frest.Sinestream

输入信号包含一系列正弦波

描述

使用一个frest.Sinestream对象表示用于频率响应估计的sinestream输入信号。这样的信号由不同频率的正弦波组成。每个频率使系统兴奋一段时间。

大多数情况下推荐使用Sinestream信号。当系统包含强非线性或需要非常精确的频率响应模型时,它们特别有用。使用sinestream输入时产生的频率响应模型包含sinestream信号中的所有频率

你可以在命令行中使用sinestream输入信号的估计,在模型线性化电路,或与频率响应估计量块。估计算法在指定用于估计的输入点注入sinestream信号,并在输出点测量响应。欲了解更多信息,请参阅Sinestream输入信号

要查看输入信号的情节,键入情节(输入)。要创建时间序列对象为您的输入信号,使用generateTimeseries命令。

创建

您可以通过以下方式之一创建sinestream信号:

欲了解更多信息,请参阅Sinestream输入信号

描述

输入= frest.Sinestream (sys根据线性系统的动力学特性,产生具有一系列正弦信号的信号sys。举例来说,如果你有你的系统的精确线性化,你可以用它来初始化参数。

输入= frest.Sinestream (名称,值用一系列的正弦波产生一个信号属性使用一个或多个名称值对指定。在引号中每个属性的名称。

输入参数

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线性动态系统,指定为单输入输出系统SSTF, 要么zpk对象。你可以指定已知的动力学或者通过线性化一个非线性系统来获得线性模型。

由此产生的frest.Sinestream对象自动设置基于线性系统上的以下属性:

  • 频率包含线性系统具有有趣动态的频率。

  • SettlingPeriods是周期的数量所花费的系统在每个频率达到稳定状态频率

  • NumPeriods是(3+SettlingPeriods),以确保每个频率激发在最大振幅的系统,用于至少三个时期。

  • 对于离散系统,SamplesPerPeriod被设定为使得所有频率具有相同的采样时间作为线性系统。

其余的属性使用默认值。

属性

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信号频率,指定为频率值的矢量,单位为FreqUnits

信号在每个频率的振幅,指定为下列之一:

  • 标量-设置所有频率相同的振幅。

  • 向量的长度等于的长度频率-将每个频率的振幅设置为不同的值。

每一周期内每一频率的采样数,具体如下:

  • 标量 - 使用相同数量的每周期的样本为所有频率。

  • 向量的长度等于的长度频率-每个频率使用不同数量的样本。

频率单位,指定为下列之一:

  • “弧度/秒”- 弧度每秒

  • “赫兹”——赫兹

用于斜升每个正弦波到其最大值,指定为以下中的一个的振幅的周期数:

  • 标量 - 使用相同数量的斜升的所有频率周期。

  • 向量的长度等于的长度频率-对每个频率使用不同数量的提升周期。

使用RampUpPeriods指定将每个正弦波的振幅线性增加到其最大值的周期数。指定此选项可确保在输入振幅发生变化时响应平稳。

frestimate丢弃在提升期间收集的响应数据。

周期的数目每个正弦波是在最大振幅,指定为以下情况之一:

  • 标量——对所有频率使用相同的周期数。

  • 向量的长度等于的长度频率- 使用不同数目的针对每个频率周期。

周期的指定数目包括沉降周期(SettlingPeriods)和用于估计的周期。

系统之前的周期数达到稳定状态,指定为以下情况之一:

  • 标量-对所有频率使用相同数量的稳定周期。

  • 向量的长度等于的长度频率- 使用不同数量的稳定时期各频率的。

frestimate丢弃在解决期间收集的响应数据。

在估计输入信号之前应用频率选择性FIR滤波frestimate,指定为下列其中一项:

  • '上'- 过滤所述输入信号。当你使用过滤,frestimate丢弃估计之前沉降周期之后为一个附加的期间的响应数据。

  • “关闭”- 不过滤输入信号。

为了在各个输入信号频率注入到你的Simulink金宝app®仿真过程中的模型,具体如下:

  • “顺序”-frestimate在使用可变采样时间的单一Simulink模拟中,将一个频率之后的一个频率注入到您的模型中。金宝app要使用此选项,您的模型必须使用变量步骤求解器。

  • '一次一个'-frestimate在模型的单独Simulink模拟期间注入每个频率。金宝app在每个仿真之前,frestimate初始化模型为估计指定的工作点。如果您有并行计算工具箱™软件,您可以并行运行这些仿真加快估计。欲了解更多信息,请参阅加快估计使用并行计算

对象的功能

frestimate 频率响应估计金宝app楷模
generateTimeseries 为输入信号生成时域数据
frest.simCompare 标绘非线性和线性模型的时域仿真
frest.simView 在时域和频域绘制频响模型
getSimulationTime 频率响应估计仿真的最终时间

例子

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通过指定信号频率创建估计的sinestream输入信号。同时,指定的幅度,斜坡上升周期数,结算周期数和时间的斜坡上升后的总数。

要指定的频率,使用的频率的矢量。

频率= linspace (1, 4, 4);

要指定其他参数,请使用标量对每个频率使用相同的参数值。要对每个频率使用不同的值,请使用与相同长度的向量频率。对于本例,在每个频率使用递增振幅,但保持递增周期的数量、稳定周期的数量和递增后的周期数量不变。

安培= [1 1.5 1.75 2];斜坡= 2;沉降= 3;PDS = 5;输入= frest.Sinestream(“频率”频率,...“振幅”,安培,...“RampPeriods”,坡道,...'SettlingPeriods'解决,...'NumPeriods',PDS);

检查结果sinestream信号。

情节(输入)

当你的sinestream信号覆盖很广的频率范围时,在所有频率上使用相同的采样时间是很低效的。出于这个原因,frest.Sinestream默认情况下,每个频率使用固定数量的样本。您可以使用标量值指定该数字,或者使用向量在每个频率上提供不同数量的样本。(若要在整个信号中创建具有固定采样时间的sinestream信号,请使用frest.createFixedTsSinestream。当用于估计的输入线性化点位于离散时间信号上时,此选项非常有用。

创建一个具有以下特征的正弦输入信号:

  • 50个频率间隔为10 Hz和1000 Hz之间的对数频率

  • 在所有频率上1e-3的振幅

  • 的信号的与频率取样频率的10倍(意味着每周期10个样​​本)

输入= frest.Sinestream(“振幅”,1E-3,...“频率”logspace (1、3、50),...“SamplesPerPeriod”10,...'FreqUnits'“赫兹”);

创建基于线性系统的动态特性的sinestream输入信号。当您使用频率响应估计,以验证模型的线性化这种方法是非常有用的。

打开Simul金宝appink模型。

模型=“watertank”;open_system(模型)

对于本例,在稳态操作点对模型进行线性化,以获得可用于初始化sinestream信号的状态空间模型。

IO(1)=的LiNiO(“watertank / PID控制器”,1“输入”);IO(2)=的LiNiO(“watertank /水箱系统”,1'的OpenOutput');watertank_spec = operspec(模型);opOpts = findopOptions (“DisplayReport”“关闭”);op = findop(模型、watertank_spec opOpts);sys =线性化(模型、op io);

创建sinestream信号。

输入= frest.Sinestream(系统);

frest.Sinestream选择基于系统动力学的频率。它还自动初始化sinestream信号的其它参数。

输入
输入信号:频率:[0.0015811;0.0026375;0.0043996;0.007339]] (rad/s)振幅:1e-05采样周期:40个周期:[4;4;4;…[1;1;1;1…][实用英语[实用英语][实用英语][实用英语][实用英语][实用英语][实用英语][实用英语][实用英语][实用英语][实用英语][实用英语][实用英语

可以使用点符号更改信号的属性。例如,增加信号幅度。

input.Amplitude = 3E-5
所述sinestream输入信号:频率:[0.0015811; 0.0026375; 0.0043996; 0.007339 ...](弧度/秒)振幅:3E-05 SamplesPerPeriod:40个NumPeriods:[4; 4; 4; 4 ...] RampPeriods:0 FreqUnits(弧度/秒,赫兹):弧度/秒SettlingPeriods:[1; 1; 1; 1 ...] ApplyFilteringInFRESTIMATE(开/关):上SimulationOrder(顺序/ OneAtATime):顺序

选择功能

模型线性化电路

模型线性化电路,要使用sinestream输入信号进行估计,则估计选项卡上,选择:

  • 输入信号>Sinestream当I/Os的采样时间是连续的。

  • 输入信号>固定采样时间Sinestream当I/Os的采样时间是离散的。

介绍R2009b中