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奈奎斯特频率响应图
尼奎斯特(系统)
尼奎斯特(sysN sys1, sys2,…)
尼奎斯特(sys1 LineSpec1,…,sysN LineSpecN)
尼奎斯特(___,w)
[再保险,im, wout] =尼奎斯特(系统)
[再保险,im, wout] =尼奎斯特(sys, w)
[再保险,im, wout、sdre sdim] =尼奎斯特(sys, w)
例子
尼奎斯特(sys)生成一个频率响应的奈奎斯特图动态系统模型sys.该图显示了系统响应的实部和虚部作为频率的函数。
尼奎斯特(sys)
sys
尼奎斯特绘制由正频率和负频率组成的轮廓。该图还显示箭头,以指示每个分支频率增加的方向。尼奎斯特根据系统动力学自动确定要绘制的频率。
尼奎斯特
如果sys是一个多输入多输出(MIMO)模型尼奎斯特生成一个奈奎斯特图数组,每个图显示一个I/O对的频率响应。
如果sys为复系数模型,则正、负分支不对称。
尼奎斯特(sys1,sys2……sysN)在同一图上绘制多个动力系统的频率响应。所有系统必须有相同数量的输入和输出。
尼奎斯特(sys1,sys2……sysN)
尼奎斯特(sys1,LineSpec1、……sysN,LineSpecN)为图中的每个系统指定颜色、线条样式和标记。
尼奎斯特(sys1,LineSpec1、……sysN,LineSpecN)
LineSpec
尼奎斯特(___,w)为指定的频率绘制系统响应图w.
尼奎斯特(___,w)
w
如果w单元格数组的形式是{wmin, wmax},然后尼奎斯特绘制出频率区间的响应图wmin和wmax.
{wmin, wmax}
wmin
wmax
如果w是频率向量吗尼奎斯特绘制每个指定频率的响应曲线。向量w可以包含负频率和正频率。
您可以使用w使用前面语法中的任何输入参数组合。
[再保险,即时通讯,wout) =尼奎斯特(sys)返回矢量中每个频率上的频率响应的实部和虚部wout. 该功能可自动确定信号中的频率wout基于系统动力学。此语法不绘制绘图。
[再保险,即时通讯,wout) =尼奎斯特(sys)
再保险
即时通讯
wout
[再保险,即时通讯,wout) =尼奎斯特(sys,w)按指定的频率返回响应数据w.
[再保险,即时通讯,wout) =尼奎斯特(sys,w)
如果w单元格数组的形式是{wmin, wmax},然后wout包含的频率范围wmin和wmax.
如果w是频率向量吗wout=w.
[再保险,即时通讯,wout,sdre,sdim) =尼奎斯特(sys,w)的频率响应的实部和虚部的估计标准差识别模型sys.如果您省略w,则该函数自动确定输入频率wout基于系统动力学。
[再保险,即时通讯,wout,sdre,sdim) =尼奎斯特(sys,w)
sdre
sdim
全部折叠
创建以下传递函数并绘制其Nyquist响应。
H ( 年代 ) = 2 年代 2 + 5 年代 + 1 年代 2 + 2 年代 + 3. .
H = tf([2 5 1],[1 2 3]);尼奎斯特(H)
的尼奎斯特功能可以显示网格米-圆,它们是常数闭环幅值的等值线。米圆被定义为复数的轨迹,其中下面的量是跨频率的常数值。
T ( j ω ) = | G ( j ω ) 1 + G ( j ω ) | .
