主要内容

波德

波德图的频率响应,或大小和相位数据

描述

例子

波德(sys)创建一个波德图的频率响应动态系统模型sys。情节显示大小(dB)和阶段(度)系统的响应作为频率的函数。波德自动决定频率基于系统动力学的阴谋。

如果sys是一个多输入多输出(MIMO)模型,然后呢波德产生一个数组的波德图,每个情节显示一对I / O的频率响应。

如果sys用复系数是一个模型,然后:

  • 对数频率刻度,情节展示了两个分支,一个积极的频率和一个负频率。情节还显示箭头指示的方向增加频率值为每个分支。看到波德图模型和复杂的系数

  • 线性频率刻度,情节显示单个分支对称频率范围集中在频率值为零。

例子

波德(sysN sys1, sys2,…)情节上的多个动态系统的频率响应同样的情节。所有系统必须有相同数量的输入和输出。

例子

波德(sys1LineSpec1,…,sysN LineSpecN)指定一个颜色、线型和标记每个系统的阴谋。

例子

波德(___,w)阴谋所指定的系统响应频率w

  • 如果w是一个单元阵列的形式{wmin, wmax},然后波德情节之间的响应频率范围wminwmax

  • 如果w是一个向量的频率呢波德情节在每个指定的频率响应。向量w可以包含两个正面和负面的频率。

您可以使用w与任何输入参数的组合在以前的语法。

例子

(玛格,阶段,wout)=波德(sys)返回响应的大小和相位在每个频率向量中wout。自动确定频率的函数wout基于系统动力学。这个语法不画一个阴谋。

例子

(玛格,阶段,wout)=波德(sys,w)返回在指定的频率响应数据w

  • 如果w是一个单元阵列的形式{wmin, wmax},然后wout包含频率范围之间wminwmax

  • 如果w是一个向量的频率呢wout=w

例子

(玛格,阶段,wout,sdmag,sdphase)=波德(sys,w)还返回幅度和相位的估计标准偏差值识别模型sys。如果您省略w,然后自动确定频率的函数wout基于系统动力学。

例子

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创建一个波德图下面的连续时间动态系统的输出。

H ( 年代 ) = 年代 2 + 0 1 年代 + 7 5 年代 4 + 0 1 2 年代 3 + 9 年代 2

特遣部队(H = 0.1 - 7.5 [1], [1 9 0 0 0.12]);波德(H)

图包含2轴对象。轴与ylabel对象1级(dB)包含一个类型的对象。这个对象表示h .坐标轴对象2 ylabel阶段(度)包含一个类型的对象。该对象代表了H。

波德自动选择范围基于系统动力学的阴谋。

创建一个波德图在指定的频率范围。使用这种方法,当你想关注的动力学在特定的频率范围。

特遣部队(H = (-0.1、-2.4、-181、-1950), [3.3,990, 2600]);波德(H,{1100})网格

图包含2轴对象。轴与ylabel对象1级(dB)包含一个类型的对象。这个对象表示h .坐标轴对象2 ylabel阶段(度)包含一个类型的对象。该对象代表了H。

细胞数组{1100}指定最小和最大频率值的波德图。当你以这种方式提供频率范围,频率响应数据的函数选择中间点。

另外,指定一个频率点向量用于评估和策划频率响应。

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

图包含2轴对象。轴与ylabel对象1级(dB)包含一个类型的对象。这个对象表示h .坐标轴对象2 ylabel阶段(度)包含一个类型的对象。该对象代表了H。

波德情节指定频率的频率响应。

比较连续时间系统的频率响应等效离散系统在相同的波德图。

创建连续时间和离散时间动态系统。

特遣部队(H = 0.1 - 7.5 [1], [1 9 0 0 0.12]);高清=汇集(H, 0.5,“zoh”);

创建一个显示两个系统的波德图。

波德(H,高清)

图包含2轴对象。轴与ylabel对象1级(dB)包含2线类型的对象。这些对象代表H,高清。坐标轴对象2 ylabel阶段(度)包含2线类型的对象。这些对象代表H,高清。

一个离散时间系统的波德图包括一条垂直线系统的奈奎斯特频率。

指定线条样式,颜色,或标记为每个系统波特图使用LineSpec输入参数。

特遣部队(H = 0.1 - 7.5 [1], [1 9 0 0 0.12]);高清=汇集(H, 0.5,“zoh”);波德(H,“r”高清,“b——”)

图包含2轴对象。轴与ylabel对象1级(dB)包含2线类型的对象。这些对象代表H,高清。坐标轴对象2 ylabel阶段(度)包含2线类型的对象。这些对象代表H,高清。

第一个LineSpec,“r”指定了一个坚实的红线的反应H。第二个LineSpec,“b——”指定一个蓝色虚线的反应高清

计算的大小和相位的频率响应的输出系统。

如果你不指定频率,波德选择频率基于系统动力学并返回他们在第三输出参数。

特遣部队(H = 0.1 - 7.5 [1], [1 9 0 0 0.12]);(杂志、阶段、wout) =波德(H);

