timeoptions

時間プロット オプションの一覧を作成する

説明

timeoptions コマンドを使用し、TimeOptions オブジェクトを作成して時間プロットの外観をカスタマイズします。また、このコマンドを使用して、時間プロットを作成する MATLAB^® セッションの [プロット基本設定] の設定をオーバーライドすることもできます。

作成

構文

plotoptions = timeoptions

plotoptions = timeoptions('cstprefs')

説明

plotoptions = timeoptions は、既定の値を設定したときに時間プロットで使用可能なオプションの一覧を返します。これらのオプションを使用して、コマンド ラインから時間プロットの外観をカスタマイズできます。

plotoptions = timeoptions('cstprefs') は、[Control System Toolbox™ および System Identification Toolbox™ の基本設定] エディターで選択したオプションでプロット オプションを初期化します。エディターの詳細については、ツールボックス基本設定を参照してください。プロット オプションを少しだけ変更し、その他は既定の基本設定を使用する場合、この構文が有用です。この構文を使用するスクリプトは、異なる設定のセッションで実行すると、異なる結果が生じる場合があります。

プロパティ

Normalize — 応答正規化の切り替え

'off' (既定値) | 'on'

応答正規化の切り替え。'on' または 'off' として指定します。

SettleTimeThreshold — 整定時間のしきい値

0.02 (既定値) | 正のスカラー

整定時間のしきい値。値 0 と 1 の間の正のスカラーとして指定します。

RiseTimeLimits — 立ち上がり時間範囲

[0.1,0.9] (既定値) | [min,max] 形式の 2 要素ベクトル

0 と 1 の値の間の立ち上がり時間範囲。[min,max] 形式の 2 要素ベクトルとして指定します。

TimeUnits — 時間単位

'seconds' (既定値)

時間単位。次のいずれかの値として指定。

• 'nanoseconds'

• 'microseconds'

• 'milliseconds'

• 'seconds'

• 'minutes'

• 'hours'

• 'days'

• 'weeks'

• 'months'

• 'years'

また、入力システムの TimeUnit プロパティで指定された時間単位を使用する 'auto' も指定できます。異なる時間単位のある複数のシステムでは、最初のシステムの単位が使用されます。

ConfidenceRegionNumberSD — 信頼領域をプロットするために使用する標準偏差の数

1 (既定値) | スカラー

信頼領域をプロットするために使用する標準偏差の数。スカラーとして指定します。これは、同定されたモデルにのみ適用できます。

IOGrouping — 入出力ペアのグループ化

'none' (既定値) | 'inputs' | 'outputs' | 'all'

入出力 (I/O) ペアのグループ化。次のいずれかとして指定します。

• 'none' — 入出力のグループ化は行われません。

• 'inputs' — 入力のみをグループ化します。

• 'outputs' — 出力のみをグループ化します。

• 'all' — すべての I/O ペアをグループ化します。

InputLabels — 入力ラベルのスタイル

構造体 (既定値)

入力ラベルのスタイル。次のフィールドをもつ構造体として指定します。

• FontSize — フォント サイズ。0 より大きいスカラー値としてポイント単位で指定します。既定のフォント サイズは、特定のオペレーティング システムとロケールによって異なります。1 ポイントは 1/72 インチです。

• FontWeight — 文字の太さ。'Normal' または 'bold' として指定します。MATLAB は、FontWeight プロパティを使用して、システムで利用できるフォントから 1 つのフォントを選択します。すべてのフォントに太字があるとは限りません。そのため、太字フォントを指定しても標準フォントの太さと変わらない場合があります。

• FontAngle — 文字の傾斜。'Normal' または 'italic' として指定します。すべてのフォントに両方のフォント スタイルがあるとは限りません。そのため、イタリック フォントでも標準フォントと見た目が変わらない場合があります。

