Función cuadrada en matlab

Este poderoso lenguaje de programación para la informática científica tiene una extensa biblioteca de funciones para generar ondas de varias formas.

La siguiente sección explica el uso de la función cuadrada () para generar ondas cuadradas. A continuación, le mostraremos ejemplos prácticos e imágenes de cómo crear ondas cuadradas con diferentes parámetros y mostrarlos gráficamente en el entorno de Matlab.

Sintaxis de función cuadrada matlab

x = cuadrado (t)
x = cuadrado (t, deber)

Descripción de la función cuadrada matlab

La función Matlab Square () genera ondas cuadradas de vectores o matrices de tiempo. Esta función también le permite establecer los valores del ciclo de trabajo, a menudo utilizado en modelos electrónicos para controlar los motores de modulación de ancho de pulso DC (PWM). La función matlab square () genera una onda cuadrada en "x" desde la matriz de tiempo "t". El período de la onda generada en "x" es 2pi sobre los elementos de "t". Los valores de salida de "x" son -1 para medios ciclos negativos y 1 para medios ciclos positivos. El ciclo de trabajo se establece a través de la entrada de "deber" que envía el porcentaje del ciclo positivo ingresado cuando se llama a la función.

¿Qué es y cómo crear un vector de tiempo para generar ondas en Matlab?

Antes de ver cómo se genera una onda cuadrada con esta función, le mostraremos brevemente qué son los vectores y las matrices de tiempo. Son parte de los argumentos de entrada de todas las funciones utilizadas para crear ondas, independientemente de su forma o la función que los genera. El siguiente es un vector de tiempo "t" que representa un segundo en duración:

t = 0 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 0.6000 0.7000 0.8000 0.9000 1.0000

Es esencial aclarar que un vector de tiempo con diez elementos corresponde a una tasa de muestreo de 10 Hz y no se recomienda en la práctica. Por lo tanto, lo hacemos solo Como ejemplo para que pueda ver mejor de lo que estamos hablando debido a un vector con una muestra de 1 kz. Consistiría en 1000 elementos que se muestran en la pantalla. Una baja tasa de muestreo distorsionaría la forma de onda, como se muestra a continuación:

A continuación, veamos la expresión de una de las formas en que Matlab crea este tipo de vector de tiempo de intervalo regular:

T = Inicio de tiempo: Intervalo en segundos: Time End;

Entonces, para generar este vector, tendríamos que escribir la siguiente línea de código:

t = 0: 0.1: 1;

Cómo crear una onda cuadrada con la función Matlab Square

Crearemos una onda cuadrada usando la función cuadrada () en este ejemplo. Esta onda tiene una duración de un segundo, una frecuencia de 5Hz y una amplitud de +1, -1. Para hacer esto, primero creamos un vector de tiempo "T" de una duración de un segundo con una frecuencia de muestreo de 1 kHz o intervalos de 1 ms.

t = 0: 0.001: 1;

Luego, especificamos la frecuencia de la ola. El argumento de entrada de Square () que establece este valor se expresa en radianes, por lo que tenemos que convertirnos de Hz a radianes o expresarlo en este último. Por razones prácticas, siempre es mejor expresar frecuencia en Hz. Por lo tanto, en este ejemplo, haremos la conversión de la siguiente manera:

f = 5;
rad = f.*2.*Pi;

Con el vector de tiempo "T" creado y la frecuencia "Rad" convertida a radianes, ahora llamamos a la función Square () de la siguiente manera:

x = cuadrado (rad.*t)

Para graficar la onda en el entorno MATLAB, utilizaremos las siguientes funciones:

Parcela (t, x);
eje ([0 1-1.2 1.2])
cuadrícula activa" );

En este caso, como no se utiliza la entrada del ciclo de trabajo, este valor predeterminado es un 50%,. Entonces, Square () produce una ola simétrica. Copie y pegue el siguiente fragmento en la consola de comando para visualizar la onda generada.

