衍生物

输入的输出时间导数

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库:
金宝app模型/连续

描述

的衍生物块近似输入信号的导数u对于模拟时间t。你获得的逼近

$\frac{d u}{d t},$

通过计算一个数值差异 $Δ u / Δ t,$ 在哪里 $Δ u$ 在输入值的变化和 $Δ t$ 是因为以前的模拟（主要）时间步长的时间变化。

此块接受一个输入并生成一个输出。块的初始输出为零。

该块的输入与输出的精确关系为:

$y (t) = \frac{Δ u}{Δ t} = \frac{u (t) - u (T_{p r e v 我 o u 年代})}{t - T_{p r e v 我 o u 年代}} | t > T_{p r e v 我 o u 年代},$

在哪里t是当前仿真时间和 $T_{p r e v 我 o u 年代}$ 是模拟的最后输出的时间。后者是一样的最后一个重要时间步长的时间。

的衍生物块输出可能对整个模型的动态非常敏感。输出信号的精度取决于仿真中所采取的时间步长。更小的步骤允许从这个块更平滑和更准确的输出曲线。然而，与具有连续状态的块不同，当此块的输入快速变化时，求解器不会采取较小的步骤。根据驱动信号和模型的动态特性，此块的输出信号可能包含意外的波动。这些波动主要是由驱动信号输出和求解器步长引起的。

由于这些敏感性，您的模型应该使用积分器(例如积分块),而不是衍生物块。积分器块具有允许求解器调整步长和提高仿真精度的状态。看到电路模型例如选择最佳形式的数学模型以避免使用衍生物块你的模型。

如果你必须使用衍生物块使用变量步长求解器，将求解器的最大步长设置为衍生物块可以产生足够的准确性的答案。要确定此值，您可能需要使用不同的求解程序设置重复运行模拟。

如果输入到该块是一个离散信号时，输入的连续衍生物显示出脉冲时的输入的值更改。否则，它是0。可选地，可以定义使用信号的最后两个值的差的离散信号的离散衍生物：

$y (k) = \frac{1}{Δ t} (u (k) - u (k - 1))$

。

以z-对该方程进行变换，得到:

$\frac{Y (z)}{u (z)} = \frac{1 - z^{- 1}}{Δ t} = \frac{z - 1}{Δ t \cdot z} 。$

的离散微分块模型此行为。此块代替衍生物块来近似离散信号的离散时间导数。

港口

输入

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`Port_1`- - - - - -输入信号
实标量或向量

要微分的信号，指定为实标量或向量。

数据类型:双

输出

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`Port_1`-输入信号的时间导数
实标量或向量

输入信号的时间导数，指定为实标量或向量。输入信号对时间的微分为:

$y (t) = \frac{Δ u}{Δ t} = \frac{u (t) - u (T_{p r e v 我 o u 年代})}{t - T_{p r e v 我 o u 年代}} | t > T_{p r e v 我 o u 年代},$

在哪里t是当前仿真时间和 $T_{p r e v 我 o u 年代}$ 是模拟的最后输出的时间。后者是一样的最后一个重要时间步长的时间。

数据类型:双

参数

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`用于线性化的传递函数近似s/(c*s + 1)中的系数c`- 指定的时间常数c来近似系统的线性化
`INF`(默认)

的精确线性化衍生物块是困难的，因为块的动态方程是 $y = \dot{u}$ ，您无法将其表示为状态空间系统。然而，你可以近似线性化通过在衍生物块创建一个传递函数 $年代 / (c * 年代 + 1) 。$ 在对信号进行微分之前，加一个极点可以过滤信号，从而消除噪声的影响。

默认值INF对应于的线性化0。

提示

作为最佳实践，改变的价值c来 $\frac{1}{f_{b}}$ ,在那里 $f_{b}$ 是滤波器的拐点频率。
参数必须是一个有限的正值。

编程使用

块参数:CoefficientInTFapproximation

类型:特征向量,字符串

价值观:“正”

默认值:“正”

模型的例子

改进的线性化与转移Fcn块

打开模型

块特性

数据类型	`双`
直接馈通	`没有`
多维信号	`没有`
适应信号	`没有`
讨论二阶导数过零检测	`没有`

扩展功能

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

考虑使用模型离散器将连续块映射到支持代码生成的离散等价物。金宝app来访问模型离散器，在应用程序选项卡,在控制系统,点击型号Discretizer。

不推荐用于生产代码。

另请参阅

离散微分

主题

改进的线性化与转移Fcn块

衍生物

描述

港口