• Color — テキストの色。RGB 3 成分として指定します。既定の色は、RGB 3 成分 [0.4,0.4,0.4] を含む濃いグレーです。

• Interpreter — テキスト インタープリター。次の値のいずれかとして指定します。

  • 'tex' — TeX マークアップのサブセットを使用して文字を解釈します。これは、Interpreter の既定値です。

  • 'latex' — LaTeX マークアップを使用して文字を解釈します。

  • 'none' — リテラル文字を表示します。

OutputLabels — 出力ラベルのスタイル

構造体 (既定値)

出力ラベルのスタイル。次のフィールドをもつ構造体として指定します。

• FontSize — フォント サイズ。0 より大きいスカラー値としてポイント単位で指定します。既定のフォント サイズは、特定のオペレーティング システムとロケールによって異なります。1 ポイントは 1/72 インチです。

• FontWeight — 文字の太さ。'Normal' または 'bold' として指定します。MATLAB は、FontWeight プロパティを使用して、システムで利用できるフォントから 1 つのフォントを選択します。すべてのフォントに太字があるとは限りません。そのため、太字フォントを指定しても標準フォントの太さと変わらない場合があります。

• FontAngle — 文字の傾斜。'Normal' または 'italic' として指定します。すべてのフォントに両方のフォント スタイルがあるとは限りません。そのため、イタリック フォントでも標準フォントと見た目が変わらない場合があります。

• Color — テキストの色。RGB 3 成分として指定します。既定の色は、RGB 3 成分 [0.4,0.4,0.4] を含む濃いグレーです。

• Interpreter — テキスト インタープリター。次の値のいずれかとして指定します。

  • 'tex' — TeX マークアップのサブセットを使用して文字を解釈します。これは、Interpreter の既定値です。

  • 'latex' — LaTeX マークアップを使用して文字を解釈します。

  • 'none' — リテラル文字を表示します。

InputVisible — 入力の表示の切り替え

{'on'} (既定値) | {'off'}

入力の表示の切り替え。{'on'} または {'off'} として指定します。

OutputVisible — 出力の表示の切り替え

{'on'} (既定値) | {'off'}

出力の表示の切り替え。{'on'} または {'off'} として指定します。

Title — タイトルのテキストとスタイル

構造体 (既定値)

タイトルのテキストとスタイル。次のフィールドをもつ構造体として指定します。

• String — ラベル テキスト。文字ベクトルとして指定します。既定では、プロットは '時間応答' というタイトルになります。

• FontSize — フォント サイズ。0 より大きいスカラー値としてポイント単位で指定します。既定のフォント サイズは、特定のオペレーティング システムとロケールによって異なります。1 ポイントは 1/72 インチです。

• FontWeight — 文字の太さ。'Normal' または 'bold' として指定します。MATLAB は、FontWeight プロパティを使用して、システムで利用できるフォントから 1 つのフォントを選択します。すべてのフォントに太字があるとは限りません。そのため、太字フォントを指定しても標準フォントの太さと変わらない場合があります。

• FontAngle — 文字の傾斜。'Normal' または 'italic' として指定します。すべてのフォントに両方のフォント スタイルがあるとは限りません。そのため、イタリック フォントでも標準フォントと見た目が変わらない場合があります。

• Color — テキストの色。RGB 3 成分として指定します。既定の色は、RGB 3 成分 [0,0,0] で指定された黒です。

• Interpreter — テキスト インタープリター。次の値のいずれかとして指定します。

  • 'tex' — TeX マークアップのサブセットを使用して文字を解釈します。これは、Interpreter の既定値です。

  • 'latex' — LaTeX マークアップを使用して文字を解釈します。

  • 'none' — リテラル文字を表示します。

XLabel — X 軸のラベル テキストとスタイル

構造体 (既定値)

X 軸のラベル テキストとスタイル。次のフィールドをもつ構造体として指定します。

• String — ラベル テキスト。文字ベクトルとして指定します。既定では、軸のタイトルは '時間' です。

• FontSize — フォント サイズ。0 より大きいスカラー値としてポイント単位で指定します。既定のフォント サイズは、特定のオペレーティング システムとロケールによって異なります。1 ポイントは 1/72 インチです。

