主要内容gydF4y2Ba

保证金gydF4y2Ba

增益裕度、相位裕度和交叉频率gydF4y2Ba

描述gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

保证金(gydF4y2BasysgydF4y2Ba)gydF4y2Ba绘制出波德响应gydF4y2BasysgydF4y2Ba并表示图上的增益和相位裕度。在图中,增益边际用dB表示。gydF4y2Ba

实垂线标记增益裕度和相位裕度。虚线表示的位置gydF4y2Ba航空gydF4y2Ba,相位裕度被测量的频率,以及gydF4y2BaWcggydF4y2Ba,是测量增益裕度的频率。图的标题包括增益和相位裕度的大小和位置。gydF4y2Ba

通用汽车gydF4y2Ba和gydF4y2Ba点gydF4y2Ba表示应用单元负反馈所形成的闭环系统的相对稳定性gydF4y2BasysgydF4y2Ba,如下图所示。gydF4y2Ba

通用汽车gydF4y2Ba增益的变化量需要使环路增益在频率上统一吗gydF4y2BaWcggydF4y2Ba其中相位角为-180°(模360°)。换句话说,增益边际是1/gydF4y2BaggydF4y2Ba如果gydF4y2BaggydF4y2Ba为-180°相位频率处的增益。类似地,相位裕度是环路增益为1.0时响应相位与-180°之间的差值。gydF4y2Ba

的频率gydF4y2Ba航空gydF4y2Ba当星等为1.0时,称为gydF4y2Ba单位增益频率gydF4y2Ba或gydF4y2Ba获得交叉频率gydF4y2Ba.通常,三个或更多的增益裕度与30°和60°之间的相位裕度相结合,可以在带宽和稳定性之间做出合理的权衡。gydF4y2Ba

保证金(gydF4y2BasysgydF4y2Ba,gydF4y2BawgydF4y2Ba)gydF4y2Ba绘制出波德响应gydF4y2BasysgydF4y2Ba使用频率向量gydF4y2BawgydF4y2Ba在弧度/ TimeUnit。当您有像这样的稀疏模型时,请使用此语法gydF4y2Ba桅杆gydF4y2Ba或gydF4y2BamechssgydF4y2Ba模型对象。gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

[gydF4y2Ba通用汽车gydF4y2Ba,gydF4y2Ba点gydF4y2Ba,gydF4y2BaWcggydF4y2Ba,gydF4y2Ba航空gydF4y2Ba]=保证金(gydF4y2BasysgydF4y2Ba)gydF4y2Ba返回增益幅度gydF4y2Ba通用汽车gydF4y2Ba以绝对单位表示的相位裕度gydF4y2Ba点gydF4y2Ba,以及相应的频率gydF4y2BaWcggydF4y2Ba和gydF4y2Ba航空gydF4y2Ba的,gydF4y2BasysgydF4y2Ba.gydF4y2BaWcggydF4y2Ba为测量增益裕度的频率,即-180°相位过频。gydF4y2Ba航空gydF4y2Ba为相位裕度测量的频率,为0-dB增益交叉频率。这些频率用弧度/表示gydF4y2BaTimeUnitgydF4y2Ba,在那里gydF4y2BaTimeUnitgydF4y2Ba是否在gydF4y2BaTimeUnitgydF4y2Ba的属性gydF4y2BasysgydF4y2Ba.当gydF4y2BasysgydF4y2Ba有几个交叉点,gydF4y2Ba保证金gydF4y2Ba返回最小增益和相位裕度以及相应的频率。gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

[gydF4y2Ba通用汽车gydF4y2Ba,gydF4y2Ba点gydF4y2Ba,gydF4y2BaWcggydF4y2Ba,gydF4y2Ba航空gydF4y2Ba]=保证金(gydF4y2Ba玛格gydF4y2Ba,gydF4y2Ba阶段gydF4y2Ba,gydF4y2BawgydF4y2Ba)gydF4y2Ba从频率响应数据导出增益和相位裕度。提供增益数据gydF4y2Ba玛格gydF4y2Ba以绝对单位和相位数据表示gydF4y2Ba阶段gydF4y2Ba在度。你可以提供频率矢量gydF4y2BawgydF4y2Ba在任何单位和gydF4y2Ba保证金gydF4y2Ba返回gydF4y2BaWcggydF4y2Ba和gydF4y2Ba航空gydF4y2Ba在同一单位。gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

[gydF4y2Ba通用汽车gydF4y2Ba,gydF4y2Ba点gydF4y2Ba]=保证金(gydF4y2BasysgydF4y2Ba,gydF4y2BaJ1,…,JNgydF4y2Ba)gydF4y2Ba返回增益幅度gydF4y2Ba通用汽车gydF4y2Ba和相位裕度gydF4y2Ba点gydF4y2Ba模型数组中的条目gydF4y2BasysgydF4y2Ba与下标gydF4y2Ba(约为J1,……)gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

全部折叠gydF4y2Ba

对于本例,创建一个连续传递函数。gydF4y2Ba

Sys = tf(1,[1 2 1 0])gydF4y2Ba
sys = 1 --------------- s^3 + 2 s^2 + s连续时间传递函数。gydF4y2Ba

