RespConfig

ステップ応答またはインパルス応答のオプション

R2023a 以降

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説明

RespConfig オブジェクトは、ステップ応答 (step、stepplot)、インパルス応答 (impulse、impulseplot)、および初期応答 (initial (Control System Toolbox)、initialplot (Control System Toolbox)) のプロット オプションを指定するために使用します。

ステップ応答では、次のように構成が適用されます。

  • SISO の場合

    u(t)={U,t<T0+TdU+dU,t≥T0+Td.

  • MIMO の場合、次のように設定することで j 番目の入力チャネルのステップ応答が取得されます。

    u(t)={U,t<T0+TdU+dUj*ej,t≥T0+Td,

    ここで、ej は j 番目の基底ベクトルです。

インパルス応答では、次のように構成が適用されます。

u(t)=U+dU*δ(t−(T0+Td))

ここで、以下となります。

  • U はベースライン入力値です。

  • dU は、入力レベルの U からの相対的な変化です。

  • T0 は、開始時間です。

  • Td は、変化が発生するまでの T0 からの相対的な時間です。

作成

構文

respOpt = RespConfig
respOpt = RespConfig(PropertyName=Value)

説明

respOpt = RespConfig は、既定のプロパティ値をもつ応答の構成オブジェクトを作成します。

例

respOpt = RespConfig(PropertyName=Value) は、応答の構成オブジェクトを作成し、1 つ以上の名前と値の引数を使用してそのプロパティを設定します。

例

プロパティ

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ベースライン入力信号値。スカラーまたはベクトルとして指定します。

  • 単入力システムの場合、Bias はスカラー値です。

  • 多入力システムの場合、Bias は長さ Nu のベクトルです。ここで、Nu は入力チャネルの数です。ベクトルの各値が、その入力チャネルにおける信号値に対応します。関数によって、一度に 1 つずつ、入力チャネルごとに応答が計算されます。

  • オフセットをもつ状態空間モデルの場合、Bias = 'u0' と設定して、モデルのオフセット u0、u0(t) (LTV モデルの場合) または u0(t,p) (LPV モデルの場合) からのステップまたはインパルスの相対的な変化を適用します。LTV モデルおよび LPV モデルの場合、これは "データ関数" の出力 u0 です。この場合、合計入力信号は u0 + u(t) になります。

入力レベルの入力信号バイアスからの相対的な変化。スカラーまたはベクトルとして指定します。

  • 単入力システムの場合、Amplitude はスカラー値です。

  • 多入力システムの場合、Amplitude は長さ Nu のベクトルです。ここで、Nu は入力チャネルの数です。ベクトルの各値が、その入力チャネルにおけるレベルの変化の振幅に対応します。関数によって、一度に 1 つずつ、入力チャネルごとに応答が計算されます。

  • 複素数のシステムの場合、複素数のステップ振幅を指定できます。 (R2025a 以降)

入力信号の遅延。非負のスカラー値として指定します。この値は、変化が発生するまでのシミュレーション開始時間 T0 からの相対的な時間を指定します。

初期状態の値。ベクトルまたは initialCondition オブジェクトとして指定します。

既定では、入力バイアス U と等しい定数の入力レベルに対して取得される定常状態条件からシミュレーションが開始されます。内部遅延のない状態空間モデルの場合、初期状態 xinit は次を解くことで得られます。

  • 連続時間 — 0 = Axinit + BU

  • 離散時間 — xinit = Axinit + BU

別の初期状態からシミュレーションを開始するには、次のいずれかを使用します。

  • 状態空間モデルの場合、InitialState は長さ Nx のベクトルです。ここで、Nx は状態の数です。

  • オフセットをもつ状態空間モデルの場合、InitialState を 'x0' に設定することもできます。この場合、状態のオフセット値 x0 (状態空間モデルの場合)、x0(T0) (LTV モデルの場合)、または x0(T0,p(T0)) (LPV モデルの場合) が使用されます。LTV モデルおよび LPV モデルの場合、状態のオフセット値は t = T0 で評価された "データ関数" の出力 x0 です。

  • idtf、idss、idproc、idpoly、idgrey モデルなどの同定された LTI モデルの場合、initialCondition オブジェクトを使用して初期状態を指定できます。同定されたモデルを使用するには System Identification Toolbox™ ソフトウェアが必要です。

LPV モデルの初期パラメーター値。スカラーまたはベクトルとして指定します。

このプロパティが必要になるのは、Bias = 'u0' を指定する場合と InitialState = [] または 'x0' を指定する場合のみです。それ以外の場合、この値は無視されます。

オブジェクト関数

impulse動的システムのインパルス応答プロット、インパルス応答データ
impulseplotインパルス応答をプロットし、プロット ハンドルを返す
step動的システムのステップ応答
stepplotステップ応答をプロットし、プロット ハンドルを返す

例

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ライブ スクリプトを開く

伝達関数モデルを作成します。

sys = tf([1 5],[1 10 50]);

オプション セットを作成して、ステップの入力バイアス、振幅、および遅延を指定します。

Config = RespConfig(Bias=-2,Amplitude=5,Delay=2);

指定したオプションを使用してステップ応答を計算します。

step(sys,Config)

MATLAB figure

ライブ スクリプトを開く

状態空間モデルを作成します。

A = [-0.8429,-0.2134;-0.5162,-1.2139];
B = [0.7254,0.7147;0,-0.2050];
C = [-0.1241,1.4090;1.4897,1.4172];
D = [0.6715,0.7172;-1.2075,0];
sys = ss(A,B,C,D);

既定のオプション セットを作成し、ドット表記を使用して値を指定します。

respOpt = RespConfig;
respOpt.Bias = [-2,3];
respOpt.Amplitude = [2,-0.5];
respOpt.InitialState = [0.1,-0.1];
respOpt.Delay = 5;

インパルス応答を計算します。

t = 0:0.1:20;
impulse(sys,t,respOpt)

MATLAB figure

バージョン履歴

R2023a で導入

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参考

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