• FontWeight — 文字の太さ。'Normal' または 'bold' として指定します。MATLAB は、FontWeight プロパティを使用して、システムで利用できるフォントから 1 つのフォントを選択します。すべてのフォントに太字があるとは限りません。そのため、太字フォントを指定しても標準フォントの太さと変わらない場合があります。

• FontAngle — 文字の傾斜。'Normal' または 'italic' として指定します。すべてのフォントに両方のフォント スタイルがあるとは限りません。そのため、イタリック フォントでも標準フォントと見た目が変わらない場合があります。

• Color — テキストの色。RGB 3 成分として指定します。既定の色は、RGB 3 成分 [0,0,0] で指定された黒です。

• Interpreter — テキスト インタープリター。次の値のいずれかとして指定します。

  • 'tex' — TeX マークアップのサブセットを使用して文字を解釈します。これは、Interpreter の既定値です。

  • 'latex' — LaTeX マークアップを使用して文字を解釈します。

  • 'none' — リテラル文字を表示します。

YLabel — Y 軸のラベル テキストとスタイル

構造体 (既定値)

Y 軸のラベル テキストとスタイル。次のフィールドをもつ構造体として指定します。

• String — ラベル テキスト。文字ベクトルの cell 配列として指定します。既定では、軸のタイトルは '振幅' です。

• FontSize — フォント サイズ。0 より大きいスカラー値としてポイント単位で指定します。既定のフォント サイズは、特定のオペレーティング システムとロケールによって異なります。1 ポイントは 1/72 インチです。

• FontWeight — 文字の太さ。'Normal' または 'bold' として指定します。MATLAB は、FontWeight プロパティを使用して、システムで利用できるフォントから 1 つのフォントを選択します。すべてのフォントに太字があるとは限りません。そのため、太字フォントを指定しても標準フォントの太さと変わらない場合があります。

• FontAngle — 文字の傾斜。'Normal' または 'italic' として指定します。すべてのフォントに両方のフォント スタイルがあるとは限りません。そのため、イタリック フォントでも標準フォントと見た目が変わらない場合があります。

• Color — テキストの色。RGB 3 成分として指定します。既定の色は、RGB 3 成分 [0,0,0] で指定された黒です。

• Interpreter — テキスト インタープリター。次の値のいずれかとして指定します。

  • 'tex' — TeX マークアップのサブセットを使用して文字を解釈します。これは、Interpreter の既定値です。

  • 'latex' — LaTeX マークアップを使用して文字を解釈します。

  • 'none' — リテラル文字を表示します。

TickLabel — 目盛りラベルのスタイル

構造体 (既定値)

目盛りラベルのスタイル。次のフィールドをもつ構造体として指定。

• FontSize — フォント サイズ。0 より大きいスカラー値としてポイント単位で指定します。既定のフォント サイズは、特定のオペレーティング システムとロケールによって異なります。1 ポイントは 1/72 インチです。

• FontWeight — 文字の太さ。'Normal' または 'bold' として指定します。MATLAB は、FontWeight プロパティを使用して、システムで利用できるフォントから 1 つのフォントを選択します。すべてのフォントに太字があるとは限りません。そのため、太字フォントを指定しても標準フォントの太さと変わらない場合があります。

• FontAngle — 文字の傾斜。'Normal' または 'italic' として指定します。すべてのフォントに両方のフォント スタイルがあるとは限りません。そのため、イタリック フォントでも標準フォントと見た目が変わらない場合があります。

• Color — テキストの色。RGB 3 成分として指定します。既定の色は、RGB 3 成分 [0,0,0] で指定された黒です。

Grid — グリッド表示の切り替え

'off' (既定値) | 'on'

プロットでのグリッド表示の切り替え。'off' または 'on' として指定します。

GridColor — グリッド ラインの色

[0.15,0.15,0.15] (既定値) | RGB 3 成分

グリッド ラインの色。RGB 3 成分として指定します。既定の色は、RGB 3 成分 [0.15,0.15,0.15] で指定された薄いグレーです。

XLimMode — X 軸の範囲の選択モード

'auto' (既定値) | 'manual'

