Integrator

您可以在块的对话框中将初始状态定义为参数，也可以从外部信号输入它们。:

注意：如果积分器限制其输出信号（参见积分器的限制），则初始状态必须在积分器的饱和范围内。 如果初始状态超过块的饱和限制，则块显示错误消息。

若要确保输出数据不超过指定的级别，请选中该框 Limit output 并在相应的参数字段中输入限制。 此操作导致块作为有限积分器起作用。 当输出达到极限值时，积分器操作结束。

在仿真期间，您可以更改约束，但不能打开或关闭积分器约束。 该块定义输出数据如下:

要生成指示状态何时受限的信号，请选中该框 Show saturation port . 块输出端口下方出现饱和端口。

信号取三个值之一:

选中此复选框时，该块有三个过零点。:

一些物理现象本质上是周期性的，周期性的或旋转的。 这些现象的建模涉及对周期性或循环信号的变化率进行积分以获得状态变量。

这种方法的缺点是，在长时间的模拟时间内，表示周期性或循环信号的状态被积分到非常大的值。 此外，计算这些信号的正弦或余弦需要越来越多的时间。 较大的信号值也会对求解器的性能和精度产生负面影响。

克服这一缺点的一种方法是在角度状态达到"0"时将其重置为"0" （或之前 当它到达 ，用于数值对称）在模型中使用附加算法。 这种方法提高了正弦和余弦计算的精度。 但请记住，这会重置求解器，这会减慢可变间距求解器的仿真速度，特别是在大型模型中。

为避免在重置输出值时重置求解器，请阻止 Integrator 它包含一个内置的状态重置机制，您可以通过选中该框来启用该机制。 Wrap state 块参数对话框中。

启用参数时 Wrap state ，块图标改变，指示为块启用循环状态重置。

如果启用循环状态重置，则状态值由以下表达式确定:

哪里:

重置循环状态具有以下优点:

块将其状态复位到外部信号上的初始状态。 复位触发器的类型由参数决定 External reset . 当选择除 none 单元具有复位端口，其旁边指示复位触发器的类型。

外部复位参数允许您定义复位信号属性，即复位触发器。 以下触发器是可能的:

复位端口具有直接输入。 如果块的输出信号被送回这个端口，或者直接地或者通过一系列直接传输块，则获得代数环路。 使用块状态端口 Integrator 于块输出的反馈而不创建代数迴路。

选中此框 Show state port 在"块参数"对话框中 Integrator 这导致在积分器单元的顶部有一个额外的输出端口，即状态端口。

状态端口的输出与块的标准输出端口的输出相同，但以下情况除外。 如果块在当前时间步长被重置，状态端口输出表示如果块没有被重置，标准块输出上会出现的值。

状态端口的输出数据在时间步长中出现得比积分器单元的输出端口的输出数据更早。 在这些仿真场景中使用状态端口打开代数电路。:

阻止状态端口 Integrator 帮助您在创建基于其输出值重置自身的积分器时避免代数循环。 考虑以下模型。

该模型试图通过将积分器的输出信号（减去"1"）反馈到积分器的复位端口来创建自对准积分器。 但是，该模型创建了一个代数循环。 为了计算积分器单元的输出，软件必须知道单元复位信号的值，反之亦然。 由于这两个值是相互依赖的，因此软件无法确定它们中的任何一个。 因此，尝试模拟或更新此模型时会出现错误消息。

下面的模型使用积分器的状态端口来避免发生代数循环。

在此版本中，复位信号的值取决于状态端口的值。 状态端口的值在当前时间步长中比积分器单元的输出端口的值更早可用。 因此，可以在计算块输出之前确定是否重置块，从而避免了代数循环。

状态端口有助于避免在两个使能的子系统之间传输状态时发生代数循环。 例如，考虑以下模型。

启用的子系统’A’和`B’包含以下块:

在这个模型中，一个恒定的输入信号驱动两个集成信号的子系统。 脉冲发生器产生在子系统之间交替执行的分辨率信号。 每个子系统的 Enabled 端口设置为’reset'，这会导致子系统在其变为活动状态时重置其积分器。 重置积分器导致积分器读取其初始状态端口的值。 每个子系统中的积分器的初始状态端口连接到另一个子系统中的积分器的输出端口。

这种连接被设计为提供输入信号的连续集成，同时在两个子系统之间交替执行。 但是，连接会创建一个代数循环。 要计算`A’的输出，您需要知道`B’的输出，反之亦然。 由于输出数据是相互依赖的，因此无法计算输出值。 因此，尝试模拟或更新此模型时会出现错误消息。

同一模型的此版本使用积分器的状态端口，以避免在状态转移期间创建代数循环。

启用的子系统’A’和`B’包含以下块:

在该模型中，`A`中积分器的初始状态取决于`B`中积分器的端口状态的值，反之亦然。 状态端口值在仿真时间步长中比积分器输出端口的值更早更新。 因此，能够在不知道另一积分器的最终输出值的情况下计算任意积分器的初始状态。