因为H是一个的输出模型,第一个二维的玛格阶段都是1。第三个维度是频率的数量wout

大小(mag)
ans =1×31 41
长度(wout)
ans = 41

因此,在第三维度的每个条目玛格给出了在相应的频率响应的大小wout

对于这个示例,创建一个2-output 3-input系统。

rng (0,“旋风”);%的再现性H = rss (4、2、3);

对于这个系统,波德阴谋每个I / O通道的频率响应在一个单独的情节在一个单一的数字。

波德(H)

图包含12轴对象。坐标轴对象的标题1:在(1),ylabel:(1)包含一个类型的对象。该对象代表h .轴对象与ylabel 2:从(1)包含一个类型的对象。该对象代表h .轴对象与ylabel 3:从(2)包含一个类型的对象。该对象代表h .轴对象与ylabel 4:从(2)包含一个类型的对象。这个对象表示h .坐标轴对象5的标题:在(2)包含一个类型的对象。该对象代表6 h .坐标轴对象包含一个类型的对象。该对象代表h . 7轴对象包含一个类型的对象。该对象代表8 h .坐标轴对象包含一个类型的对象。这个对象表示h .坐标轴对象9的标题:在(3)包含一个类型的对象。 This object represents H. Axes object 10 contains an object of type line. This object represents H. Axes object 11 contains an object of type line. This object represents H. Axes object 12 contains an object of type line. This object represents H.

计算这些反应在20的大小和相位频率1到10之间的弧度。

20 w = logspace (0, 1);(杂志、相位)=预示(H, w);

玛格阶段是三维的数组,其中前两个维度对应的输出和输入维度H,第三个维度频率的数量。例如,检查的尺寸玛格

大小(mag)
ans =1×32 3 20

因此,例如,杂志(1、3、10)的大小是来自第三输入第一个输出的响应,计算10日频率w。同样的,阶段(1、3、10)包含相同的相位响应。

比较参数的频率响应模型,确定从输入/输出数据,非参数模型确定了使用相同的数据。

基于数据的识别参数和非参数模型。

负载iddata2z2;w = linspace(0, 10 *π,128);sys_np = spa (z2, [], w);sys_p =特遣部队(z2, 2);

使用水疗中心特遣部队命令需要系统辨识工具箱™软件。

sys_np是一个非参数识别模型。sys_p是一个参数识别模型。

创建一个包含两个系统波德图。

波德(sys_np sys_p w);传奇(“sys-np”,“sys-p”)

图包含2轴对象。坐标轴对象1的标题:u1:日元ylabel级(dB)包含2线类型的对象。这些对象代表sys-np sys-p。坐标轴对象2 ylabel阶段(度)包含2线类型的对象。这些对象代表sys-np sys-p。

您可以显示上的置信区域预示剧情情节单击右键并选择>置信区域特点

计算标准差的大小和相位识别模型。使用该数据来创建一个3σ的响应的不确定性。

确定一个传递函数模型基于数据。获取标准偏差数据的大小和相位频率响应。

负载iddata2z2;sys_p =特遣部队(z2, 2);w = linspace(0, 10 *π,128);(杂志、ph值、w、sdmag sdphase] =波德(sys_p w);

使用特遣部队命令需要系统辨识工具箱™软件。

sys_p是一个确定传递函数模型。sdmagsdphase包含标准偏差数据的大小和相位频率响应,分别。

使用标准偏差数据创建一个3σ情节对应地区的信心。

杂志=挤压(mag);sdmag =挤压(sdmag);semilogx (w杂志“b”w杂志+ 3 * sdmag,凯西:”w mag-3 * sdmag,凯西:”);

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含3线类型的对象。

创建一个模型的波德图复系数和模型与实际系数相同的情节。

rng (0) = (-3.50, -1.25 - -0.25; 2、0];B = (1, 0);C = (-0.75 - -0.5, 0.625 - -0.125);D = 0.5;Gc = ss (A, B, C, D);Gr = rss (5);波德(Gc, Gr)传说(“复系数模型”,“实系数模型”,“位置”,“西南”)

图包含2轴对象。轴与ylabel对象1级(dB)包含2线类型的对象。这些对象代表复系数模型,实系数模型。坐标轴对象2 ylabel阶段(度)包含2线类型的对象。这些对象代表复系数模型,实系数模型。

在对数频率刻度,情节展示了复系数模型,两个分支正频率,箭头,和一个负频率,与一只左向箭头。在这两个分支,箭头指示方向的频率增加。实系数模型总是包含一个支行的情节没有箭头。

你可以改变频率的波德阴谋情节单击右键并选择属性。在属性编辑器对话框中,在单位选项卡,设置频率刻度线性范围内。或者,您可以使用bodeplot函数与一个bodeoptions对象来创建一个定制的阴谋。

选择= bodeoptions;opt.FreqScale =“线性”;