以图形方式显示增益和相位裕度。gydF4y2Ba

保证金(系统)gydF4y2Ba

图中包含2个轴对象。axis对象1包含一个类型为line的对象。该对象表示sys。axis对象2包含一个类型为line的对象。该对象表示sys。gydF4y2Ba

标题中显示的增益裕度(6.02 dB)和相位裕度(21.4 deg)用实心垂线标记。虚线表示的位置gydF4y2BaWcggydF4y2Ba,测量增益裕度的频率,以及gydF4y2Ba航空gydF4y2Ba,是测量相位裕度的频率。gydF4y2Ba

对于本例,创建离散时间传递函数。gydF4y2Ba

Sys = tf([0.04798 0.0464],[1 -1.81 0.9048],0.1)gydF4y2Ba
sys = 0.04798 z + 0.0464 --------------------- z^2 - 1.81 z + 0.9048采样时间:0.1秒gydF4y2Ba

计算增益裕度,相位裕度和频率。gydF4y2Ba

[通用点,Wcg航空]=利润率(系统)gydF4y2Ba
通用= 2.0517gydF4y2Ba
点= 13.5712gydF4y2Ba
Wcg = 5.4374gydF4y2Ba
Wcp=4.3544gydF4y2Ba

结果表明,在5.43 rad/s的相位交叉频率下,增益变化超过2.05 dB会导致系统不稳定。同样,在4.35 rad/s的增益交叉频率下,超过13.57度的相位变化将导致系统失去稳定性。gydF4y2Ba

对于这个例子,负载开环系统的频率响应数据,包括在频率w处测量的幅度(m)和相位值(p)。gydF4y2Ba

负载(gydF4y2Ba“openLoopFRD.mat”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“p”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“米”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba' w 'gydF4y2Ba);gydF4y2Ba

计算增益和相位裕度。gydF4y2Ba

[通用点,Wcg航空]=利润率(m p w)gydF4y2Ba
通用= 0.6249gydF4y2Ba
点= 48.9853gydF4y2Ba
Wcg = 1.2732gydF4y2Ba
航空= 1.5197gydF4y2Ba

对于本例,加载gydF4y2BainvertedPendulumArray.matgydF4y2Ba,其中包含一组3乘3的倒立摆模型。摇锤的质量随模型之间的移动而变化,移动方向为单列gydF4y2BasysgydF4y2Ba,当你沿着单行移动时,钟摆的长度也会发生变化。所用的质量值分别为100g、200g、300g,所用的摆长分别为3m、2m、1m。gydF4y2Ba

CgydF4y2Ba ogydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 1gydF4y2Ba CgydF4y2Ba ogydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 2gydF4y2Ba CgydF4y2Ba ogydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba RgydF4y2Ba ogydF4y2Ba wgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba RgydF4y2Ba ogydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba RgydF4y2Ba ogydF4y2Ba wgydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba

负载(gydF4y2Ba“invertedPendulumArray.mat”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“系统”gydF4y2Ba);大小(系统)gydF4y2Ba
传递函数的3x3数组。每个模型有1个输出和1个输入。gydF4y2Ba

找出阵列中所有模型的增益和相位裕度。gydF4y2Ba

(通用、Pm) =利润率(系统)gydF4y2Ba
通用=gydF4y2Ba3×3gydF4y2Ba0.9800 0.9800 0.9800 0.9800 0.9800 0.9800 0.9800 0.9800 0.9800 0.9800gydF4y2Ba
点=gydF4y2Ba3×3gydF4y2Ba-11.3798 -11.4118 -11.4433 -11.4059 -11.4296 -11.4532 -11.4228 -11.4410 -11.4592gydF4y2Ba

保证金gydF4y2Ba返回两个数组,gydF4y2Ba通用汽车gydF4y2Ba和gydF4y2Ba点gydF4y2Ba,其中每个项为相应项的增益和相位裕度值gydF4y2BasysgydF4y2Ba.例如,摆重100g,长度2m的模型的增益和相位裕度为gydF4y2BaGm (1, 2)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba点(1、2)gydF4y2Ba,分别。gydF4y2Ba

输入参数gydF4y2Ba

全部折叠gydF4y2Ba

动态系统,指定为一个SISO动态系统模型,或一组SISO动态系统模型。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gydF4y2Ba特遣部队gydF4y2Ba,gydF4y2BazpkgydF4y2Ba,gydF4y2Ba党卫军gydF4y2Ba,gydF4y2Ba桅杆gydF4y2Ba或gydF4y2BamechssgydF4y2Ba模型。gydF4y2Ba

如果gydF4y2BasysgydF4y2Ba是一个广义状态空间模型吗gydF4y2Ba一族gydF4y2Ba或者不确定状态空间模型gydF4y2Ba号航空母舰gydF4y2Ba,gydF4y2Ba保证金gydF4y2Ba返回电流或标称值的增益裕度和相位裕度gydF4y2BasysgydF4y2Ba.如果gydF4y2BasysgydF4y2Ba是一组模型,gydF4y2Ba保证金gydF4y2Ba返回gydF4y2Ba通用汽车gydF4y2Ba和gydF4y2Ba点gydF4y2Ba对应于其下标的模型的gydF4y2BaJ1,…,JNgydF4y2Ba在gydF4y2BasysgydF4y2Ba.有关模型数组的更多信息,请参见gydF4y2Ba模型阵列gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

