bode函数_在matlab中使用frestimate函数来进行频率响应分析

前言：

    本文基于Matlab2018版本。

   前几天蓝总告诉了我，matlab的一个功能可以直接扫描系统的频率响应，再根据频率响应数据来得到传递函数的办法。于是我跟着Help文件研究了一下，下文是基本实现：

S1，设置扰动信号注入的点和响应信号的捕获点，如下面的代码是把扰动注入到占空比上，响应信号是采样输出电压。

% Open the Simulink model.

mdl = 'ZVSFB1';

open_system(mdl);

ios = [...

    linio([mdl,'/DutyCycle'],1,'input'); ...

    linio([mdl,'/Volt_sen'],1,'output')];

S2 然后开始设置输入扰动信号的频率范围，这里我设置 100 ~ 20000的频率范围，扰动是正弦波注入，幅度是0.05。

f = logspace(log10(100),log10(200000),30);

in = frest.Sinestream('Frequency',f,'Amplitude',0.05); 

getSimulationTime(in)/0.02

运行波形：

  上图是正在扫频率响应的波形，是不是有内味了。

S3 设置频率响应数据：

[sysData,simlog] = frestimate(mdl,ios,in);

bopt               = bodeoptions;

bopt.Grid          = 'on';

bopt.PhaseMatching = 'on';

figure, bode(sysData,'*r',bopt)

输出频率响应测试的增益和相位图：

frest.simView(simlog,in,sysData);

输出频率响应测试数据：

S4 根据频率响应数据拟合生成传递函数：

sysA = tfest(sysData,4, 3)  %4P,3Z分析

figure, bode(sysData,'r*',sysA,bopt)

输出Bode图：

传递函数：

sysA =

  From input "DutyCycle" to output "Volt_sen":

     2.114e04 s^3 + 8.295e08 s^2 + 3.499e10 s - 1.652e13

  ---------------------------------------------------------

  s^4 + 1.532e04 s^3 + 2.136e08 s^2 + 3.971e09 s - 4.254e12

Continuous-time identified transfer function.

Parameterization:

   Number of poles: 4   Number of zeros: 3

   Number of free coefficients: 8

   Use "tfdata", "getpvec", "getcov" for parameters and their uncertainties.

Status:                                                    

Estimated using TFEST on frequency response data "sysData".

Fit to estimation data: 94.78%                             

FPE: 0.0214, MSE: 0.01239      

end~~~

附录matlb code:

% Open the Simulink model.

mdl = 'ZVSFB1';

open_system(mdl);

ios = [...

    linio([mdl,'/DutyCycle'],1,'input'); ...

    linio([mdl,'/Volt_sen'],1,'output')];

f = logspace(log10(100),log10(200000),30);

in = frest.Sinestream('Frequency',f,'Amplitude',0.05); 

getSimulationTime(in)/0.02

[sysData,simlog] = frestimate(mdl,ios,in);

bopt               = bodeoptions;

bopt.Grid          = 'on';

bopt.PhaseMatching = 'on';

figure, bode(sysData,'*r',bopt)

frest.simView(simlog,in,sysData);

sysA = tfest(sysData,4, 3)

figure, bode(sysData,'r*',sysA,bopt)

仿真文件下载：

微信回复 ZVSFB_FRESR

 致谢：

  感谢蓝总的帮助与分享，非常感谢。

关于本人：

  我是杨帅，是有六年电源硬件开发和三年软件开发的电源农民工，使用仿真软件已有六年。从模拟控制开始使用pspice和simlpis，到现在数字控制使用matlab和plecs，期间使用过多款仿真软件，也积累了一些使用心得。本着交流技术，分享经验的理念开通了公众号，欢迎大家关注。