二阶积分器
二阶输入信号的集成
- 库:
金宝app模型/连续
描述
的二阶积分器块和二阶积分器有限块解决二阶初始值问题:
在哪里u是系统的输入。块是一个动态系统,两个连续的状态:x和dx / dt。
请注意
这两个州都有一个数学关系,即dx / dt的导数是x。为了满足这种关系在整个模拟、仿真软件的地方各种限制块参数和行为。金宝app
的二阶积分器有限块是相同的二阶积分器块除了它默认为限制美国基于指定的上限和下限。有关更多信息,请参见限制美国。
金宝app®软件可以使用几种不同的数值积分方法计算块的输出。每个人都有优点为特定的应用程序。使用解算器面板的配置参数对话框中选择最适合您的应用程序的技术。(有关更多信息,请参见解算器选择标准)。所选的解算器计算的状态二阶积分器块在当前时间步使用当前的输入值。
使用块参数对话框:
指定每个状态初始条件的来源是否内部或外部
指定一个初始条件值状态
定义在上限和下限或这两个州
为每个状态指定绝对公差
指定这两个州的名字
选择外部复位状态
使讨论二阶导数过零检测
重新启动dx / dt当x达到饱和
指定模型忽视国家限制和外部金宝app重置为线性化操作
定义初始条件
你可以定义每个状态的初始条件单独作为一个参数块对话框或从外部信号输入其中一个或两个。
定义状态的初始条件x作为一个整体参数,使用源x初始条件下拉菜单选择
内部
并输入中的值x初始条件字段。提供初始条件从外部源状态x,指定源x初始条件参数,
外部
。一个额外的输入端口出现在块中。定义状态的初始条件dx / dt作为一个整体参数,使用初始条件dx / dt来源下拉菜单选择
内部
并输入中的值初始条件dx / dt字段。提供初始条件从外部源状态dx / dt,指定初始条件dx / dt来源作为
外部
。一个额外的输入端口出现在块中。
如果你选择使用外部源两种状态的初始条件,你块如下所示。
请注意
金宝app仿真软件不允许初始条件的值
正
或南
。如果你极限状态x或状态dx / dt通过指定饱和限制(见限制美国)和一个或多个初始条件超出了相应的限制,然后各自的状态是初始化到最近的有效值和一组一致的初始条件计算。
限制美国
建模时一个二阶系统,您可能需要限制块。例如,气缸内的活塞的运动是由牛顿第二定律,并限制活塞位置(x)。与二阶积分器块,可以限制美国x和dx / dt相互独立的。你甚至可以改变模拟期间的限制;然而,你不能改变是否美国是有限的。一个重要要遵循的原则是一个上限必须严格大于其相应的下限。
块的外观变化时限制一个或两个州。这两个州有限,块如下所示。
对于每一个国家,您可以使用块参数对话框设置合适的饱和限制。
限制x只有
如果你使用二阶积分器有限块,在默认情况下这两个州是有限的。但是你也可以手动极限状态x在二阶积分器块通过选择限制x和进入限制在适当的参数字段。
块然后确定状态的值如下:
当x小于或等于其下限的值x其下限和举行吗dx / dt设置为零。
当x在较低和上限之间,这两个州遵循的轨迹二阶的颂歌。
当x大于或等于其上限的价值x其上限和举行吗dx / dt设置为零。
你可以选择重新初始化dx / dt一个新值时x达到饱和。看到重新初始化dx / dt当x达到饱和。
限制dx / dt只有
与国家x,国家dx / dt默认设置为有限的dx / dt面板的二阶积分器有限块对话框。您可以手动设置这个参数,限制dx / dt,在二阶积分器块。在这两种情况下,您必须输入适当的限制dx / dt。
如果你只限制dx / dt,那么块确定的值dx / dt如下:
当dx / dt小于或等于其下限的值dx / dt举行它的下限。
当dx / dt在较低和上限之间,这两个州遵循的轨迹二阶的颂歌。
当dx / dt大于或等于其上限的价值dx / dt举行其上限。
当状态dx / dt或降低上限,举行的价值x由一阶初值问题:
在哪里l是dx / dt限制(上或下),tl是时候dx / dt达到这个极限xl的值是国家吗x在那个时候。
限制这两个州
当你限制这两个州,仿真软件维护数学一致性的州通过限制的许金宝app用值的上限和下限dx / dt。这样的限制是必要的,以满足以下约束条件:
当x是饱和的限制,的价值dx / dt必须是零。
为了让x离开这个上限的价值dx / dt必须严格负面的。
为了让x离开其下限的值dx / dt必须严格正的。
在这种情况下,的上限dx / dt必须严格正的下限dx / dt必须严格负面的。
在每一个状态都是有限的,决定了块状态如下:
每当x能够达到的极限,由此产生的行为描述的是一样的,“只限制x”。
每当dx / dt达到一个极限,由此产生的行为描述的是一样的,“只限制dx / dt”——包括计算x时使用一阶的颂歌dx / dt是举行它的一个限制。在这种情况下,当x达到一个极限,它是限制和举行dx / dt设置为零。
无论何时都同时达到各自的限制,国家所有x行为覆盖dx / dt行为保持一致性的州。
限制这两个州时,您可以选择重新初始化dx / dt时的状态x达到饱和。如果初始化值超出指定的限制dx / dt,然后dx / dt重新初始化以最有效的价值和一组一致的初始条件计算。看到重新初始化dx / dt当x达到饱和
重置状态
块可以重置其国家指定的初始条件基于一个外部信号。导致块复位状态,选择其中的一个外部复位的选择上属性窗格。一块触发端口出现在低于其输入端口和显示触发类型。
选择
不断上升的
重置状态复位信号时,从零到一个积极的价值,从消极到积极的价值,或消极的价值为零。选择
下降
时重置状态复位信号从一个积极的价值为零,从正到负价值,或者从零到负面的。选择
要么
时重置状态复位信号变化从零到一个非零值或改变的迹象。
复位端口直接引线。如果块输出反馈到这个港口,直接或通过一系列块直接引线,一个代数循环(见结果代数循环概念)。
使讨论二阶导数过零检测
该参数控制是否启用零交点检测这一块。默认情况下,使讨论二阶导数过零检测参数被选中的属性窗格。然而,如果该参数只有在影响讨论二阶导数过零控制,在解算器面板的配置参数对话框中,设置使用本地设置
。有关更多信息,请参见讨论二阶导数过零检测。
重新初始化dx / dt当x达到饱和
对于特定的建模应用程序,dx / dt时,必须初始化状态x达到限制为了拉x立即的饱和。你可以通过选择来实现这一点重新启动dx / dt当x达到饱和在属性窗格。
如果这个选项,然后在瞬间x达到饱和时,模型检查的当前值金宝appdx / dt初始条件(参数或信号)允许状态x立即离开饱和。如果是这样,仿金宝app真软件重新启动状态dx / dt与初始条件的值(参数或信号)在那一瞬间。如果不是,模型忽金宝app略了这个参数在当前的即时和集dx / dt为零块状态一致。
该参数仅适用于时x真正达到饱和极限。它在未来的任何时候不适用x正在举行饱和度。
指的是部分限制美国的更多信息。例如,看到的模拟一个弹跳球。
无视国家限制和外部重置为线性化
通过线性化的情况你简化你的模型,你可以仿真软件不顾美国的限制和外部重置通过选择金宝app忽视国家限制和线性化的重置。
指定块输出绝对宽容
默认情况下仿真软件软件金宝app使用绝对公差值中指定配置参数对话框(见误差公差变步解决者)计算积分器的输出块。如果这个值没有提供足够的错误控制,指定一个更合适的值的状态x在绝对宽容x场和国家dx / dt在绝对宽容dx / dt字段的参数对话框。金宝app仿真软件使用您指定的值来计算物体的状态值。
指定的显示输出端口
您可以控制是否显示x或者是dx / dt输出端口使用ShowOutput
参数。你可以显示一个输出端口;然而,您必须选择至少一个。
指定国家的名字
您可以指定的名称x州和dx / dt国家使用StateNameX
和StateNameDXDT
参数。然而,您必须指定名称或没有;你不能指定名称x或者只是dx / dt。国家名称必须有相同的类型和长度。此外,人名的数目必须均匀分裂的状态数。
选择所有选项
当你选择所有选项,块图标看起来是这样的。
港口
输入
输出
参数
模型的例子
块特征
数据类型 |
|
直接引线 |
|
多维信号 |
|
适应信号 |
|
讨论二阶导数过零检测 |
|