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nyquistplot

追加のプロット カスタマイズ オプションをもつナイキスト線図

構文

h = nyquistplot(sys)
nyquistplot(sys,{wmin,wmax})
nyquistplot(sys,w)
nyquistplot(sys1,sys2,...,w)
nyquistplot(AX,...)
nyquistplot(..., plotoptions)

説明

h = nyquistplot(sys) は、動的システム モデル sys のナイキスト線図を描画します。また、プロット ハンドル h を返します。getoptionssetoptions コマンドを使ってプロットをカスタマイズするためにこのハンドルを使用することができます。次のように入力すると

help nyquistoptions 

使用できるプロット オプションの一覧が得られます。

周波数範囲と点数は自動的に選択されます。離散時間における周波数の記述の詳細については、bode を参照してください。

nyquistplot(sys,{wmin,wmax})wmin から wmax までの周波数 (rad/TimeUnitTimeUnitsysTimeUnit プロパティで指定される、入力動的システムの時間単位) のナイキスト線図を描画します。

nyquistplot(sys,w) は、ユーザーが指定した周波数のベクトル w (rad/TimeUnit 単位、TimeUnitsysTimeUnit プロパティで指定された入力動的システムの時間単位) を使用します。この周波数でナイキスト応答が評価されることになります。対数間隔の周波数ベクトルを作成するためには、logspace を参照してください。

nyquistplot(sys1,sys2,...,w) は、1 つのプロットに複数のモデル sys1sys2、...のナイキスト線図を描画します。周波数ベクトル w は、オプションです。システムごとに次のように、色、ラインスタイル、およびマーカーを指定することもできます。

nyquistplot(sys1,'r',sys2,'y--',sys3,'gx')

nyquistplot(AX,...) は、ハンドル AX をもつ座標軸内にプロットします。

nyquistplot(..., plotoptions) は、plotoptions で指定されたオプションでナイキスト応答をプロットします。次のように入力すると

help nyquistoptions 

詳細が得られます。

ナイキスト線図のタイトルのカスタマイズ

動的システム モデルのナイキスト線図を作成し、そのプロットにハンドルを保存します。

sys = tf(100,[1,2,1]);
h = nyquistplot(sys);

プロットのタイトルを "Nyquist Plot of sys" に変更します。これを行うには、getoptions を使用して、プロット ハンドル h から既存のプロット オプションを抽出します。

opt = getoptions(h)
opt =

                         FreqUnits: 'rad/s'
                          MagUnits: 'dB'
                        PhaseUnits: 'deg'
                   ShowFullContour: 'on'
          ConfidenceRegionNumberSD: 1
    ConfidenceRegionDisplaySpacing: 5
                        IOGrouping: 'none'
                       InputLabels: [1x1 struct]
                      OutputLabels: [1x1 struct]
                      InputVisible: {'on'}
                     OutputVisible: {'on'}
                             Title: [1x1 struct]
                            XLabel: [1x1 struct]
                            YLabel: [1x1 struct]
                         TickLabel: [1x1 struct]
                              Grid: 'off'
                         GridColor: [0.1500 0.1500 0.1500]
                              XLim: {[-20 100]}
                              YLim: {[-80 80]}
                          XLimMode: {'auto'}
                          YLimMode: {'auto'}

Title オプションは、いくつかのフィールドから成る構造体です。

opt.Title
ans = struct with fields:
         String: 'Nyquist Diagram'
       FontSize: 11
     FontWeight: 'bold'
      FontAngle: 'normal'
          Color: [0 0 0]
    Interpreter: 'tex'

Title 構造体の String フィールドを変更し、setoptions を使用して変更をプロットに適用します。

opt.Title.String = 'Nyquist Plot of sys';
setoptions(h,opt)

臨界点のズーム

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てアクセス可能にし、さらに操作を行えるようにします。

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、プロットで右クリックし、[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 上で zoomcp コマンドを使用します。

zoomcp(h)

同定されたモデルをプロットし、選択した点に信頼領域を表示

次数 2 および 6 の同定された状態空間モデルの周波数応答と 50 番目の周波数サンプルごとに表示される 1-std の標準偏差信頼領域を比較します。

load iddata1
sys1 = n4sid(z1,2); % discrete-time IDSS model of order 2
sys2 = n4sid(z1,6); % discrete-time IDSS model of order 6

両方のモデルは、データを約 76%近似します。しかし sys2 では、プロットに示されるように、周波数応答の不確かさが特にナイキスト周波数近くで高くなります。このことを確認するには、ナイキスト線図を生成し、ナイキスト応答が表示されている点のサブセットに信頼領域を表示します。

w = linspace(10,10*pi,256);
h = nyquistplot(sys1,sys2,w);
setoptions(h,'ConfidenceRegionDisplaySpacing',50,...
             'ShowFullContour','off');

信頼領域の表示を有効にするには、プロットを右クリックして [特性][信頼領域] を選択します。

ヒント

  • 単位などのプロットのプロパティを変更することができます。プロットのプロパティの変更方法の詳細は、プロットをカスタマイズする方法 (Control System Toolbox)を参照してください。

  • 右クリック メニューには、ナイキスト線図に特に適用される 2 つのズーム オプションがあります。

    • 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 臨界点ズームにプログラム的にアクセスするには、zoomcp コマンドを使用します。臨界点のズームを参照してください。

  • ある周波数における実数値と虚数値を示すデータ マーカーをアクティブにするには、曲線上の任意の場所をクリックします。以下の図は、データ マーカーが表示された nyquist プロットを示しています。

R2012a で導入