nyquistplot
R2026b動的システムのナイキスト応答のプロット
構文
説明
nyquistplot 関数は、動的システム モデルのナイキスト応答をプロットします。プロットをカスタマイズするには、NyquistPlot オブジェクトを返し、ドット表記を使用して変更します。詳細については、コマンド ラインでの線形解析プロットのカスタマイズを参照してください。
ナイキスト応答データを取得するには、nyquist 関数を使用します。
nyquistplot( は、動的システム モデル sys)sys のナイキスト応答をプロットします。
sys が多入力多出力 (MIMO) モデルである場合、nyquistplot 関数は、各プロットが 1 つの入出力ペアの周波数応答を示すナイキスト線図のグリッドを作成します。
nyquistplot(___, は、plotoptions)plotoptions で指定されたプロット オプションを使用してナイキスト応答をプロットします。plotoptions に指定する設定は、現在の MATLAB® セッションのプロット基本設定をオーバーライドします。ローカルの基本設定にかかわらず、同じ外観の複数のプロットを生成するスクリプトを記述する場合、この構文が有用です。
nyquistplot(___, は、1 つ以上の名前と値の引数を使用して応答プロパティを指定します。たとえば、Name=Value)nyquistplot(sys,LineWidth=1) はプロット ラインの幅を 1 に設定します。 (R2026a 以降)
nyquistplot( は、parent,___)Figure や TiledChartLayout などの指定された親グラフィックス コンテナーにナイキスト応答をプロットし、Parent プロパティを設定します。指定された開いている Figure にプロットを作成する場合、または App Designer でアプリを作成する場合に、この構文を使用します。
np = nyquistplot(___)
例
この例では、プロット ハンドルを使用して位相単位をラジアンに変更し、グリッドをオンにします。
5 つの状態をもつランダムな状態空間モデルを生成し、チャート オブジェクト np を使用してナイキスト線図を作成します。
rng("default")
sys = rss(5);
np = nyquistplot(sys);
位相単位をラジアンに変更し、グリッドをオンにします。これを行うには、チャート オブジェクトのプロパティを編集します。
np.PhaseUnit = "rad"; grid on;
チャート オブジェクトを変更すると、ナイキスト線図は自動的に更新されます。
あるいは、nyquistoptions コマンドを使用して必要なプロット オプションを指定することもできます。まず、ツールボックスの基本設定に基づいてオプション セットを作成します。
plotoptions = nyquistoptions("cstprefs");位相単位をラジアンに設定し、グリッドをオンにすることにより、オプション セットのプロパティを変更します。
plotoptions.PhaseUnits = "rad"; plotoptions.Grid = "on"; nyquistplot(sys,plotoptions);
ツールボックスの基本設定によっては、取得したプロットの外観がこのプロットと異なって見える場合もあります。明示的に設定したプロパティのみ (この例では PhaseUnits と Grid) が、ツールボックスの基本設定をオーバーライドします。
動的システム モデルのナイキスト線図を作成し、対応するチャート オブジェクトを作成します。
sys = tf(100,[1,2,1]); np = nyquistplot(sys);
プロット タイトルのテキストを変更します。
np.Title.String = "Nyquist Plot of sys";
動的システムのナイキスト周波数応答をプロットします。プロット ハンドルに変数名を割り当て、さらなる操作のためにアクセスできるようにします。
sys = tf(100,[1,2,1]); h = nyquistplot(sys);
臨界点 (–1,0) にズームインします。これを対話的に行うには、プロットを右クリックして [ズーム オン (-1,0)] を選択します。あるいは、プロット ハンドル h に zoomcp コマンドを使用します。
zoomcp(h)
同定された次数 2 と次数 6 の状態空間モデルの周波数応答を、周波数サンプル 50 個ごとにレンダリングされるそれらの 1-std 信頼領域と共に比較します。
同定されたモデルのデータを読み込み、n4sid を使用して状態空間モデルを推定します。次に、ナイキスト線図をプロットします。
load iddata1
sys1 = n4sid(z1,2);
sys2 = n4sid(z1,6);
w = linspace(10,10*pi,256);
np = nyquistplot(sys1,sys2,w);
どちらのモデルも、データに約 76% 適合しています。ただし、線図に示すように、sys2 は周波数応答でより高い不確かさを示しています。この不確かさは、特にナイキスト周波数の近傍で見られます。これを確認するには、ナイキスト応答が表示されている点のサブセットにおける信頼領域を表示します。
np.ShowNegativeFrequencies = "off"; np.Characteristics.ConfidenceRegion.DisplaySampling = 50; np.Characteristics.ConfidenceRegion.Visible = "on";
あるいは、線図を右クリックして [特性]、[信頼領域] を選択し、信頼領域の表示をオンにします。
この例では、3 つの入力、3 つの出力および 3 つの状態をもつ MIMO 状態空間モデルについて考えます。ナイキスト線図を作成し、曲線の一部のみを表示します。
MIMO 状態空間モデル sys_mimo を作成します。
J = [8 -3 -3; -3 8 -3; -3 -3 8]; F = 0.2*eye(3); A = -J\F; B = inv(J); C = eye(3); D = 0; sys_mimo = ss(A,B,C,D); size(sys_mimo)
State-space model with 3 outputs, 3 inputs, and 3 states.
チャート オブジェクト np をもつナイキスト線図を作成します。
np = nyquistplot(sys_mimo);
線図で負の周波数データを非表示にします。
np.ShowNegativeFrequencies = "off";
チャート オブジェクトを変更すると、ナイキスト線図は自動的に更新されます。MIMO モデルの場合、nyquistplot はナイキスト線図の配列を生成し、各プロットは 1 組の I/O の周波数応答を表示します。
入力引数
名前と値の引数
出力引数
ヒント
右クリック メニューからは、ナイキスト線図に特に適用される 2 つのズーム オプションを使用できます。
フル ビュー —ナイキスト線図の制約されていない分岐を切り取りますが、臨界点 (–1, 0) が含まれます。
ズーム オン (-1,0) — 臨界点付近 (-1,0) をズームします。プログラムから臨界点ズームにアクセスするには、
zoomcpコマンドを使用します。
バージョン履歴
R2006a より前に導入参考
nyquist | nyquistoptions | addResponse | showConfidence (System Identification Toolbox) | zoomcp
