Документация Engee

Superposition Signal Generator

Формирование тестового сигнала в виде суммы гармонических сигналов для оценки частотной характеристики системы.

Тип: SubSystem

Путь в библиотеке:

/Control Systems/Signal Generation/Superposition Signal Generator

Описание

Блок Superposition Signal Generator формирует тестовый сигнал или набор тестовых сигналов в виде суммы гармонических сигналов вида

где

  • — набор амплитуд испытательного сигнала;

  • — набор частот испытательного сигнала.

Блок поддерживает генерацию трехфазных тестовых сигналов, которые могут быть полезны при определении частотной характеристики трехфазных систем переменного тока. Например, сгенерированный сигнал можно использовать для измерения импеданса инвертора, который подключает возобновляемые источники энергии к трехфазным сетям переменного тока.

Рекомендуется не использовать испытательный сигнал с более чем 50 частотами.

Порты

Вход

# start/stop — сигнал старт/стоп
скаляр

Details

Сигнал начала и остановки эксперимента. Когда сигнал изменяется:

  • с отрицательного значения или 0 на положительное значение, эксперимент запускается;

  • с положительного значения на 0 или отрицательное значение, эксперимент останавливается.

Когда эксперимент не запущен, то блок не формирует тестовый сигнал.

Эксперимент должен продолжаться достаточно долго, чтобы получить качественные частотные отклики на всех указанных частотах. Рекомендуемая длительность эксперимента , где — минимальная частота

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# w — частоты тестового сигнала
вектор

Details

Набор частот для проведения эксперимента по определению частотного отклика. Подробная информация расположена в описании параметра Frequencies.

Если вы задаете частоты тестового сигнала через внешний порт w, укажите количество частот (длину вектора) в параметре Number of frequencies.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Excitation Signal Source: значение External ports.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# amp — амплитуды тестового сигнала
скаляр | вектор

Details

Амплитуда тестового сигнала или набор амплитуд тестовых сигналов для проведения эксперимента по определению частотного отклика. Подробная информация расположена в описании параметра Amplitudes.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Excitation Signal Source: значение External ports.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

Выход

# sin, cos, sin cos — тестовый сигнал
скаляр | вектор

Details

Испытательный сигнал в виде суммы гармонических сигналов. Название порта и тип гармонического сигнала зависит от значения параметра Waveform Type:.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# 3Φ-sin, 3Φ-cos, 3Φ-sin cos — тестовый сигнал
вектор

Details

Трехфазный испытательный сигнал в виде суммы гармонических сигналов. Название порта и тип гармонического сигнала зависит от значения параметра Waveform Type:.

Для извлечения сигнала отдельной фазы используйте блок Мультиплексор.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок Generate three-phase perturbation signal.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

Параметры

Main

# Sample time (Ts) — период дискретизации

Details

Период дискретизации генерируемых сигналов.

Наибольшая частота, на которой возможно получить частотный отклик, ограничена минимально допустимой частотой дискретизации сигнала (частотой Найквиста) (рад/с). Рекомендуется использовать период дискретизации в пять раз больше минимально допустимой частоты дискретизации:

где

  • — наибольшее значение в наборе частот, определяемом параметром Frequencies, рад/с;

  • — наибольшее значение в этом наборе частот, Гц.

Период дискретизации должен быть достаточно маленьким, чтобы корректно определять частотный отклик на максимальной желаемой частоте. Но он не должен быть слишком маленьким, чтобы не увеличивались затраты на вычислительные ресурсы.

Значение по умолчанию

0.1

Имя для программного использования

Ts

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

# Excitation Signal Source: — источник тестового сигнала
Block parameters | External ports

Details

Выберите, как будут задаваться частоты и амплитуды возмущающего сигнала эксперимента: через параметры блока или через внешние порты.

Значения

Block parameters | External ports

Значение по умолчанию

Block parameters

Имя для программного использования

SigSource

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

Excitation Signal Settings

# Frequencies — набор частот

Details

Набор желаемых частот, на которых требуется получить частотных отклик исследуемой системы (объекта управления). Блок формирует тестовый сигнал каждой частоты из указанного набора. Наибольшая частота, на которой возможно получить частотный отклик, ограничена минимально допустимой частотой дискретизации сигнала (частота Найквиста) (рад/с), где — период дискретизации, определяемый параметром Sample time (Ts).

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Excitation Signal Source: значение Block parameters.

Значение по умолчанию

[0.5, 1.0, 2.0]

Имя для программного использования

Frequencies

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

# Number of frequencies — количество частот

Details

Если вы задаете частоты возбуждающего сигнала через внешний порт w, укажите количество частот (длину вектора w) в этом параметре.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Excitation Signal Source: значение External ports.

Значение по умолчанию

3

Имя для программного использования

nw

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

# Frequency units: — единица измерения частоты
rad/s | Hz

Details

Единица измерения частоты.

Значения

rad/s | Hz

Значение по умолчанию

rad/s

Имя для программного использования

FreqUnits

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

# Amplitudes — амплитуды тестовых сигналов

Details

Амплитуда (амплитуды) генерируемых сигналов. Для задания одинаковой амплитуды сигналов для всех частот укажите в поле одно значение (скаляр). Если вы знаете, что частотный отклик значительно меняется в зависимости от частоты, то укажите амплитуды сигналов в виде набора значений (вектора) для каждой желаемой частоты. Например, вы можете указать меньшую амплитуду около резонансной частоты и большую амплитуду на частоте большей, чем частота спада частотной характеристики. Количество амплитуд должно быть равно количество частот в наборе, определяемом параметром Frequencies.

Амплитуды должны быть:

  • достаточно большими, чтобы устранить влияния любых мертвых зон и в то же время получить частотный отклик на частотах выше уровня шума;

  • достаточно маленькими, чтобы исследуемая система (объект управления) оставалась в линейной области около рабочей точки.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Excitation Signal Source: значение Block parameters.

Значение по умолчанию

1.0

Имя для программного использования

Amplitudes

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

Advanced settings

# Waveform Type: — тип сигнала
sine | cosine | both

Details

Тип испытательного сигнала: синусоидальный, косинусоидальный или одновременно оба.

Значения

sine | cosine | both

Значение по умолчанию

sine

Имя для программного использования

WaveformType

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

# Generate three-phase perturbation signal — формирование трехфазного тестового сигнала

Details

Установите этот флажок, чтобы сгенерировать трехфазный испытательный сигнал со сдвигом фаз 120°. Трехфазные сигналы полезны при определении частотной характеристики трехфазных систем переменного тока.

Значение по умолчанию

false (выключено)

Имя для программного использования

ThreePhaseSignal

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

# Phase Shift — сдвиг фазы

Details

Сдвиг фазы испытательного сигнала.

Значение по умолчанию

0.0

Имя для программного использования

PhaseShift

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

# Phase Shift units: — единица измерения сдвига фазы
rad | deg

Details

Единица измерения сдвига фазы.

Значения

rad | deg

Значение по умолчанию

deg

Имя для программного использования

PhaseShiftUnits

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да