X 軸の範囲の選択モード。次のいずれかの値として指定します。

• 'auto' — 自動範囲選択を有効にします。プロットされたデータの全範囲に基づきます。

• 'manual' — 軸の範囲を手動で指定します。軸の範囲を指定するには、XLim プロパティを設定します。

YLimMode — Y 軸の範囲の選択モード

'auto' (既定値) | 'manual'

Y 軸の範囲の選択モード。次のいずれかの値として指定します。

• 'auto' — 自動範囲選択を有効にします。プロットされたデータの全範囲に基づきます。

• 'manual' — 軸の範囲を手動で指定します。軸の範囲を指定するには、YLim プロパティを設定します。

XLim — X 軸の範囲

'{[1,10]}' (既定値) | [min,max] 形式の 2 要素ベクトルの cell 配列

X 軸の範囲。[min,max] 形式の 2 要素ベクトルの cell 配列として指定します。

YLim — Y 軸の範囲

'{[1,10]}' (既定値) | [min,max] 形式の 2 要素ベクトルの cell 配列

Y 軸の範囲。[min,max] 形式の 2 要素ベクトルの cell 配列として指定します。

オブジェクト関数

getoptions	プロットのオプション ハンドル、またはプロットのオプション プロパティを返す
impulseplot	追加のプロット カスタマイズ オプションを使用してインパルス応答をプロットする
initialplot	追加のプロット カスタマイズ オプションを使用して初期条件応答をプロットする
lsimplot	追加のプロット カスタマイズ オプションを使用して任意の入力に対する動的システムのシミュレーションされた時間応答をプロットする
setoptions	プロット オプション ハンドルまたはプロットのオプション プロパティを設定する
stepplot	追加のプロット カスタマイズ オプションを使用してステップ応答をプロットする

例

正規化されたステップ応答のプロット

既定の時間オプション セットを作成します。

opt = timeoptions;

正規化された応答のプロットを有効にします。

opt.Normalize = 'on';

指定されたオプションを使用して 2 つの伝達関数モデルのステップ応答をプロットします。

sys1 = tf(10,[1,1]);
sys2 = tf(5,[1,5]);
stepplot(sys1,sys2,opt);

プロットは、2 つの伝達関数モデルの正規化されたステップ応答を示しています。

プロット ハンドルを使用したステップ プロットのカスタマイズ

この例では、プロット ハンドルを使用して時間単位を分に変更し、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、プロット ハンドル h をもつステップ応答プロットを作成します。

rng("default")
sys = rss(5);
h = stepplot(sys);

時間単位を分に変更し、グリッドをオンにします。そのためには、setoptions を使用してプロット ハンドル h のプロパティを編集します。

setoptions(h,'TimeUnits','minutes','Grid','on');

setoptions を呼び出すと、ステップ プロットは自動的に更新されます。

または、timeoptions 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。最初に、ツールボックス基本設定に基づいてオプション セットを作成します。

plotoptions = timeoptions('cstprefs');

時間単位を分に設定してグリッドを有効にすることで、オプション セットのプロパティを変更します。

plotoptions.TimeUnits = 'minutes';
plotoptions.Grid = 'on';
stepplot(sys,plotoptions);

同じオプション セットを使用して、同じカスタマイズを使用する複数のステップ プロットを作成できます。独自のツールボックス基本設定によっては、得られるプロットはこのプロットの外観と異なる場合があります。明示的に設定したプロパティ (この例では、TimeUnits および Grid) のみが、ツールボックス基本設定をオーバーライドします。

指定された時間でのカスタマイズされたステップ応答プロット

この例では、次の零点-極-ゲイン モデルのステップ応答を調べて、ステップ プロットを tFinal = 15 秒に制限します。タイトルに 15 ポイントの青いテキストを使用します。このプロットは、それを生成する MATLAB セッションの基本設定にかかわらず、外観が同じになります。

sys = zpk(-1,[-0.2+3j,-0.2-3j],1)*tf([1 1],[1 0.05]);
tFinal = 15;

最初に、timeoptions を使用して既定のオプション セットを作成します。

plotoptions = timeoptions;

