[問題] 波德圖已回收
因為實驗的需要
想利用輸入與輸出訊號畫出系統的波德圖
我自己的想法是利用swept sin訊號輸入系統
將得到的輸入輸出訊號分別轉成頻域
根據頻率響應的定義得到大小圖與相位圖
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為了驗證此方法可以畫出波德圖
我先自己假設一系統,並且輸入swept sin
利用bode指令與自己的方法比較
比較後有兩個主要的問題出現
1.當系統為Type0時,大小圖一致,可是相位圖在高頻時有誤差
2.當系統為Type1時,兩圖的誤差都很大
以下附上程式碼
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clc;clear;close all
line=1.5;
%% VDHM model
Ka=55/3;%cc/volt
Ps=140;%bar
Kt=1.59*140/100;%torque constant
Jm=0.065;
Bm=0.04;
ts=0.005;
Gps=tf([0 Ka*Kt],[Jm Bm]);
Gpz=c2d(Gps,ts);
[As Bs Cs Ds]=ssdata(Gps);
[Az Bz Cz Dz]=c2dm(As,Bs,Cs,Ds,ts,'z');
xz=[0];
%% frequency analysis
tf=60;
Hz=1/ts;%取樣頻率
N=Hz*tf;%資料數
NHz=Hz-1/N;
f=(0:Hz/N:Hz-Hz/N);
xchirp=[0];
tsin=[0:ts:tf];
f0=0.01;f1=30;
usin=chirp(tsin,f0,tf,f1,'logarithmic');
f_final=30;%Hz
for i=1:tf/ts
tchirp(i)=(i-1)*ts;
uchirp(i)=usin(i);
xchirp=Az*xchirp+Bz*uchirp(i);
ychirp(i)=Cz*xchirp+Dz*uchirp(i);
end
figure(1)
subplot(211)
plot(tchirp,uchirp,'linewidth',line)
xlabel('sample number');ylabel('volt');
title('chirp sin signal');box on;
axis([0 tf min(uchirp)*1.5 max(uchirp)*1.5])
subplot(212)
plot(tchirp,ychirp,'linewidth',line)
xlabel('time(s)');ylabel('degree/s');
title('chirp sin response of VDHM');box on;
axis([0 tf min(ychirp)*1.2 max(ychirp)*1.2])
uchirp_f=fft(uchirp,tf/ts);
ychirp_f=fft(ychirp,tf/ts);
uchirp_mag=abs(uchirp_f);
ychirp_mag=abs(ychirp_f);
%由頻率響應定義(輸入訊號要為sin)可得下列mag和phase程式運算式
mag=20*log10(ychirp_mag./uchirp_mag);%db
phase=angle(ychirp_f./uchirp_f)*180/pi;%degree
w_rad=logspace(-1,3,N);
[mGps,pGps]=bode(Gps,w_rad);
figure(2)
subplot(211)
semilogx(w_rad/2/pi,20*log10(squeeze(mGps)),'r',f,mag,'linewidth',line)
title('magnitude');legend('by bode','fft')
axis([Hz/N f1 1.2*min(mag) 1.2*max(mag)]);
xlabel('frequency(Hz)');ylabel('mag(db)');
grid on;box on;
subplot(212)
semilogx(w_rad/2/pi,squeeze(pGps),'r',f,phase,'linewidth',line)
title('phase');legend('by bode','fft')
axis([Hz/N f1 1.2*min(phase) 0]);
xlabel('frequency(Hz)');ylabel('phase(degree)');
grid on;box on;
想請教板上的各位~為什麼會有這樣的現象出現
或是matlab有內建的指令可以直接根據輸入與輸出畫出波德圖
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10/23 18:37, , 1F
10/23 18:37, 1F
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