% Aquí se genera la onda
t = 0: 0.001: 1;
rad = 5 .* 2 .* Pi;
x = cuadrado (rad .* t);
% Aquí la onda está gráfica
Parcela (t, x);
eje ([0 1-1.2 1.2]);
cuadrícula activa" );

La siguiente imagen muestra la forma de onda generada por la función cuadrada () trazada en el entorno MATLAB:

Cómo controlar la frecuencia, la amplitud, el ciclo de trabajo y la velocidad de muestreo al generar una onda con la función Matlab Square ().

Este ejemplo muestra cómo controlar los parámetros de frecuencia, amplitud, ciclo de trabajo y velocidad de muestreo. Para este propósito, crearemos una aplicación de consola simple que se utilizará para ingresar estos valores y luego graficar automáticamente la onda generada a partir de los parámetros de entrada. Usaremos las funciones ind () e input () para ingresar estos parámetros a través de la consola. Almacenaremos estos parámetros en las siguientes variables:

S_RATE: frecuencia de muestreo en HZ

Freq: frecuencia de la onda en Hz

Amperio: Amplitud de la ola

d_cycle: ciclo de trabajo

Estas variables se procesan respectivamente para establecer los parámetros "t_sample" en el vector de tiempo, los argumentos de entrada "rad" y "dc" en la función cuadrada (), y el factor de multiplicación "amp" para ajustar la amplitud de la onda.

A continuación, vemos el script completo para esta aplicación. Para que sea legible, hemos dividido el código en seis bloques, explicando lo que cada uno de ellos hace en los comentarios al principio.

Mientras que 1
% Aquí ingresamos a la tasa de muestreo "S_Rate" en HZ y dividimos 1
% Por este valor para obtener el intervalo de tiempo entre muestras
% expresado en segundos "t_sample" y crea el vector de tiempo.
indic = 'Ingrese una frecuencia de muestreo';
s_rate = entrada (indicador);
t_sample = 1 ./ s_rate;
t = 0: t_sample: 1;
% Aquí entramos en la frecuencia "F" en Hz de la onda y converso.
% It a los radianes "rad".
solicitado = 'Ingrese una frecuencia';
f = entrada (indicador);
rad = f .* 2 .* Pi;
% Aquí ingresamos al ciclo de trabajo "DC" expresado como un porcentaje.
solicitado = 'Ingrese un ciclo de trabajo';
dc = entrada (indicador);
% Aquí establecemos la amplitud de la ola.
indic = 'Ingrese una amplitud';
amp = entrada (indicador);
% Aquí llamamos a la función cuadrada () con los parámetros "rad" que
% establece la frecuencia y "DC" que establece el ciclo de trabajo. Más tarde
% Multiplicamos el resultado por el valor almacenado en "AMP" a
% Establecer la amplitud de la onda en "x".
x = amp * cuadrado (rad * t, dc);
% Aquí escribimos la onda generada.
Parcela (t, x);
eje ([0 1 -5 5])
cuadrícula activa");
fin

Cree un script, pegue este código y presione "Ejecutar". Para cerrar la aplicación, presione Ctrl+C. En las siguientes imágenes, puede ver las ondas resultantes con diferentes parámetros ingresados ​​en la aplicación a través de la consola de comando:

Esta imagen corresponde a una onda de 8 Hz con una tasa de muestreo de 1 kz, un ciclo de trabajo del 50%y una amplitud de pico a pico de 2.

Esta imagen corresponde a una onda de 10 Hz con una tasa de muestreo de 10 kz, un ciclo de trabajo del 85%y una amplitud de pico a pico de 6

Esta imagen corresponde a una onda de 3 Hz con una tasa de muestreo de 1 kz, un ciclo de trabajo del 15%y una amplitud de pico a pico de 8.

Conclusión

Este artículo explicó cómo generar ondas cuadradas utilizando la función matlab square ().
También incluye una breve descripción de los vectores y matrices de tiempo que forman los argumentos de entrada de este tipo de función, por lo que puede obtener una comprensión completa de cómo la mayoría de los generadores de forma de onda en la caja de herramientas de análisis de señales en Matlab Work. Este artículo también incluye ejemplos prácticos, gráficos y scripts que muestran cómo funciona la función cuadrada () en Matlab. Esperamos que haya encontrado útil este artículo de Matlab. Consulte otros artículos de Sugerencia de Linux para obtener más consejos e información.