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94fa35e357
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409efbdbc7
BIN
matlab/frf_data.mat
Normal file
BIN
matlab/frf_data.mat
Normal file
Binary file not shown.
94
matlab/identif_analyze_all.m
Normal file
94
matlab/identif_analyze_all.m
Normal file
@ -0,0 +1,94 @@
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%% Clear Workspace and Close figures
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clear; close all; clc;
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%% Intialize Laplace variable
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s = zpk('s');
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addpath('./src/');
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% Test with one APA
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%% Load measurement data for APA number 1
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meas_data = {};
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for i = 1:6
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meas_data(i) = {load(sprintf('mat/frf_data_exc_strut_%i_noise_lf.mat', i), 't', 'Va', 'Vs', 'de')};
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% load(sprintf('mat/frf_data_exc_strut_%i_noise_hf.mat', i), 't', 'Va', 'Vs', 'de');
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end
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%%
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Ts = (meas_data{1}.t(end) - (meas_data{1}.t(1)))/(length(meas_data{1}.t)-1);
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Fs = 1/Ts;
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win = hanning(ceil(1*Fs)); % Hannning Windows
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%% DVF
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[~, f] = tfestimate(meas_data{1}.Va, meas_data{1}.de, win, [], [], 1/Ts);
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G_dvf = zeros(length(f), 6, 6);
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for i = 1:6
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G_dvf(:, :, i) = tfestimate(meas_data{i}.Va, meas_data{i}.de, win, [], [], 1/Ts);
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end
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%% IFF
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[~, f] = tfestimate(meas_data{1}.Va, meas_data{1}.de, win, [], [], 1/Ts);
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G_iff = zeros(length(f), 6, 6);
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for i = 1:6
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G_iff(:, :, i) = tfestimate(meas_data{i}.Va, meas_data{i}.Vs, win, [], [], 1/Ts);
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end
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%%
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figure;
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tiledlayout(3, 1, 'TileSpacing', 'None', 'Padding', 'None');
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ax1 = nexttile([2,1]);
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hold on;
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for i =1:6
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plot(f, abs(G_dvf(:,i, i)));
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end
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hold off;
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set(gca, 'XScale', 'log'); set(gca, 'YScale', 'log');
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ylabel('Amplitude $V_{out}/V_{in}$ [V/V]'); set(gca, 'XTickLabel',[]);
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hold off;
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ax2 = nexttile;
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hold on;
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for i =1:6
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plot(f, 180/pi*angle(G_dvf(:,i, i)));
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end
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hold off;
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set(gca, 'XScale', 'log'); set(gca, 'YScale', 'lin');
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xlabel('Frequency [Hz]'); ylabel('Phase [deg]');
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hold off;
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yticks(-360:90:360);
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linkaxes([ax1,ax2],'x');
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xlim([5, 5e3]);
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%%
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figure;
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tiledlayout(3, 1, 'TileSpacing', 'None', 'Padding', 'None');
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ax1 = nexttile([2,1]);
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hold on;
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for i =1:6
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plot(f, abs(G_iff(:,i, i)));
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|
end
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hold off;
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set(gca, 'XScale', 'log'); set(gca, 'YScale', 'log');
