主要内容

σ

动态系统奇异值图

    描述

    例子

    σ(sys绘制a的频率响应的奇异值动态系统模型sysσ根据系统动态自动确定绘图频率。

    如果sys为单输入单输出(SISO)模型,则奇异值图与其波德幅度响应相似。

    如果sys是多输入多输出(MIMO)模型ν输入和纽约输出,则奇异值图所示分钟(ν,纽约)图上的线对应于频响矩阵的每个奇异值。对于MIMO系统,奇异值图扩展了波德幅度响应,在鲁棒性分析中很有用。

    如果sys为复系数模型,则有:

    • 对数频率刻度,绘图显示两个分支,一个为正频率,一个为负频率。该图还显示了箭头,以指示每个分支的频率值增加的方向。看到复系数模型奇异值图

    • 线性频率尺度,该图表显示了一个以频率值为零为中心的对称频率范围的单个分支。

    例子

    σ(sys1,sys2……sysN)在同一图上绘制多个动力系统的响应奇异值。所有系统必须有相同数量的输入和输出。

    例子

    σ(sys1,LineSpec1、……sysN,LineSpecN)为绘图中的每个系统指定颜色、线条样式和标记。

    例子

    σ(___w为所指定的频率绘制系统响应的奇异值w

    • 如果w单元格数组的形式是{wmin, wmax},然后σ绘制频率范围为wmin而且wmax

    • 如果w是频率向量吗σ绘制每个特定频率下的响应。向量w可以同时包含负频率和正频率。

    你可以使用w使用以前语法中的任何输入-参数组合。

    例子

    σ(___类型的基础上绘制修改后的奇异值响应类型论点。指定类型为:

    • 1绘制频率响应的奇异值H-1,在那里H的频率响应是sys

    • 2绘制频率响应的奇异值我+ H

    • 3.绘制频率响应的奇异值我+ H-1

    您只能使用类型理由广场系统即输入和输出数量相同的系统。

    例子

    svwout] = σ (sys返回矢量中每个频率上响应的奇异值wout.输出sv是矩阵,值是多少sv (:, k)按频率降序给出奇异值wout (k).该功能自动确定频率wout基于系统动力学。此语法不绘制图形。

    例子

    svwout] = σ (sysw返回奇异值sv在指定的频率w

    • 如果w单元格数组的形式是{wmin, wmax},然后wout包含以下频率wmin而且wmax

    • 如果w是频率向量吗woutw

    例子

    全部折叠

    创建以下连续时间SISO动态系统的奇异值图。

    H 年代 年代 2 + 0 1 年代 + 7 5 年代 4 + 0 12 年代 3. + 9 年代 2

    H = tf([1 0.1 7.5],[1 0.12 9 0 0]);σ(H)

    图中包含一个轴对象。axis对象包含一个line类型的对象。这个对象表示H。

    σ根据系统动态自动选择绘图范围。

    在指定的频率范围内创建一个奇异值图。当您想要关注特定频率范围内的动态时,请使用此方法。

    H = tf([-0.1,-2.4,-181,-1950],[1,3.3,990,2600]);σ(H,{1100})网格

    图中包含一个轴对象。axis对象包含一个line类型的对象。这个对象表示H。

    单元格数组{1100}指定图中的最小和最大频率值。当您以这种方式提供频率边界时,该函数将为频率响应数据选择中间点。

    或者,指定一个频率点向量用于评估和绘制频率响应。

    W = [1 5 10 15 20 23 31 40 44 50 85 100];σ(H, w,“。”网格)

    图中包含一个轴对象。axis对象包含一个line类型的对象。这个对象表示H。

    σ仅在指定频率处绘制频率响应。

    在同一奇异值图上比较连续时间系统与等效离散系统的频率响应。

    创建连续时间和离散时间动态系统。

    H = tf([1 0.1 7.5],[1 0.12 9 0 0]);Hd = c2d(H,0.5,“zoh”);

    创建一个显示两个系统的图表。

    σ(H,高清)

