最新のリリースでは、このページがまだ翻訳されていません。 このページの最新版は英語でご覧になれます。

周波数応答データ (FRD) モデル

周波数応答データ

Control System Toolbox™ ソフトウェアでは、frd モデルを使用して、周波数応答データを保存、操作、解析することができます。frd モデルは、周波数点のベクトルを、シミュレーションまたは実験的に取得した対応する複素周波数応答データと一緒に保存します。

たとえば、モデル化する SISO システムの周波数応答データを測定するとします。このデータは、下の図に示すように、一連の周波数 ω1ω2, ,...,ωn の正弦波でシステムを駆動させることによって測定できます。

定常状態で各周波数 ωi の駆動信号に対して測定される応答 yi(t) は次の形式を取ります。

yi(t)=asin(ωit+b),i=1,,n.

測定の結果、各入力周波数での複素周波数応答 G は次のようになります。

G(jωi)=aejb,i=1,,n.

frd モデルではほとんどの周波数領域解析タスクを行えますが、時間領域シミュレーションを実行することはできません。線形システムの周波数応答解析の詳細は、参考文献 [1] の第 8 章を参照してください。

FRD モデルを作成するコマンド

次のコマンドを使用して FRD モデルを作成します。

コマンド

説明

frd周波数応答データから frd オブジェクトを作成します。
frestimate (Simulink Control Design)Simulink® モデルの周波数応答を推定して frd オブジェクトを作成します。この方法には Simulink Control Design™ ソフトウェアが必要です。詳細については、周波数応答のオフライン推定 (Simulink Control Design)を参照してください。

データからの周波数応答モデルの作成

この例は、frd を使用する単入力単出力 (SISO) 周波数応答モデルを作成する方法を示します。

周波数応答モデルは、周波数点のベクトルを、シミュレーションまたは実験的に取得した対応する複素周波数応答データと一緒に保存します。つまり、一連のテスト周波数でシステムの周波数応答を計測する場合、次のようにデータを使用して周波数応答モデルを作成できます。

  1. AnalyzerData.mat に周波数応答データを読み込みます。

    load AnalyzerData

    このコマンドは、列ベクトル freq および resp としてデータを MATLAB® ワークスペースに読み込みます。変数 freq および resp は、それぞれ 256 個のテスト周波数と対応する複素数値の周波数応答点を含みます。

    ヒント

    これらの変数を調べるには、次のように入力します。

    whos freq resp
  2. 周波数応答モデルを作成します。

    sys = frd(resp,freq);

sysfrd モデル オブジェクトであり、これは、周波数応答データを表すデータ コンテナーです。

多くの周波数領域の解析コマンドで frd モデルを使用できます。たとえば、bode を使用して周波数応答データを可視化します。

ヒント

既定の設定では、frd コマンドは周波数がラジアン/秒単位であることを前提としています。異なる周波数単位を指定するには、frd モデル オブジェクトの TimeUnit および FrequencyUnit プロパティを使用します。以下に例を示します。

sys = frd(resp,freq,'TimeUnit','min','FrequencyUnit','rad/TimeUnit') 

これは周波数単位をラジアン/分に設定します。

参考

| (Simulink Control Design)

関連する例

詳細