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||||||
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ylabel('Amplitude $V_{out}/V_{in}$ [V/V]'); set(gca, 'XTickLabel',[]);
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hold off;
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ax2 = nexttile;
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|
hold on;
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for i =1:6
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plot(f, 180/pi*angle(G_iff(:,i, i)));
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|
end
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|
hold off;
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set(gca, 'XScale', 'log'); set(gca, 'YScale', 'lin');
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||||||
|
xlabel('Frequency [Hz]'); ylabel('Phase [deg]');
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|
hold off;
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|
yticks(-360:90:360);
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linkaxes([ax1,ax2],'x');
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xlim([5, 5e3]);
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@ -24,7 +24,7 @@ t = data(:, end); % Time [s]
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% And we save this to a =mat= file:
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% And we save this to a =mat= file:
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strut_number = 1;
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strut_number = 6;
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% save(sprintf('mat/frf_data_exc_strut_%i_noise.mat', strut_number), 't', 'Va', 'Vs', 'de');
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% save(sprintf('mat/frf_data_exc_strut_%i_noise.mat', strut_number), 't', 'Va', 'Vs', 'de');
|
||||||
% save(sprintf('mat/frf_data_exc_strut_%i_noise_lf.mat', strut_number), 't', 'Va', 'Vs', 'de');
|
% save(sprintf('mat/frf_data_exc_strut_%i_noise_lf.mat', strut_number), 't', 'Va', 'Vs', 'de');
|
||||||
|
53
matlab/src/generateShapedNoise.m
Normal file
53
matlab/src/generateShapedNoise.m
Normal file
@ -0,0 +1,53 @@
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function [U_exc] = generateShapedNoise(args)
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||||||
|
% generateShapedNoise - Generate a Shaped Noise excitation signal
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%
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% Syntax: [U_exc] = generateShapedNoise(args)
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%
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% Inputs:
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% - args - Optinal arguments:
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% - Ts - Sampling Time - [s]
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% - V_mean - Mean value of the excitation voltage - [V]
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% - V_exc - Excitation Amplitude, could be numeric or TF - [V rms]
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% - t_start - Time at which the noise begins - [s]
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% - exc_duration - Duration of the noise - [s]
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|
% - smooth_ends - 'true' or 'false': smooth transition between 0 and V_mean - [-]
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|
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|
arguments
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args.Ts (1,1) double {mustBeNumeric, mustBePositive} = 1e-4
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args.V_mean (1,1) double {mustBeNumeric} = 0
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|
args.V_exc = 1
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||||||
|
args.t_start (1,1) double {mustBeNumeric, mustBePositive} = 5
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|
args.exc_duration (1,1) double {mustBeNumeric, mustBePositive} = 10
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|
args.smooth_ends logical {mustBeNumericOrLogical} = true
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|
end
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t_noise = 0:args.Ts:args.exc_duration;
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if isnumeric(args.V_exc)
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|
V_noise = args.V_mean + args.V_exc*sqrt(1/args.Ts/2)*randn(length(t_noise), 1)';
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elseif isct(args.V_exc)
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|
V_noise = args.V_mean + lsim(args.V_exc, sqrt(1/args.Ts/2)*randn(length(t_noise), 1), t_noise)';
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||||||
|
end
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||||||
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||||||
|
t_smooth_start = args.Ts:args.Ts:args.t_start;
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||||||
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V_smooth_start = zeros(size(t_smooth_start));
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||||||
|
V_smooth_end = zeros(size(t_smooth_start));