    图中包含一个轴对象。axis对象包含2个line类型的对象。这些物体代表H, Hd。

    σ一个离散时间系统的图形包括一条垂直线,标记系统的奈奎斯特频率。

    控件中为每个系统指定线条样式、颜色或标记σ使用LineSpec输入参数。

    H = tf([1 0.1 7.5],[1 0.12 9 0 0]);Hd = c2d(H,0.5,“zoh”);σ(H,“r”高清,“b——”

    图中包含一个轴对象。axis对象包含2个line类型的对象。这些物体代表H, Hd。

    第一个LineSpec“r”的响应指定一条实线H.第二个LineSpec“b——”的响应指定一个蓝色虚线高清

    计算SISO系统频率响应的奇异值。

    如果不指定频率,σ根据系统动态选择频率,并在第二个输出参数中返回它们。

    H = tf([1 0.1 7.5],[1 0.12 9 0 0]);[sv,wout] = sigma(H);

    因为H为SISO模型,sv是1。第二个维度是频率的个数wout

    大小(sv)
    ans =1×21 40
    长度(wout)
    Ans = 40

    因此,沿着的第二维的每一项sv给出在相应频率下响应的奇异值wout

    对于本例,创建一个2输出3输入系统。

    rng (0,“旋风”);%用于再现性H = rss(4,2,3);

    对于这个方程组,σ在同一图中绘制频率响应矩阵的奇异值。

    σ(H)

    图中包含一个轴对象。axis对象包含2个line类型的对象。这个对象表示H。

    在1到10弧度之间的20个频率上计算奇异值。

    W = logspace(0,1,20);sv = sigma(H,w);

    sv是一个矩阵,其中行对应频响矩阵的奇异值,列为频率值。检查尺寸。

    大小(sv)
    ans =1×22 20

    例如,sv (: 10)在第10个频率处计算响应的奇异值吗w

    考虑下面的双输入、双输出动态系统。

    H 年代 0 3. 年代 年代 2 + 年代 + 1 0 年代 + 1 年代 + 5 2 年代 + 6

    计算的奇异值响应H年代),+H年代).

    H = [0, tf([3 0],[1 1 10]);Tf ([1 1],[1 5]), Tf (2,[1 6])];[svH,wH] = sigma(H);[svIH,wIH] = sigma(H,[],2);

    在最后一个命令中,输入2选择第二个响应类型,+H年代).向量svH而且svIH包含奇异值响应数据,在频率wH而且这个程序

    画出两个系统的奇异值响应。

    subplot(211) sigma(H) subplot(212) sigma(H,[],2)

    图中包含2个轴对象。坐标轴对象1包含2个line类型的对象。该对象表示H. Axes对象2包含2个line类型的对象。该对象表示1+H。

    在同一图上创建一个复系数模型的奇异值图和一个实系数模型的奇异值图。

    rng(0) A = [-3.50,-1.25-0.25i;2,0];B = [1;0];C = [-0.75-0.5i,0.625-0.125i];D = 0.5;Gc = ss(A,B,C,D);Gr = rss(4);σ(Gc, Gr)传说(“复系数模型”“实系数模型”

    图中包含一个轴对象。axis对象包含2个line类型的对象。这些对象分别代表复系数模型、实系数模型。

    在对数频率尺度下,图显示了复系数模型的两个分支,一个是正频率,带有指向右的箭头,另一个是负频率,带有指向左的箭头。在两个分支中,箭头表示频率增加的方向。实系数模型的图总是包含一个没有箭头的分支。

    您可以通过右键单击图并选择来更改图的频率尺度属性.在“属性编辑器”对话框中单位选项卡,设置频率刻度为线性范围内.或者,您可以使用sigmaplot函数使用sigmaoptions对象来创建自定义图。

    Opt = sigmaoptions;opt.FreqScale =“线性”;

    使用定制选项创建情节。

    sigmaplot (Gc、Gr、选择)传说(“复系数模型”“实系数模型”

    图中包含一个轴对象。axis对象包含2个line类型的对象。这些对象分别代表复系数模型、实系数模型。

    在线性频率尺度中,图形显示了一个以频率值为零为中心的对称频率范围的单个分支。当您将响应与复系数模型一起绘制时,该图还显示了具有实系数的模型的负频率响应。

    输入参数

    全部折叠

    动态系统,指定为SISO或MIMO动态系统模型或一组动态系统模型。您可以使用的动态系统包括:

    • 连续时间或离散时间数值LTI模型,例如特遣部队zpk,或党卫军模型。

    • 广义的或不确定的LTI模型,如一族号航空母舰(鲁棒控制工具箱)模型。(使用不确定模型需要鲁棒控制工具箱™软件。)

      • 对于可调控制设计块,该函数在绘制和返回频响数据时以其当前值评估模型。

      • 对于不确定的控制设计块,该函数绘制模型的标称值和随机样本。使用输出参数时,该函数仅返回标称模型的频率响应数据。

    • 频响数据模型等的朋友模型。对于这样的模型,函数在模型中定义的频率处绘制响应图。

    • 确定的LTI模型,例如idtf(系统识别工具箱)中的难点(系统识别工具箱),或idproc(系统识别工具箱)模型。使用识别的模型需要系统识别工具箱™软件。

    如果sys是一个模型数组,函数在同一轴上绘制数组中所有模型的频率响应。

    线条样式、标记和颜色,指定为一个、两个或三个字符的字符串或向量。字符可以以任何顺序出现。您不需要指定所有三个特征(线条样式、标记和颜色)。例如,如果省略了线条样式并指定了标记,那么绘图将只显示标记而不显示线条。有关配置此参数的详细信息,请参见LineSpec的输入参数。情节函数。

    例子:“r——”指定一个红色虚线

    例子:‘* b”指定蓝色星号标记

    例子:“y”指定黄线

    计算和绘制频率响应的频率,指定为单元阵列{wmin, wmax}或者作为频率值的向量。

    • 如果w单元格数组的形式是{wmin, wmax},则该函数计算频率范围为wmin而且wmax

    • 如果w为频率向量,则该函数计算每个指定频率下的响应。例如,使用logspace生成具有对数间隔频率值的行向量。向量w可以同时包含正频率和负频率。

    对于具有复系数的模型,如果指定的频率范围为[w最小值w马克斯],然后在:

    • 对数频率刻度,绘图频率限制设置为[w最小值w马克斯],图表显示了两个分支,一个是正频率[w最小值w马克斯]和一个用于负频率[-w马克斯,w最小值].

    • 线性频率尺度,图的频率限制设置为[-w马克斯w马克斯],图表显示了一个以频率值为零为中心的对称频率范围的单一分支。

    以rad/为单位指定频率TimeUnit,在那里TimeUnitTimeUnit模型的属性。

    绘制修改后的奇异值的选项,指定为以下选项之一:

    • 1绘制频率响应的奇异值H-1,在那里H的频率响应是sys

    • 2绘制频率响应的奇异值我+ H

    • 3.绘制频率响应的奇异值我+ H-1

    您只能使用类型理由广场系统即输入和输出数量相同的系统。

    输出参数

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    以绝对单位表示的频率响应奇异值,以矩阵形式返回。sv包含在频率处计算的奇异值w如果是你提供的,或者wout如果你没有。对于一个系统sysν输入和纽约输出,sv分钟(ν,纽约)行,以及包含值的列wwout

    函数返回系统响应的频率,作为列向量返回。函数根据模型动态选择频率值,除非使用输入参数指定频率w

    wout还包含复系数模型的负频率值。

    频率值以弧度/为单位TimeUnit,在那里TimeUnit是值TimeUnit的属性sys

    提示

    • 当您需要额外的情节定制选项时,请使用sigmaplot代替。

    算法

    σ使用MATLAB®函数圣言会计算复频响的奇异值。

    • 对于一个的朋友模型中,σ的奇异值sys。ResponseData在频率上,sys。频率

    • 对连续时间特遣部队党卫军,或zpk带有传递函数的模型H年代),σ的奇异值Hjω)作为频率的函数ω

    • 对于离散时间特遣部队党卫军,或zpk带有传递函数的模型Hz)和采样时间T年代σ的奇异值

      H e j ω T 年代

      的频率ω在0和奈奎斯特频率之间ωN=π/T年代

    R2006a之前介绍