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선형 시스템 분석기

LTI(선형 시불변) 시스템의 시간 및 주파수 응답 분석

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설명

선형 시스템 분석기 앱을 사용하면 LTI 시스템의 시간 및 주파수 응답을 분석할 수 있습니다. 이 앱을 사용하면 다음을 수행할 수 있습니다.

  • SISO와 MIMO 시스템의 응답 플롯 또는 몇몇 선형 모델의 응답 플롯을 동시에 보고 비교할 수 있습니다.

  • 임의 입력에 대한 계단 응답, 임펄스 응답 및 시간 응답 같은 시간 응답 플롯을 생성할 수 있습니다.

  • 보드, 나이퀴스트, 니콜스, 특이값, 극점-영점 플롯 같은 주파수 응답 플롯을 생성할 수 있습니다.

  • 상승 시간, 최대 오버슈트, 안정성 여유 같은 핵심 응답 특성을 검토할 수 있습니다.

사용 가능한 플롯

선형 시스템 분석기에서는 다음과 같은 응답 플롯을 생성할 수 있습니다.

  • 계단 응답

  • 임펄스 응답

  • 지정된 입력 신호에 대해 시뮬레이션된 시간 응답

  • 지정된 초기 조건에서 시뮬레이션된 시간 응답(상태공간 모델에만 해당)

  • 보드 다이어그램(크기와 위상, 또는 크기만)

  • 나이퀴스트 플롯

  • 니콜스 플롯

  • 특이값 플롯

  • 극점-영점 맵 및 I/O 극점-영점 맵

Linear System Analyzer app

선형 시스템 분석기 앱 열기

  • MATLAB® 툴스트립: 앱 탭의 제어 시스템 설계 및 분석 아래에서 앱 아이콘을 클릭합니다.

  • MATLAB 명령 프롬프트: linearSystemAnalyzer를 입력합니다.

예제

프로그래밍 방식으로 사용

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linearSystemAnalyzer는 분석할 LTI 시스템이 지정되지 않은 상태로 선형 시스템 분석기 앱을 엽니다. 분석할 시스템을 지정하려면 파일 > 가져오기를 선택하십시오.

linearSystemAnalyzer(sys1,sys2,...,sysn)은 선형 시스템 분석기를 열고, 하나 이상의 동적 시스템 모델 sys1, sys2, ..., sysn의 계단 응답을 표시합니다. 이러한 모델에는 다음이 포함됩니다.

  • tf, zpk 또는 ss 모델과 같은 수치적 LTI 모델.

  • idtf, idss 또는 idproc와 같은 식별된 모델(System Identification Toolbox™ 필요).

  • genss 또는 uss 모델과 같은 일반화된 LTI 모델. 불확실성을 갖지 않는 일반화된 LTI 모델의 경우 선형 시스템 분석기는 모델의 공칭 값에 대한 응답을 플로팅합니다. 불확실성을 갖는 일반화된 모델의 경우 이 앱은 불확실한 시스템의 20개 임의 샘플에 대한 응답을 플로팅합니다. (불확실 모델을 사용하려면 Robust Control Toolbox™가 필요합니다.)

linearSystemAnalyzer(sys1,LineSpec1,sys2,LineSpec2...,sysn,LineSpecn)은 각 응답 플롯의 선 스타일, 마커, 색을 지정합니다. 문자를 한 개, 두 개 또는 세 개 사용하여 플롯 스타일을 지정하십시오. 예를 들어 다음 코드에서는 sys1에 대한 응답에는 빨간색 별표를, sys2에 대한 응답에는 자홍색 점선을 사용합니다.

linearSystemAnalyzer(sys1,'r-*',sys2,'m--');

이 인수를 구성하는 방법에 대한 자세한 내용은 plot 함수의 LineSpec 입력 인수를 참조하십시오.

linearSystemAnalyzer(plottype,___)은 선형 시스템 분석기를 열고, plottype으로 지정된 응답 유형을 표시합니다. 이 구문은 위에 열거된 구문에 나와 있는 입력 인수를 원하는 대로 조합하여 사용할 수 있습니다. plottype 인수는 다음 중 하나일 수 있습니다.

