ドキュメンテーション

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周波数応答の推定

周波数応答の推定、周波数領域の特性の調査、線形化の検証

"周波数応答" は、正弦波入力に対するシステムの定常状態応答を表します。Simulink® Control Design™ ソフトウェアには、システムの周波数応答を推定するためにコマンド ライン ツールとグラフィカル線形解析ツールの両方が用意されています。推定された応答を使用して、正確な線形化結果を検証し、線形モデルのダイナミクスを解析し、あるいはパラメトリック モデルを推定することができます。周波数応答推定の詳細については、周波数応答モデルとはを参照してください。

周波数応答の推定では、対象の周波数でモデルを励起するために、線形入力ポイントで入力信号が必要になります。詳細については、推定用の入力信号を参照してください。

グラフィカル ツール

線形解析ツールSimulink モデルの線形化

関数

すべて展開する

frestimateSimulink モデルの周波数応答の推定
frestimateOptions周波数応答推定のオプション
frest.Sinestream一連の正弦波を含む信号
frest.createFixedTsSinestream固定サンプル時間の Sinestream 入力信号
frest.Chirpスイープ周波数の余弦信号
frest.Randomシミュレーション用の乱数入力信号
frest.createStepステップ入力信号
frest.simCompare非線形および線形モデルの時間領域シミュレーションのプロット
frest.simView周波数応答モデルの時間領域および周波数領域でのプロット
getSimulationTime周波数応答推定のシミュレーションの最終時間
frest.findSources時変ソース ブロックを特定します。
frest.findDependモデルのパス依存関係のリスト

トピック

周波数応答推定の基礎

周波数応答モデルとは

周波数応答は、正弦波入力に対するシステムの定常状態応答を表します。

モデル要件

モデルの周波数応答を推定するには、まずノイズをシミュレートするブロックと、時変信号を生成するブロックを無効にします。

線形解析ツールを使用した周波数応答の推定

手動で構成された sinestream 入力信号を使用して Simulink モデルの周波数応答を推定する。

線形解析ツールを使用した線形化ベースの入力による周波数応答の推定

モデルの線形化に基づく入力信号を使用して Simulink モデルの周波数応答を推定する。

コマンド ラインでの周波数応答の推定

MATLAB® コマンド ラインで Simulink モデルの周波数応答を推定する。

推定された周波数応答の解析

推定されたモデルをシミュレートし、周波数応答推定の結果を解析します。

推定用の入力信号

入力および出力信号を必要とする推定

周波数応答モデルを推定するには、線形化の入力ポイントで信号を加え、対応する出力信号を測定します。

推定用の入力信号

周波数応答の推定では、チャープ信号や Sinestream 信号など、対象の周波数でモデルを励起するために、線形入力ポイントで入力信号が必要になります。

sinestream 入力信号の作成

線形解析ツールまたはコマンド ラインを使用して、sinestream 入力信号を作成します。

チャープ入力信号の作成

線形解析ツールまたはコマンド ラインを使用して、チャープ入力信号を作成します。

推定用の入力信号の変更

周波数応答推定で予期せぬ結果が生じた場合は、入力信号プロパティの変更を試みることができます。

ノイズと時変入力

周波数応答の推定中にノイズ源を無効にする

ノイズ源は、線形化出力ポイントでの信号を妨げ、推定結果が不正確になる可能性があります。

Signal Processing Toolbox を使用したノイズがある周波数応答モデルの推定

Signal Processing Toolbox™ ソフトウェアを使用して周波数応答モデルを推定することもできます。ソフトウェアには、ウィンドウ処理と平均化が含まれます。

System Identification Toolbox を使用したノイズがある周波数応答モデルの推定

System Identification Toolbox™ ソフトウェアを使用して周波数応答モデルを推定することもできます。

周波数応答推定に対する時変ソース ブロックの影響

時変ソース ブロックは、線形化されたシステムの操作点からモデルを離すため、応答は定常状態に達することができません。

線形化の検証

周波数領域における線形化の検証

非線形モデルの周波数応答を推定し、その結果を線形化されたモデルの応答と比較することで、線形化の結果の精度を評価できます。

FRESTIMATE を使った周波数領域における線形化の検証

非線形モデルの周波数応答を推定することにより、コマンド ラインで線形化の結果の精度を評価できます。

時間領域における線形化の検証

非線形モデルと線形化したモデルのシミュレートされた出力を比較して、線形化の結果の精度を評価できます。

コード生成

繰り返しまたはバッチ処理による周波数応答推定用の MATLAB コードの生成

線形解析ツールを使用して、周波数応答推定のための MATLAB スクリプトまたは関数を生成します。

トラブルシューティング

推定速度とメモリの管理

推定時間とメモリ要件を低減して、周波数応答推定のパフォーマンスを改善します。

周波数応答推定のトラブルシューティング

推定された周波数応答が予想したシステムの動作に一致しない場合、時間領域および周波数領域の応答プロットを使用して結果を改善することができます。

注目の例