Integrator

Вы можете определить начальные состояния в качестве параметра в диалоговом окне блока или ввести их из внешнего сигнала:

Чтобы выходные данные не превышали заданных уровней, установите флажок Limit output и введите ограничения в соответствующие поля параметров. Это действие приводит к тому, что блок функционирует как ограниченный интегратор. Когда выход достигает предельных значений, действие интегратора отключается, чтобы предотвратить завершение работы интеграла.

Во время моделирования вы можете изменить ограничения, но вы не можете изменить, ограничен ли вывод. Блок определяет выходные данные следующим образом:

Чтобы сгенерировать сигнал, указывающий, когда состояние ограничено, установите флажок Show saturation port. Порт насыщения появляется под портом вывода блока.

Сигнал имеет одно из трех значений:

При установке этого флажка блок имеет три пересечения нуля:

Некоторые физические явления носят циклический, периодический или вращательный характер. Моделирование этих явлений включает в себя интегрирование скорости изменения периодических или циклических сигналов для получения переменной состояния.

Недостаток этого подхода заключается в том, что в течение длительных периодов времени моделирования состояния, представляющие периодические или циклические сигналы, интегрируются до очень больших значений. Кроме того, вычисление синуса или косинуса этих сигналов занимает все больше времени. Большие значения сигналов также негативно влияют на производительность и точность решателя.

Одним из подходов к преодолению этого недостатка является сброс углового состояния до 0, когда оно достигает 2π (или до –π, когда оно достигает π, для числовой симметрии) с помощью дополнительных алгоритмов в модели. Такой подход повышает точность вычислений синуса и косинуса. Но следует иметь в виду, что это приводит к сбросу решателя, что замедляет моделирование для решателя с переменным шагом, особенно в больших моделях.

Чтобы исключить сброс решателя в момент сброса значения выходного сигнала, блок Integrator содержит встроенный механизм сброса состояния, которые вы можете включить, установив флажок Wrap state в диалоговом окне параметров блока.

Когда вы включаете параметр Wrap state, значок блока меняется, указывая на то, что для блока включен сброс циклических состояний.

Если включен сброс циклических состояний, то значение состояния определяется следующими выражениями:

где:

Сброс циклических состояний имеет следующие преимущества:

Блок сбрасывает свое состояние до начального состояния по внешнему сигналу. Тип триггера сброса определяется параметром External reset. При выборе значения, отличного от none, у блока появляется порт сброса, рядом с которым обозначен тип триггера сброса.

Параметр External reset позволяет определить атрибут сигнала сброса, который является триггером сброса. Возможны следующие триггеры:

Порт сброса имеет прямой ввод. Если выходной сигнал блока поступает обратно в этот порт, либо напрямую, либо через серию блоков с прямой передачей, получается алгебраический цикл. Используйте порт состояния блока Integrator для обратной связи с выводом блока без создания алгебраического цикла.