希望提取其增益和相位裕度的数组中模型的索引,指定为正整数。您可以提供与数组维数相同的索引gydF4y2BasysgydF4y2Ba.例如,如果gydF4y2BasysgydF4y2Ba是一个4乘5的动态系统模型阵列,下面命令提取gydF4y2Ba通用汽车gydF4y2Ba和gydF4y2Ba点gydF4y2Ba对于数组中的(2,3)项。gydF4y2Ba

(通用、Pm) =利润率(sys、2、3);gydF4y2Ba

以绝对单位表示的系统响应幅度,指定为三维阵列。自从gydF4y2Ba保证金gydF4y2Ba只接受SISO系统,gydF4y2Ba玛格gydF4y2Ba是一个1 × 1 × N的数组,其中N是频率点的个数。例如,请参见gydF4y2Ba获取震级和相位数据gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

系统响应的相位,以度数表示,指定为三维阵列。自gydF4y2Ba保证金gydF4y2Ba只接受SISO系统,gydF4y2Ba阶段gydF4y2Ba是一个1 × 1 × N的数组,其中N是频率点的个数。例如,请参见gydF4y2Ba获取震级和相位数据gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

得到系统响应的幅度和相位值的频率,指定为列向量。gydF4y2Ba

输出参数gydF4y2Ba

全部折叠gydF4y2Ba

作为标量或数组返回的增益余量。如果gydF4y2BasysgydF4y2Ba是:gydF4y2Ba

  • 那么,只有一个模型gydF4y2Ba通用汽车gydF4y2Ba作为标量返回。gydF4y2Ba

  • 然后是一个模型数组gydF4y2Ba通用汽车gydF4y2Ba每个模型的收益边际数组在吗gydF4y2BasysgydF4y2Ba.gydF4y2Ba

通用汽车gydF4y2Ba增益的变化量需要使环路增益在频率上统一吗gydF4y2BaWcggydF4y2Ba其中相位角为-180°(模360°)。换句话说,增益边际是1/gydF4y2BaggydF4y2Ba如果gydF4y2BaggydF4y2Ba为-180°相位频率处的增益。负增益裕度表明通过减少增益而失去稳定性,而正增益裕度表明通过增加增益而失去稳定性gydF4y2Ba

的增益裕度gydF4y2Ba通用汽车gydF4y2Ba是以绝对单位计算的。你可以用dB来计算增益裕度,gydF4y2Ba

Gm_dB = 20 * log10(通用)gydF4y2Ba

相位余量,作为标量或数组返回。如果gydF4y2BasysgydF4y2Ba是:gydF4y2Ba

  • 那么,只有一个模型gydF4y2Ba点gydF4y2Ba作为标量返回。gydF4y2Ba

  • 然后是一个模型数组gydF4y2Ba点gydF4y2Ba每个模型的相位边界数组在吗gydF4y2BasysgydF4y2Ba.gydF4y2Ba

当环路增益为1.0时,相位裕度是响应相位与–180°之间的差值。gydF4y2Ba

相缘gydF4y2Ba点gydF4y2Ba是以度表示的。gydF4y2Ba

相位交叉频率,作为标量返回。gydF4y2BaWcggydF4y2Ba为测量增益裕度的频率,即-180°相位过频。gydF4y2Ba

WcggydF4y2Ba以弧度表示/gydF4y2BaTimeUnitgydF4y2Ba,在那里gydF4y2BaTimeUnitgydF4y2Ba是否在gydF4y2BaTimeUnitgydF4y2Ba的属性gydF4y2BasysgydF4y2Ba.gydF4y2Ba

增益交叉频率,返回为标量。gydF4y2Ba航空gydF4y2Ba为相位裕度测量的频率,为0-dB增益交叉频率。gydF4y2Ba

航空gydF4y2Ba以弧度表示/gydF4y2BaTimeUnitgydF4y2Ba,在那里gydF4y2BaTimeUnitgydF4y2Ba是否在gydF4y2BaTimeUnitgydF4y2Ba的属性gydF4y2BasysgydF4y2Ba.gydF4y2Ba

提示gydF4y2Ba

  • 当你使用gydF4y2Ba保证金(mag,阶段,w)gydF4y2Ba,gydF4y2Ba保证金gydF4y2Ba依靠插值来近似边缘,这通常产生不太准确的结果。例如,如果没有0-dB交叉gydF4y2BawgydF4y2Ba范围内,gydF4y2Ba保证金gydF4y2Ba返回相位裕度为gydF4y2Ba正gydF4y2Ba.因此,如果你有一个分析模型gydF4y2BasysgydF4y2Ba,使用gydF4y2Ba[通用点,Wcg航空]=利润率(系统)gydF4y2Ba是获得利润的更可靠的方法。gydF4y2Ba

之前介绍过的R2006agydF4y2Ba