在这里,ω频率的单位是弧度/吗TimeUnit,在那里TimeUnit系统时间是和吗G是满足等量要求的复数的集合。
TimeUnit
显示…的网格米-圆圈,在绘图中右键单击并选择网格.另外,使用网格命令。
网格
网格在
在指定的频率范围内创建奈奎斯特图。当您想要关注特定频率范围内的动态时,请使用此方法。
特遣部队(H =(-0.1、-2.4、-181、-1950),[3.3,990,2600]);尼奎斯特(H, {1100})
细胞数组{1100}指定奈奎斯特图中正频率分支的频率范围[1,100]和负频率分支的[-100,-1]。通过对实系数模型的对称性得到负频分支。当以这种方式提供频率界限时,函数会为频率响应数据选择中间点。
{1100}
或者,指定一个用于评估和绘制频率响应的频率点向量。
w = 1:0.1:30;尼奎斯特(H, w,“。”)
尼奎斯特绘制在指定频率处的频率响应。
比较多个系统在同一奈奎斯特图上的频率响应。
创建动态系统。
Rng (0) = tf(3,[1,2,1]); / /输出Sys2 = tf([2 5 1],[1 2 3]);sys3 = rss (4);
创建显示所有系统的Nyquist图。
尼奎斯特(sys1 sys2 sys3)传说(“位置”,“西南”)
属性指定Nyquist图中每个系统的行样式、颜色或标记LineSpec输入参数。
sys1 =特遣部队([1、2、1]);Sys2 = tf([2 5 1],[1 2 3]);尼奎斯特(sys1”啊,“sys2,‘g’)
第一个LineSpec,”啊,“的响应,指定带有圆标记的虚线sys1.第二个LineSpec,‘g’,指定用于响应的实绿色线sys2.
”啊,“
sys1
‘g’
sys2
计算单输入单输出系统频率响应的实部和虚部。
如果你不指定频率,尼奎斯特根据系统动力学选择频率,并在第三个输出参数中返回它们。
H = tf([2 5 1],[1 2 3]);[再保险,im, wout] =尼奎斯特(H);
因为H是SISO模型,前两个维度再保险和即时通讯都是1。第三维度是频率的数量wout.
H
大小(re)
ans =1×31 1 141
长度(wout)
ans = 141
因此,第三维的每个元素再保险给出相应频率的响应的实部wout.
对于本例,创建一个2输出3输入的系统。
rng (0,“旋风”);H = rss(4、2、3);
对于这个系统,尼奎斯特在一个单独的图中绘制每个I/O通道的频率响应。
尼奎斯特(H)
计算这些响应在1到10弧度之间的20个频率的实部和虚部。
w=对数空间(0,1,20);[re,im]=nyquist(H,w);
再保险和即时通讯是前两个维度对应于的输出和输入维度的三维数组吗H,第三维度是频率的数量。例如,检查的尺寸再保险.
ans =1×32 3 20
因此,例如,再保险(1、3、10)从第三个输入到第一个输出的响应的实部是在第10个频率处计算的吗w.同样的,im(1,3,10)包含同一响应的虚部。
再保险(1、3、10)
im(1,3,10)
这个示例使用:
计算识别模型的实部和虚部的标准差。使用这些数据创建响应不确定性的3σ图。
加载估计数据z2.
z2
负载iddata2z2;
使用数据确定传递函数模型。使用特遣部队命令需要系统识别工具箱™软件。
特遣部队
sys_p =特遣部队(z2, 2);
得到512个频率的频率响应实部和虚部的标准差,w.
w=linspace(-10*pi,10*pi,512);[re,im,wout,sdre,sdim]=nyquist(sys_p,w);
再保险和即时通讯频率响应的实部和虚部是什么sdre和sdim分别为标准差。的频率wout是否与您在w.
