推定用入力信号の振幅のパラメータ変更によって、ボード線図の推定結果が変わる要因に何が考えられますか?
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Simscapeのコントローラーを使用するマス―バネ―ダンパーのモデルから、Control System Toolboxを用いてボード線図の導出を行いました。 指令部を「入力の摂動」、Motion Sensor の出力部を「出力の測定値」として線形解析、推定を行った結果として、 推定用入力信号のチャープの振幅の設定値を変えるとボード線図の波形も変わる結果となりました。 上記サンプルモデルを例に波形が変わる要因としてどんなことが考えられるか教えてください。
シミュレーションの設定として、初期条件を0、機械系パラメータを1、PIゲインをそれぞれ1にして行いました。
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Yoko
2017-3-24
線形解析と周波数推定で結果が変わる理由として、モデルに非線形要素が含まれることが考えられます。線形解析の場合、非線形要素は摂動法で近似されます。また周波数推定は、入力にサイン波を入れて、シミュレーションを行いますので、非線形の特性を持ったまま出力が計算され、入出力の信号に対し振幅・位相を計算します。ゲインを変更することで、結果が変わる要因として、例えば飽和要素がある場合に、理想的なサイン波の出力が出ないため、特性が変化する場合があります。
問題が再現する Simulinkモデル、モデルがない場合は Simulink モデルの図があるともう少し要因が特定できる場合もございます。
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Yoko
2017-3-27
モデルを添付頂き、ありがとうございました。 線形解析と、周波数推定(チャープ波・振幅1, 1e-5)を確認しました。 モデルには、特に非線形要素が含まれておらず、線形解析結果は理論通りの結果となるかと考えられます。 振幅がした場合の結果の不一致について、StepブロックなどのSourceブロックが影響する場合が考えられます。Sourceブロックの信号が大きくて、周波数推定の信号による応答の違いが小さい場合などがあります。ただし、添付のモデルについて、周波数推定を2パターンの振幅で試した限り、振幅1と振幅1e-5 で、同じような結果が得られていました。
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