные ввода - вывода

  • Алгоритмы для оценки частотной характеристики:

  • Частотные графики:

    • bode для данных ввода - вывода

    • spectrum для данных временных рядов

Задача оценивает idfrd модель частотной характеристики.

Estimate Spectral Model task in Live Editor

Откройте задачу

Добавить Оценку Спектральная задача Модели в live скрипт в редакторе MATLAB:

  • На вкладке Live Editor выберите Task > Estimate Spectral Model.

  • В блоке кода в вашем скрипте введите соответствующее ключевое слово, такое как spectral или estimate. Выберите Estimate Spectral Model от предложенных завершений команды.

Примеры

развернуть все

Скрипт Open Live Script

Используйте Оценку Спектральный Live Editor Модели Тэск, чтобы оценить модель частотной характеристики и построить ответ.

Откройте этот пример, чтобы видеть, что предварительно сконфигурированный скрипт содержит задачу.

Настройте данные

Загрузите данные об измерении iddata2 в ваше рабочее пространство MATLAB.

load iddata2 z2
z2
z2 =

Time domain data set with 400 samples.
Sample time: 0.1 seconds               
                                       
Outputs      Unit (if specified)       
   y1                                  
                                       
Inputs       Unit (if specified)       
   u1

Импортируйте данные в задачу

В Избранном разделе данных, для Типа данных, выбирают Data object. Для данных об Оценке выберите Input-output data. В Data object, задача отображает переменные рабочего места, которые соответствуют критериям, которые вы устанавливаете. Выберите z2.

Объект данных содержит имена переменных ввода и вывода, а также шаг расчета, таким образом, вы не должны задавать их.

Оцените модель Используя настройки по умолчанию

Алгоритмом по умолчанию является SPA (Blackman-Tukey).

Запустите задачу с помощью этого алгоритма, и настройки по умолчанию для Задают вектор частоты и Отображают результаты.

Исследуйте график

Задача отображает Диаграмму Боде, которая включает область доверия трех стандартных отклонений.

Параметры

Выберите Data

Задача принимает числовые значения измерения, которые однородно производятся вовремя. Сигналы ввода и вывода могут содержать несколько каналов. Данные могут быть упакованы любой как числовые массивы (для Time) или в iddata объект (для Data object).

Тип данных, который вы выбираете, определяет, необходимо ли задать дополнительные параметры.

  • Time — Задайте Sample Time в единице измерения времени, которую вы выбираете.

  • Data Object — Не задайте дополнительные параметры, потому что объект данных уже содержит информацию о временной выборке.

Задача принимает данные ввода - вывода и данные временных рядов, которые не имеют никакого входного массива.

Содержимое данных об оценке, которое вы выбираете, наряду с вашим выбором Data Type, определяет ваши опции для доступа к переменным из вашего рабочего пространства MATLAB.

  • Time series и Input-output data — Выберите имена переменных своих векторов ввода и вывода для Input (u) и Output (y), соответственно. Если Data Type является Time series, затем можно выбрать только один вектор, с помощью Output (y).

  • Data object — Выберите имя переменной своего объекта данных.

Задайте средство оценки

Задача предоставляет три алгоритма, чтобы выбрать из.

  • SPA — Спектральный анализ Blackman-Tukey (SPA) метод. Берет преобразование Фурье оконных версий функции ковариации.

  • SPAFDR — Вариант метода SPA, который использует зависимое частотой разрешение.

  • ETFE — Эмпирическая оценка передаточной функции. Этот метод вычисляет отношение преобразования Фурье выхода к преобразованию Фурье входа. Для временных рядов, которые не имеют никакого входа, этот метод вычисляет периодограмму как нормированные абсолютные квадраты преобразования Фурье временных рядов.

Для получения дополнительной информации об этих алгоритмах смотрите spa, spafdr, и etfe. Для получения информации о выборе алгоритма смотрите Выбор Method for Computing Spectral Models.

Каждый алгоритм оценки использует уникальный параметр для определения и использования размера окна.

  • SPA — Hann window size. Задайте этот параметр как положительное целое число, больше, чем 2. Значение по умолчанию равно 30 для массивов данных с длинами 300 или больше, или, для меньших массивов, arraylength/10.

  • SPAFDR — Resolution. Задайте этот параметр в rad/TimeUnit, где TimeUnit модуль, который вы задаете для Sample Time. Разрешение является размером самой маленькой детали в функции частоты и спектре, который разрешен оценкой. Установка разрешения является компромиссом между получением оценок с прекрасными, надежными деталями и страданием от побочных, случайных эффектов. Значением по умолчанию в задаче является default, который использует разрешение это spafdr вычисляет на основе частот. Если вы хотите просмотреть это значение разрешения для модели SISO spectralModel, в командной строке введите spectralModel.Report.WindowSize.

  • ETFE — Hamming window size. Задайте этот параметр, который представляет разрешение частоты как положительное целое число, больше, чем 2. Значение параметра определяет объем сглаживания, что функция применяется к необработанным спектральным оценкам. Значением по умолчанию в задаче является default, который использует разрешение это etfe вычисляет на основе частот. Если вы хотите просмотреть это значение разрешения для модели SISO spectralModel, в командной строке введите spectralModel.Report.WindowSize.

Задайте вектор частоты

Задайте минимум вектора частоты и максимум, и выберите модуль, такой как rad/second по умолчанию, из списка Unit. По умолчанию задача устанавливает частоту порождать линейную оболочку столбцов, ограниченную в верхнем конце частотой Найквиста, которая является функцией шага расчета. Задача устанавливает значение по умолчанию более низкого уровня области значений к первому значению частоты.

Задайте количество делений частоты и использовать ли линейное или логарифмический масштаб. Количеством по умолчанию делений является 128. Шкалой по умолчанию является Logarithmic.

Отображение результатов

Выберите Frequency response plot, чтобы создать частотный график вашей модели. Если вы задаете свой тип данных как Input-output data, затем задача создает использование частотной характеристики bode. Если вашим типом данных является Time series, затем задача строит использование спектра мощности spectrum.

Можно построить только одну модель за один раз в задаче. Если вы хотите сравнить ответы, выполнить одно из следующих действий:

  • Откройте несколько задач и визуально сравните графики для различных моделей.

  • Используйте уникальную модель IDs для каждой модели, вы хотите сравнить, и затем создать Диаграммы Боде для них в командной строке.

Задайте параметры для графика спектра мощности или Предвещания. Можно указать, что модули в Magnitude являются дБ или абсолютным значением. Для Scale можно задать логарифмическое или линейную шкалу для оси частоты. Если вы создаете Диаграмму Боде при помощи данных ввода - вывода, можно выбрать Show confidence region, чтобы отобразить область доверия трех стандартных отклонений. Если вы создаете график спектра мощности при помощи временных рядов, никакая опция Show confidence region не существует.

Смотрите также

| | | | | |

Темы

Введенный в R2021b

Документация System Identification Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте