线性系统分析器
分析线性时不变 (LTI) 系统的时间和频率响应
说明
线性系统分析器可用于分析 LTI 系统的时间和频率响应。使用此 App,您可以:
查看和比较 SISO 和 MIMO 系统的响应图,或同时查看和比较几个线性模型的响应图。
生成时间响应图,如对任意输入的阶跃响应、冲激响应和时间响应。
生成频率响应图,例如波特图、奈奎斯特图、尼柯尔斯图、奇异值图和零极点图等。
检查关键响应特征,如上升时间、最大超调量和稳定裕度。
可用绘图
线性系统分析器可以生成以下响应图:
阶跃响应
冲激响应
对指定输入信号的仿真时间响应
指定初始条件下的仿真时间响应(仅限状态空间模型)
波特图(幅值和相位,或仅幅值)
奈奎斯特图
尼柯尔斯图
奇异值图
极点/零点图和 I/O 极点/零点图

打开 线性系统分析器 App
MATLAB® 工具条:在 App 选项卡上的控制系统设计和分析下,点击 App 图标。
MATLAB 命令提示符:输入
linearSystemAnalyzer
。
编程用途
linearSystemAnalyzer
打开线性系统分析器,但没有要分析的 LTI 系统。要指定要分析的系统,请选择文件 > 导入。
linearSystemAnalyzer(sys1,sys2,...,sysn)
打开线性系统分析器并显示一个或多个动态系统模型(sys1
、sys2
、....、sysn
)的阶跃响应。此类模型包括:
数值 LTI 模型,如
tf
、zpk
或ss
模型。辨识模型,如
idtf
、idss
或idproc
(需要 System Identification Toolbox™ 软件)。广义 LTI 模型,如
genss
或uss
模型。对于没有不确定性的广义 LTI 模型,线性系统分析器绘制模型标称值的响应。对于具有不确定性的广义模型,该 App 绘制不确定系统的 20 个随机样本的响应。(不确定模型需要 Robust Control Toolbox™ 软件。)
linearSystemAnalyzer(sys1,LineSpec1,sys2,LineSpec2...,sysn,LineSpecn)
指定每个响应图的线型、标记和颜色。使用一个、两个或三个字符指定绘图样式。例如,以下代码使用红色星号表示 sys1
的响应,使用品红色虚线表示 sys2
的响应。
linearSystemAnalyzer(sys1,'r-*',sys2,'m--');
有关配置此参量的详细信息,请参阅 plot
函数的 LineSpec
输入参量。
linearSystemAnalyzer(plottype,___)
打开线性系统分析器并显示由 plottype
指定的响应类型。此语法可与上述任一输入参量组合结合使用。plottype
参量可以是以下任一项:
'step'
- 阶跃响应。'impulse'
- 冲激响应。'lsim'
- 线性仿真图。使用此绘图类型时,“线性仿真工具”对话框会提示您为仿真指定输入信号。'initial'
- 初始条件图(仅限状态空间模型)。您可以使用extras
参量来指定初始状态。否则,将打开“线性仿真工具”对话框,提示您指定仿真的初始状态。'bode'
- 波特图。'bodemag'
- 波特幅值图。'nyquist'
- 奈奎斯特图。'nichols'
- 尼柯尔斯图。'sigma'
- 奇异值图。(请参阅sigma
。)'pzmap'
- 极点/零点图。'iopzmap'
- LTI 系统的每个输入/输出对组的极点/零点图。
要在打开线性系统分析器的同时附带打开多种响应图,请使用最多六种响应图类型的元胞数组作为 plottype
输入参量。例如,以下命令打开该 App,其中包含系统 sys
的阶跃响应图和奈奎斯特图。
linearSystemAnalyzer({'step';'nyquist'},sys)
linearSystemAnalyzer(plottype,sys1,sys2,...,sysn,extras)
指定特定于响应图类型的附加输入参量。extras
是除 plotoptions
和 dataoptions
参量外,对应于绘图类型的函数可用的一个或多个输入参量。例如,假设 plottype
是 'step'
。则 extras
使您能够使用可以与 step
命令结合使用的附加参量,例如所需的最终时间 Tfinal
。因此,以下命令打开该 App 并显示 sys
的阶跃响应图以及 Tfinal
的最终时间。
linearSystemAnalyzer('step',sys,Tfinal)
如果 plottype
是 'initial'
,您可以使用 extras
提供初始条件 x0
及其他参量,例如 Tfinal
。例如:
linearSystemAnalyzer('initial',sys,x0,Tfinal)
要确定 extras
的适当参量,请参阅对应于每种绘图类型的函数(如 step
、bode
或 initial
)的参考页。
h = linearSystemAnalyzer(___)
返回线性系统分析器图窗的句柄。此语法可与上述任一输入参量组合结合使用。使用句柄修改之前打开的线性系统分析器实例,如下面两个语法中所述。
linearSystemAnalyzer('clear',h)
清除与句柄 h
对应的线性系统分析器中的绘图和数据。要一次清除多个 App 实例,请将 h
设置为句柄向量。
linearSystemAnalyzer('current',sys1,sys2,...,sysn,h)
将系统 sys1
、sys2
、...、sysn
的响应添加到与句柄 h
对应的线性系统分析器。要一次更新多个 App 实例,请将 h
设置为句柄向量。如果新系统的 I/O 维度与当前显示的系统不同,App 将清除现有响应,仅显示新响应。
版本历史记录
在 R2015a 中推出
MATLAB Command
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