创建自定义选项的情节。

bodeplot (Gc、Gr、选择)传说(“复系数模型”,“实系数模型”,“位置”,“西南”)

图包含2轴对象。轴与ylabel对象1级(dB)包含2线类型的对象。这些对象代表复系数模型,实系数模型。坐标轴对象2 ylabel阶段(度)包含2线类型的对象。这些对象代表复系数模型,实系数模型。

在线性频率刻度,情节显示单个分支对称频率范围集中在频率值为零。情节还显示负频响应时实系数模型的绘制响应以及复系数模型。

输入参数

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动态系统,指定为输出或MIMO动态系统模型的动态系统模型。动态系统,您可以使用包括:

  • 数字连续时间和离散时间线性时不变模型,如特遣部队,zpk,或党卫军模型。

  • 广义或不确定的线性时不变模型等一族号航空母舰(鲁棒控制工具箱)模型。(使用不确定的模型需要鲁棒控制工具箱™软件。)

    • 可调控制设计模块、功能评估模型在其当前值对策划和返回频率响应数据。

    • 不确定的控制设计模块,功能块模型的标称值和随机样本。当你使用输出参数,函数返回频率响应数据仅供名义模型。

  • 频率特性数据模型等的朋友模型。对于这样的模型,功能块中定义的响应频率模型。

  • 确定了LTI模型,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。对于这样的模型,函数也可以情节置信区间和返回频率响应的标准差。看到波德图的识别模型(使用识别模型需要系统辨识工具箱™软件。)

如果sys模型是一个数组,情节的频率响应函数数组中的所有模型在同一坐标轴。

线型、标志和颜色,指定为一个字符串或向量的两个或三个字符。可以出现在任何顺序的字符。你不需要指定三个特点(线型、标志和颜色)。例如,如果您省略线条样式和指定标记,然后情节只显示标记,也没有行。有关配置这个论点的更多信息,请参阅LineSpec输入参数的情节函数。

例子:“r——”指定了一个红色的虚线

例子:‘* b”指定蓝色星号标记

例子:“y”指定了一个黄线

频率的计算和频率响应,指定为单元阵列{wmin, wmax}或一个向量的频率值。

  • 如果w是一个单元阵列的形式{wmin, wmax},那么函数计算响应之间的频率范围wminwmax

  • 如果w的频率是一个矢量,然后计算在每个指定的频率响应函数。例如,使用logspace生成一个行向量与对数间隔的频率值。向量w可以包含正面和负面频率。

对于复系数的模型,如果你指定一个频率范围的w最小值,w马克斯)对你的情节,那么:

  • 对数频率刻度,情节设置频率限制(w最小值,w马克斯)和情节展示了两个分支,一个用于正频率(w最小值,w马克斯),一个用于负频率(-w马克斯,w最小值]。

  • 线性频率刻度,情节设置[——频率限制w马克斯,w马克斯)和情节显示单个分支对称频率范围集中在频率值为零。

在rad /单位指定的频率TimeUnit,在那里TimeUnitTimeUnit模型的属性。

输出参数

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系统响应的大小绝对单位,作为一个三维数组返回。这个数组的维数(数量的系统输出)×(数量的系统输入)×(频率点数)。

从绝对单位转换级分贝,使用:

magdb = 20 * log10 (mag)

阶段的系统响应度,作为一个三维数组返回。这个数组的维度(输出)×(输入)×(频率点数)。

的频率响应函数返回系统,作为一个列向量返回。函数选择基于模型动态频率值,除非你使用输入参数指定频率w

wout还包含负频率值与复系数模型。

在弧度/频率值TimeUnit,在那里TimeUnit的价值吗TimeUnit的属性sys

估计的标准偏差的大小反应在每个频率点,作为一个三维数组返回。sdmag一样的尺寸吗玛格

如果sys不是一个确定了LTI模型,sdmag[]

估计的标准偏差在每个频率点响应的阶段,作为一个三维数组返回。sdphase一样的尺寸吗阶段

如果sys不是一个确定了LTI模型,sdphase[]

提示

  • 当你需要额外的定制选项,使用bodeplot代替。

算法

波德计算频率响应如下:

  1. 计算zero-pole-gain (zpk)表示的动态系统。

  2. 评估的增益和相位频率响应基于零,杆和获得数据为每个系统的输入/输出通道。

    • 对于连续时间系统,波德评估虚轴上的频率响应年代=,只考虑积极的频率。

    • 对于离散时间系统,波德评估单位圆上的频率响应。为了便于解释,命令参数化单位圆的上半部分为:

      z = e j ω T 年代 , 0 ω ω N = π T 年代 ,

      在哪里T年代样品时间和吗ωN奈奎斯特频率。等效连续时间频率ω然后使用的吗x设在变量。因为 H ( e j ω T 年代 ) 周期与2吗ωN,波德阴谋,奈奎斯特频率的响应ωN。如果sys是一个离散时间模型随着时间未指明的样本,波德使用T年代= 1。

版本历史

之前介绍过的R2006a