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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

説明

RespConfig オブジェクトは、step および impulse の応答のオプションを指定するために使用します。

関数 step では、この構成が次のように適用されます。

• SISO の場合

  $$u(t)=\{\begin{array}{cc}U,& t<T_0+T_d\\ U+dU,& t\ge T_0+T_d.\end{array}$$

• 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。

  $$u(t)=\{\begin{array}{cc}U,& t<T_0+T_d\\ U+d{U}_j*e_j,& t\ge T_0+T_d\end{array},$$

  ここで、e_j は j 番目の基底ベクトルです。

関数 impulse では、この構成が次のように適用されます。

$$u(t)=U+dU*\delta (t-(T_0+T_d))$$

ここで

• U は、入力信号のオフセットです。

• 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。

• T_d 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(Name=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。

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

プロパティ

InputOffset — 入力信号のオフセット レベル

0 (既定値) | スカラー | ベクトル

入力信号のオフセット レベル。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、InputOffset はスカラー値です。

• 多入力システムの場合、InputOffset は長さ N_u のベクトルです。ここで、N_u 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のオフセットに対応します。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。

• 線形パラメーター変動 (LPV) モデルおよび線形時変 (LTV) モデルの場合、スカラーまたはベクトルを使用して定数のオフセットを指定します。あるいは、InputOffset = 'u0' と設定して、ステップまたはインパルスの入力オフセット u₀(t) (LTV モデルの場合) または u₀(t,p) (LPV モデルの場合) からの相対的な変化を適用します。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。

Amplitude — 入力レベルの変化

1 (既定値) | スカラー | ベクトル

入力レベルの入力信号のオフセット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 N_u のベクトルです。ここで、N_u 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。

Delay — ステップまたはインパルスの遅延

0 (既定値) | 非負のスカラー

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。

InitialState — 初期状態の値

[] (既定値) | ベクトル | initialCondition オブジェクト

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、入力オフセット 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 x_init は次を解くことで得られます。

• 連続時間 — 0 = Ax_init + BU

• 離散時間 — x_init = Ax_init + 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 N_x のベクトルです。ここで、N_x は状態の数です。

• LTV モデルおよび LPV 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(T₀) または x₀(T₀,p(T₀)) が使用されます。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。

InitialParameter — LPV モデルの初期パラメーター値

[] (既定値) | スカラー | ベクトル

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、InputOffset = '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
step	動的システムのステップ応答

例

ステップ応答のオプションの構成

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、ステップの入力オフセット、振幅、および遅延を指定します。

Config = RespConfig('InputOffset',-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)

インパルス応答のオプションの構成

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.InputOffset = [-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)

バージョン履歴

R2023a で導入

R2023a: stepDataOptions よりも推奨

ステップ コマンドの応答の構成を作成する stepDataOptions が RespConfig に置き換えられています。RespConfig では、線形時変モデルと線形パラメーター変動モデルの初期条件および入力信号のオフセットを指定するサポートが向上しています。

参考

impulse | step