  • 'step' — 계단 응답.

  • 'impulse' — 임펄스 응답.

  • 'lsim' — 선형 시뮬레이션 플롯. 이 플롯 유형을 사용하면 시뮬레이션에 사용할 입력 신호를 지정하라는 메시지가 선형 시뮬레이션 툴 대화 상자에 표시됩니다.

  • 'initial' — 초기 조건 플롯(상태공간 모델에만 해당). extras 인수를 사용하여 초기 상태를 지정할 수 있습니다. 초기 상태를 지정하지 않으면 선형 시뮬레이션 툴 대화 상자가 열릴 때 시뮬레이션에 사용할 초기 상태를 지정하라는 메시지가 표시됩니다.

  • 'bode' — 보드 다이어그램.

  • 'bodemag' — 보드 크기 다이어그램.

  • 'nyquist' — 나이퀴스트 플롯.

  • 'nichols' — 니콜스 플롯.

  • 'sigma' — 특이값 플롯. (sigma를 참조하십시오.)

  • 'pzmap' — 극점-영점 맵.

  • 'iopzmap' — LTI 시스템의 각 입력/출력 쌍에 대한 극점-영점 맵.

선형 시스템 분석기를 열고 여러 개의 응답 플롯을 표시하려면, plottype 입력 인수에 대한 이러한 플롯 유형 중 최대 6개로 구성된 셀형 배열을 사용하십시오. 예를 들어 다음 명령은 이 앱을 열고 시스템 sys에 대한 계단 응답 플롯과 나이퀴스트 플롯을 표시합니다.

linearSystemAnalyzer({'step';'nyquist'},sys)

linearSystemAnalyzer(plottype,sys1,sys2,...,sysn,extras)는 응답 플롯 유형과 관련된 추가 입력 인수를 지정합니다. extras는 플롯 유형에 대응되는 함수에 사용할 수 있는 하나 이상의 입력 인수일 수 있습니다(plotoptions 및 dataoptions 인수 제외). 예를 들어 plottype이 'step'이라고 가정하겠습니다. 그러면 extras를 통해, step 명령에 사용할 수 있는 추가 인수(예: 원하는 최종 시간 Tfinal)를 사용할 수 있습니다. 따라서 다음 명령은 이 앱을 열고 최종 시간 Tfinal이 지정된 sys의 계단 응답 플롯을 표시합니다.

linearSystemAnalyzer('step',sys,Tfinal)

plottype이 'initial'이면 extras를 사용하여 초기 조건 x0과 Tfinal 같은 다른 인수를 제공할 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

linearSystemAnalyzer('initial',sys,x0,Tfinal)

extras에 적합한 인수를 확인하려면 step, bode 또는 initial 같은 각 플롯 유형에 대응하는 함수의 도움말 페이지를 참조하십시오.

h = linearSystemAnalyzer(___)는 선형 시스템 분석기 Figure에 대한 핸들을 반환합니다. 이 구문은 위에 열거된 구문에 나와 있는 입력 인수를 원하는 대로 조합하여 사용할 수 있습니다. 반환된 핸들을 사용하여, 이전에 열려 있던 선형 시스템 분석기 인스턴스를 수정할 수 있습니다. 이에 대해서는 다음 두 구문에 설명되어 있습니다.

linearSystemAnalyzer('clear',h)는 데이터와 플롯을 핸들 h에 대응하는 선형 시스템 분석기에서 지웁니다. 여러 개의 앱 인스턴스를 한 번에 지우려면 h를 핸들로 구성된 벡터로 설정하십시오.

linearSystemAnalyzer('current',sys1,sys2,...,sysn,h)는 시스템 sys1, sys2, ..., sysn의 응답을 핸들 h에 대응하는 선형 시스템 분석기에 추가합니다. 여러 개의 앱 인스턴스를 한 번에 업데이트하려면 h를 핸들로 구성된 벡터로 설정하십시오. 새 시스템의 I/O 차원이 현재 표시된 시스템과 다르면 앱은 기존 응답을 지우고 새 응답만 표시합니다.

버전 내역

R2015a에 개발됨

참고 항목

앱

함수