次に、オプション セット plotoptions の必要なプロパティを変更します。

plotoptions.Title.FontSize = 15;
plotoptions.Title.Color = [0 0 1];

これで、オプション セット plotoptions を使用してステップ応答プロットを作成します。

h = stepplot(sys,tFinal,plotoptions);

plotoptions は固定のオプション セットで開始されるため、プロットの結果は MATLAB セッションのツールボックス基本設定とは独立したものになります。

初期条件からのシステム発展のカスタム プロット

既定では、lsimplot は、シミュレーションの開始時にすべての状態が 0 であると仮定して、モデルをシミュレーションします。状態空間モデルの応答をシミュレートする場合は、オプションの x0 入力引数を使用して、非ゼロの初期状態の値を指定します。次の 2 状態の SISO 状態空間モデルを考えてみます。

A = [-1.5 -3;
      3   -1];
B = [1.3; 0];
C = [1.15 2.3];
D = 0;
sys = ss(A,B,C,D);

2 秒の入力のない既知の初期状態のセットから展開して、単位ステップの変更を適用できるようにするとします。初期状態値のベクトル x0 を指定し、入力ベクトルを作成します。

x0 = [-0.2 0.3];
t = 0:0.05:8;
u = zeros(length(t),1);
u(t>=2) = 1;

最初に、timeoptions を使用して既定のオプション セットを作成します。

plotoptions = timeoptions;

次に、オプション セット plotoptions の必要なプロパティを変更し、ゼロ次ホールド オプションでシミュレーションされた応答をプロットします。

plotoptions.Title.FontSize = 15;
plotoptions.Title.Color = [0 0 1];
plotoptions.Grid = 'on';
h = lsimplot(sys,u,t,x0,plotoptions,'zoh');
hold on
title('Simulated Time Response with Initial Conditions')

プロットの最初の半分には、初期状態値 [-0.2 0.3] からのシステムの最初の変化を示します。t = 2 でステップが入力に変わり、プロットにはその時点における状態値から始まるこの新しい信号に対するシステム応答が示されます。plotoptions は固定のオプション セットで開始されるため、プロットの結果は MATLAB セッションのツールボックス基本設定とは独立したものになります。

任意の入力信号に対するシミュレーションされた応答のカスタマイズしたプロット

次の例では、時間単位を分に変更し、シミュレーションされた応答プロットに対するグリッドをオンにします。次の伝達関数について考えます。

sys = tf(3,[1 2 3]);

任意の入力信号に対するこのシステムの応答を計算するには、応答を計算する時間 t のベクトルと、対応する信号値を含むベクトル u を使用して lsimplot を指定します。たとえば、時間 t = 0 に 0 で開始され、t = 1 の 0 から t = 2 の 1 まで上昇した後、1 で状態を保つ、ランプ ステップ信号に対するシステム応答をプロットします。t を定義し、u の値を計算します。

t = 0:0.04:8;
u = max(0,min(t-1,1));

lsimplot を使用し、プロット ハンドル h を使って信号に対するシステム応答をプロットします。

h = lsimplot(sys,u,t);

プロットには、適用された入力 (u,t) がグレー、システム応答が青で示されています。

プロット ハンドルを使用して時間単位を分に変更し、グリッドをオンにします。そのためには、setoptions を使用してプロット ハンドル h のプロパティを編集します。

setoptions(h,'TimeUnits','minutes','Grid','on')

setoptions を呼び出すと、プロットは自動的に更新されます。

または、timeoptions 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。最初に、ツールボックス基本設定に基づいてオプション セットを作成します。

plotoptions = timeoptions('cstprefs');

時間単位を分に設定してグリッドを有効にすることで、オプション セットのプロパティを変更します。

plotoptions.TimeUnits = 'minutes';
plotoptions.Grid = 'on';
lsimplot(sys,u,t,plotoptions);

バージョン履歴

R2008a で導入

参考

getoptions | impulseplot | initialplot | lsimplot | setoptions | stepplot

トピック

• ツールボックス基本設定

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