stepinfo
Tiempo de subida, tiempo de estabilización y otras características de respuesta al escalón
Sintaxis
Descripción
stepinfo
permite calcular características de respuesta al escalón para un modelo de sistema dinámico o para un arreglo de datos de respuesta al escalón. Para una respuesta al escalón y(t), stepinfo
calcula las características relacionadas con yinit y yfinal, donde yinit es el desplazamiento inicial, es decir, el valor antes de aplicar el escalón, y yfinal es el valor de estado estacionario de la respuesta. Estos valores dependen de la sintaxis que utilice.
En un modelo de sistema dinámico
sys
,stepinfo
utiliza yinit = 0 e yfinal = valor de estado estacionario.En un arreglo de datos de respuesta al escalón
[y,t]
,stepinfo
utiliza yinit = 0 y yfinal = último valor de muestreo dey
, a no ser que especifique de manera explícita estos valores.
Para obtener más información sobre cómo stepinfo
calcula las características de respuesta al escalón, consulte Algoritmos.
La siguiente figura ilustra alguna de las características que stepinfo
calcula para una respuesta al escalón. Para esta respuesta, supongamos que y(t) = 0 para t < 0, por tanto yinit = 0.
calcula las características de respuesta al escalón a partir de un arreglo de datos de respuesta al escalón S
= stepinfo(y
,t
)y
y un vector de tiempo t
correspondiente. En las respuestas de sistemas SISO, y
es un vector con el mismo número de entradas que t
. En los datos de respuesta MIMO, y
es un arreglo que contiene respuestas de cada canal de E/S. Esta sintaxis utiliza yinit = 0 y el último valor en y
(o el último valor en los datos de respuesta correspondientes de cada canal) como yfinal.
calcula las características de respuesta al escalón relacionadas con el valor de estado estacionario S
= stepinfo(y
,t
,yfinal
)yfinal
. Esta sintaxis es útil cuando se sabe que la respuesta esperada del sistema de estado estacionario es diferente del último valor en y
por razones como el ruido de medición. Esta sintaxis utiliza yinit = 0.
En las respuestas SISO, t
e y
son vectores con la misma longitud NS
. En los sistemas con NU
entradas y NY
salidas, puede especificar y
como un arreglo de NS
por NY
por NU
(consulte step
) e yfinal
como un arreglo de NY
por NU
. Luego, stepinfo
devuelve un arreglo de estructuras S
de NY
por NU
de las características de respuesta correspondiente a cada par E/S.
calcula las características de respuesta al escalón relacionadas con el valor inicial de respuesta S
= stepinfo(y
,t
,yfinal
,yinit
)yinit
. Esta sintaxis es útil cuando los datos y
cuentan con un desplazamiento inicial; es decir, y
es distinto de cero antes de que se produzca el escalón.
En las respuestas SISO, t
e y
son vectores con la misma longitud NS
. En los sistemas con NU
entradas y NY
salidas, puede especificar y
como un arreglo de NS
por NY
por NU
e yinit
como un arreglo de NY
por NU
. Luego, stepinfo
devuelve un arreglo de estructuras S
de NY
por NU
de las características de respuesta correspondiente a cada par E/S.
permite especificar el umbral S
= stepinfo(___,'SettlingTimeThreshold',ST
)ST
utilizado en la definición del tiempo de estabilización y del tiempo transitorio. El valor predeterminado es ST = 0.02
(2%). Puede utilizar esta sintaxis con cualquiera de las combinaciones de entrada/argumento anteriores.
permite especificar el umbral inferior y superior utilizados en la definición del tiempo de subida. De manera predeterminada, el tiempo de subida es el tiempo que tarda la respuesta en subir del 10% al 90% del recorrido desde el valor inicial hasta el valor de estado estacionario (S
= stepinfo(___,'RiseTimeLimits',RT
)RT = [0.1 0.9]
). El umbral superior RT(2)
también se utiliza para calcular SettlingMin
y SettlingMax
. Estos son los valores mínimos y máximos de la respuesta que se produce una vez que la respuesta alcanza el umbral superior. Puede utilizar esta sintaxis con cualquiera de las combinaciones de entrada/argumento anteriores.
Ejemplos
Argumentos de entrada
Argumentos de salida
Algoritmos
En el caso de respuestas al escalón y(t), stepinfo
calcula las características relativas a yinit y yfinal. En un modelo de sistema dinámico sys
, stepinfo
utiliza yinit = 0 e yfinal = valor de estado estacionario.
Esta tabla muestra cómo stepinfo
calcula cada característica.
Característica de respuesta al escalón | Descripción |
---|---|
RiseTime | Tiempo que tarda la respuesta en subir del 10% al 90% del recorrido desde yinit hasta yfinal |
TransientTime | El primer tiempo T es tal que el error |y(t) – yfinal| ≤ SettlingTimeThreshold × emax para t ≥ T, donde emax es el error máximo |y(t) – yfinal| para t ≥ 0. De forma predeterminada, SettlingTimeThreshold = 0.02 (2% del error pico). El tiempo transitorio mide la rapidez con la que la dinámica transitoria desaparece. |
SettlingTime | El primer tiempo T es tal que el error |y(t) – yfinal| ≤ SettlingTimeThreshold × |yfinal – yinit| para t ≥ T. De forma predeterminada, |
SettlingMin | Valor mínimo de y(t) una vez que ha subido la respuesta |
SettlingMax | Valor máximo de y(t) una vez que ha subido la respuesta |
Overshoot | Porcentaje de sobreimpulso. Relacionado con la respuesta normalizada ynorm(t) = (y(t) – yinit)/(yfinal – yinit), el sobreimpulso es el mayor de cero y 100 × max(ynorm(t) – 1). |
Undershoot | Porcentaje con subimpulso. Relacionado con la respuesta normalizada ynorm(t), el subimpulso es el menor de cero y –100 × max(ynorm(t) – 1). |
Peak | Valor pico de |y(t) – yinit| |
PeakTime | Tiempo en el que se produce el valor pico |