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||||||
|
if args.smooth_ends
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||||||
|
Vd_max = args.V_mean/(0.7*args.t_start);
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||||||
|
V_d = zeros(size(t_smooth_start));
|
||||||
|
V_d(t_smooth_start < 0.2*args.t_start) = t_smooth_start(t_smooth_start < 0.2*args.t_start)*Vd_max/(0.2*args.t_start);
|
||||||
|
V_d(t_smooth_start > 0.2*args.t_start & t_smooth_start < 0.7*args.t_start) = Vd_max;
|
||||||
|
V_d(t_smooth_start > 0.7*args.t_start & t_smooth_start < 0.9*args.t_start) = Vd_max - (t_smooth_start(t_smooth_start > 0.7*args.t_start & t_smooth_start < 0.9*args.t_start) - 0.7*args.t_start)*Vd_max/(0.2*args.t_start);
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||||||
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|
||||||
|
V_smooth_start = cumtrapz(V_d)*args.Ts;
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|
V_smooth_end = args.V_mean - V_smooth_start;
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|
end
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V_exc = [V_smooth_start, V_noise, V_smooth_end];
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t_exc = args.Ts*[0:1:length(V_exc)-1];
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||||||
|
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||||||
|
U_exc = [t_exc; V_exc];
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54
matlab/src/generateSinIncreasingAmpl.m
Normal file
54
matlab/src/generateSinIncreasingAmpl.m
Normal file
@ -0,0 +1,54 @@
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|||||||
|
function [U_exc] = generateSinIncreasingAmpl(args)
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||||||
|
% generateSinIncreasingAmpl - Generate Sinus with increasing amplitude
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%
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% Syntax: [U_exc] = generateSinIncreasingAmpl(args)
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%
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% Inputs:
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% - args - Optinal arguments:
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% - Ts - Sampling Time - [s]
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% - V_mean - Mean value of the excitation voltage - [V]
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% - sin_ampls - Excitation Amplitudes - [V]
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% - sin_freq - Excitation Frequency - [Hz]
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% - sin_num - Number of period for each amplitude - [-]
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% - t_start - Time at which the excitation begins - [s]
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|
% - smooth_ends - 'true' or 'false': smooth transition between 0 and V_mean - [-]
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arguments
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args.Ts (1,1) double {mustBeNumeric, mustBePositive} = 1e-4
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args.V_mean (1,1) double {mustBeNumeric} = 0
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||||||
|
args.sin_ampls double {mustBeNumeric, mustBePositive} = [0.1, 0.2, 0.3]
|
||||||
|
args.sin_period (1,1) double {mustBeNumeric, mustBePositive} = 1
|
||||||
|
args.sin_num (1,1) double {mustBeNumeric, mustBePositive, mustBeInteger} = 3
|
||||||
|
args.t_start (1,1) double {mustBeNumeric, mustBePositive} = 5
|
||||||
|
args.smooth_ends logical {mustBeNumericOrLogical} = true
|
||||||
|
end
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||||||
|
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||||||
|
t_noise = 0:args.Ts:args.sin_period*args.sin_num;
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||||||
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sin_exc = [];
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||||||
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for sin_ampl = args.sin_ampls
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sin_exc = [sin_exc, args.V_mean + sin_ampl*sin(2*pi/args.sin_period*t_noise)];
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||||||
|
end
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||||||
|
|
||||||
|
t_smooth_start = args.Ts:args.Ts:args.t_start;
|
||||||
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||||||
|
V_smooth_start = zeros(size(t_smooth_start));
|
||||||
|
V_smooth_end = zeros(size(t_smooth_start));
|
||||||
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||||||
|
if args.smooth_ends
|
||||||
|
Vd_max = args.V_mean/(0.7*args.t_start);
|
||||||
|
|
||||||
|
V_d = zeros(size(t_smooth_start));
|
||||||
|
V_d(t_smooth_start < 0.2*args.t_start) = t_smooth_start(t_smooth_start < 0.2*args.t_start)*Vd_max/(0.2*args.t_start);
|
||||||
|
V_d(t_smooth_start > 0.2*args.t_start & t_smooth_start < 0.7*args.t_start) = Vd_max;
|
||||||
|
V_d(t_smooth_start > 0.7*args.t_start & t_smooth_start < 0.9*args.t_start) = Vd_max - (t_smooth_start(t_smooth_start > 0.7*args.t_start & t_smooth_start < 0.9*args.t_start) - 0.7*args.t_start)*Vd_max/(0.2*args.t_start);
|
||||||
|
|
||||||
|
V_smooth_start = cumtrapz(V_d)*args.Ts;
|
||||||
|
|