使用标准偏差数据创建一个与置信区域相对应的3σ图。
re =挤压(重新);我=挤压(im);sdre =挤压(sdre);sdim =挤压(sdim);情节(再保险、即时通讯、“b”,re+3*sdre,im+3*sdim,凯西:”re-3 * sdre im-3 * sdim,凯西:”)包含(“实轴”);ylabel (“虚轴”);
在同一图上创建一个带有复系数的模型和一个带有实系数的模型的Nyquist图。
rng(0) = [-3.50,-1.25-0.25i;B = (1, 0);C = (-0.75 - -0.5, 0.625 - -0.125);D = 0.5;Gc = ss (A, B, C, D);Gr = rss (4);尼奎斯特(Gc, Gr)传说(“复系数模型”,“实系数模型”)
奈奎斯特图总是显示两个分支,一个是正频率,一个是负频率。箭头表示每个分支频率增加的方向。对于复系数模型,这两个分支是不对称的。对于实系数模型,负分支是通过对称得到的。
动态系统,指定为SISO或MIMO动态系统模型或动态系统模型阵列。你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,如特遣部队,zpk,或党卫军模型。
zpk
党卫军
广义或不确定的LTI模型,如一族或号航空母舰(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。)
一族
号航空母舰
对于可调控制设计块,该函数根据绘图和返回频率响应数据的当前值评估模型。
对于不确定控制设计块,该函数绘制模型的标称值和随机样本。使用输出参数时,函数仅返回标称模型的频率响应数据。
频率响应数据模型,例如的朋友模型。对于此类模型,该函数在模型中定义的频率下绘制响应。
的朋友
确定的LTI模型,例如idtf(系统辨识工具箱),中的难点(系统辨识工具箱),或idproc(系统辨识工具箱)模型。对于这些模型,该函数还可以绘制置信区间,并返回频率响应的标准差。看到建立具有响应不确定性的识别模型的奈奎斯特图.(使用已识别的模型需要System Identification Toolbox™软件。)
idtf
中的难点
idproc
如果sys是一组模型,该函数在同一轴上绘制阵列中所有模型的频率响应。
行样式、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。您不需要指定所有这三个特征(线条样式、标记和颜色)。例如,如果省略行样式并指定标记,那么图只显示标记而不显示行。有关配置此参数的详细信息,请参阅LineSpec输入参数情节函数。
情节
例子:“r——”指定红色虚线
“r——”
例子:‘* b”指定蓝色星号标记
‘* b”
例子:“y”指定黄线
“y”
用于计算和绘制频率响应的频率,指定为单元阵列{wmin, wmax}或者作为频率值的矢量。
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和wmax.
如果w为频率向量,则该函数计算在每个指定频率处的响应。例如,使用logspace生成具有对数间隔频率值的行向量。向量w可以包含正频率和负频率。
logspace
如指定频率范围为[w最小值,w马克斯],则该图显示由两个正频率组成的等高线[w最小值,w马克斯]和负频率[-w马克斯,w最小值].
指定频率单位为rad/TimeUnit,在那里TimeUnit是TimeUnit模型的属性。
系统响应的真实部分,以三维阵列的形式返回。这个数组的尺寸是(系统输出数量)-by-(系统输入数量)-by-(频率点数量)。
对于输出系统,再保险(1 1 k)给出了响应的实部kth频率w或wout.例如,请参见得到频率响应的实部和虚部.
再保险(1 1 k)
k
MIMO系统,再保险(i, j, k)给出了响应的实部k频率从j输入我第四输出。有关示例,请参见MIMO系统的奈奎斯特图.
再保险(i, j, k)
j
我
系统响应的虚部,以三维阵列返回。这个数组的尺寸是(系统输出数量)-by(系统输入数量)-by-(频率点数量)。
对于输出系统,im (1 1 k)给出了响应的虚部kth频率w或wout.例如,请参见得到频率响应的实部和虚部.
im (1 1 k)
MIMO系统,im (i, j, k)给出了响应的虚部k频率从j输入我第四输出。有关示例,请参见MIMO系统的奈奎斯特图.
im (i, j, k)
函数以列向量的形式返回系统响应的频率。该函数根据模型的动态选择频率值,除非您使用输入参数指定频率w.
wout也包含负频率值的模型与复系数。
频率值以弧度为单位TimeUnit,在那里TimeUnit价值是多少TimeUnit的属性sys.
[]
在每个频率点上响应实部的估计标准差,以三维阵列的形式返回。sdre有相同的尺寸再保险.
如果sys不是一个确定了LTI模型,sdre是[].
在每个频率点上响应的虚部的估计标准差,以三维阵列返回。sdim有相同的尺寸即时通讯.
如果sys不是一个确定了LTI模型,sdim是[].
当您需要额外的情节定制选项时,请使用nyquistplot代替。
nyquistplot
在右键菜单中可以找到两个特定于Nyquist图的缩放选项:
全视图-剪辑Nyquist图的无界分支,但仍然包括临界点(- 1,0)。
变焦(1,0)-围绕临界点(- 1,0)缩放。要以编程方式访问临界点缩放,使用zoomcp命令。有关更多信息,请参见nyquistplot.
zoomcp
要激活以给定频率显示实值和虚值的数据标记,请单击曲线上的任何位置。下图显示了a尼奎斯特用数据标记绘图。
尼克尔斯|σ|波德|nyquistplot
尼克尔斯
σ
波德
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