||||||
|
V_smooth_end = args.V_mean - V_smooth_start;
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||||||
|
end
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||||||
|
V_exc = [V_smooth_start, sin_exc, V_smooth_end];
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||||||
|
t_exc = args.Ts*[0:1:length(V_exc)-1];
|
||||||
|
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||||||
|
U_exc = [t_exc; V_exc];
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76
matlab/src/generateSweepExc.m
Normal file
76
matlab/src/generateSweepExc.m
Normal file
@ -0,0 +1,76 @@
|
|||||||
|
function [U_exc] = generateSweepExc(args)
|
||||||
|
% generateSweepExc - Generate a Sweep Sine excitation signal
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|
%
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||||||
|
% Syntax: [U_exc] = generateSweepExc(args)
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|
%
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||||||
|
% Inputs:
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|
% - args - Optinal arguments:
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% - Ts - Sampling Time - [s]
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|
% - f_start - Start frequency of the sweep - [Hz]
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||||||
|
% - f_end - End frequency of the sweep - [Hz]
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||||||
|
% - V_mean - Mean value of the excitation voltage - [V]
|
||||||
|
% - V_exc - Excitation Amplitude for the Sweep, could be numeric or TF - [V]
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||||||
|
% - t_start - Time at which the sweep begins - [s]
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||||||
|
% - exc_duration - Duration of the sweep - [s]
|
||||||
|
% - sweep_type - 'logarithmic' or 'linear' - [-]
|
||||||
|
% - smooth_ends - 'true' or 'false': smooth transition between 0 and V_mean - [-]
|
||||||
|
|
||||||
|
arguments
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||||||
|
args.Ts (1,1) double {mustBeNumeric, mustBePositive} = 1e-4
|
||||||
|
args.f_start (1,1) double {mustBeNumeric, mustBePositive} = 1
|
||||||
|
args.f_end (1,1) double {mustBeNumeric, mustBePositive} = 1e3
|
||||||
|
args.V_mean (1,1) double {mustBeNumeric} = 0
|
||||||
|
args.V_exc = 1
|
||||||
|
args.t_start (1,1) double {mustBeNumeric, mustBeNonnegative} = 5
|
||||||
|
args.exc_duration (1,1) double {mustBeNumeric, mustBePositive} = 10
|
||||||
|
args.sweep_type char {mustBeMember(args.sweep_type,{'log', 'lin'})} = 'lin'
|
||||||
|
args.smooth_ends logical {mustBeNumericOrLogical} = true
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||||||
|
end
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||||||
|
|
||||||
|
t_sweep = 0:args.Ts:args.exc_duration;
|
||||||
|
|
||||||
|
if strcmp(args.sweep_type, 'log')
|
||||||
|
V_exc = sin(2*pi*args.f_start * args.exc_duration/log(args.f_end/args.f_start) * (exp(log(args.f_end/args.f_start)*t_sweep/args.exc_duration) - 1));
|
||||||
|
elseif strcmp(args.sweep_type, 'lin')
|
||||||
|
V_exc = sin(2*pi*(args.f_start + (args.f_end - args.f_start)/2/args.exc_duration*t_sweep).*t_sweep);
|
||||||
|
else
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||||||
|
error('sweep_type should either be equal to "log" or to "lin"');
|
||||||
|
end
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||||||
|
|
||||||
|
if isnumeric(args.V_exc)
|
||||||
|
V_sweep = args.V_mean + args.V_exc*V_exc;
|
||||||
|
elseif isct(args.V_exc)
|
||||||
|
if strcmp(args.sweep_type, 'log')
|
||||||
|
V_sweep = args.V_mean + abs(squeeze(freqresp(args.V_exc, args.f_start*(args.f_end/args.f_start).^(t_sweep/args.exc_duration), 'Hz')))'.*V_exc;
|
||||||
|
elseif strcmp(args.sweep_type, 'lin')
|
||||||
|
V_sweep = args.V_mean + abs(squeeze(freqresp(args.V_exc, args.f_start+(args.f_end-args.f_start)/args.exc_duration*t_sweep, 'Hz')))'.*V_exc;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if args.t_start > 0
|
||||||
|
t_smooth_start = args.Ts:args.Ts:args.t_start;
|
||||||
|
|
||||||
|
V_smooth_start = zeros(size(t_smooth_start));
|
||||||
|
V_smooth_end = zeros(size(t_smooth_start));
|
||||||
|
|
||||||
|
if args.smooth_ends
|
||||||
|
Vd_max = args.V_mean/(0.7*args.t_start);
|
||||||
|
|
||||||
|
V_d = zeros(size(t_smooth_start));
|
||||||
|
V_d(t_smooth_start < 0.2*args.t_start) = t_smooth_start(t_smooth_start < 0.2*args.t_start)*Vd_max/(0.2*args.t_start);
|
||||||
|
V_d(t_smooth_start > 0.2*args.t_start & t_smooth_start < 0.7*args.t_start) = Vd_max;
|
||||||
|
V_d(t_smooth_start > 0.7*args.t_start & t_smooth_start < 0.9*args.t_start) = Vd_max - (t_smooth_start(t_smooth_start > 0.7*args.t_start & t_smooth_start < 0.9*args.t_start) - 0.7*args.t_start)*Vd_max/(0.2*args.t_start);
|
||||||
|
|
||||||
|
V_smooth_start = cumtrapz(V_d)*args.Ts;
|
||||||
|
|
||||||
|
V_smooth_end = args.V_mean - V_smooth_start;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
else
|
||||||
|
V_smooth_start = [];
|
||||||
|
V_smooth_end = [];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
V_exc = [V_smooth_start, V_sweep, V_smooth_end];
|
||||||
|
t_exc = args.Ts*[0:1:length(V_exc)-1];
|
||||||
|
|
||||||
|
U_exc = [t_exc; V_exc];
|
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