主要内容

导数

输出时间对输入的导数

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  • 金宝appSimulink / Continuous

  • 导块

描述

的导数块近似于输入信号的导数u相对于模拟时间t．得到的近似值

d u d t ，

通过计算数值差 Δ u / Δ t ， 在哪里 Δ u 是输入值的变化和 Δ t 是自前一个模拟(主要)时间步长以来的时间变化。

该块接受一个输入并生成一个输出。块的初始输出为零。

这个块的输入和输出之间的精确关系是:

y （ t ） = Δ u Δ t = 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当前模拟时间和 T p r e v 我 o u 年代 是模拟的最后输出时间。后者与最后一个主时间步长的时间相同。

的导数块输出可能对整个模型的动态很敏感。输出信号的精度取决于在模拟中所采取的时间步长的大小。更小的步骤允许更平滑和更准确的输出曲线从这个块。然而，与具有连续状态的块不同，当块的输入快速变化时，求解器不会采取更小的步骤。根据驱动信号和模型的动态，该块的输出信号可能包含意外的波动。这些波动主要是由于驱动信号输出和求解器步长。

由于这些敏感性，构造您的模型以使用积分器(例如积分器积木)而不是导数块。积分器块具有允许解算器调整步长和提高模拟精度的状态。看到电路模型举例说明选择最佳形式的数学模型要避免使用导数模型中的块。

如果你必须使用导数块使用可变步长求解器，将求解器的最大步长设置为这样的值导数Block可以生成足够准确的答案。要确定这个值，可能需要使用不同的求解器设置重复运行模拟。

如果这个块的输入是一个离散信号，当输入的值改变时，输入的连续导数显示出一个脉冲。否则，它是0。或者，你可以用信号最后两个值的差来定义一个离散信号的离散导数:

y （ k ） = 1 Δ t （ u （ k ） − u （ k − 1 ） ）

．

以z对方程进行-变换得到:

Y （ z ） u （ z ） = 1 − z − 1 Δ t = z − 1 Δ t ⋅ z ．

的离散微分Block为这种行为建模。使用此块代替导数块来近似离散信号的离散时间导数。

港口

输入

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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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输入信号的时间导数，用实标量或矢量表示。输入信号对时间的微分为:

y （ t ） = Δ u Δ t = 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当前模拟时间和 T p r e v 我 o u 年代 是模拟的最后输出时间。后者与最后一个主时间步长的时间相同。

数据类型:双

参数

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精确的线性化导数块是困难的，因为块的动态方程是 y = u ˙ ，您不能将其表示为状态空间系统。然而，你可以近似线性化通过添加一个极点导数块来创建传递函数 年代 / （ c ∗ 年代 + 1 ） ． 在对信号进行微分之前，添加一个极点对其进行滤波，从而消除了噪声的影响。

默认值正对应于的线性化0．

提示

  • 作为最佳实践，更改的值c来 1 f b ,在那里 f b 为滤波器的中断频率。

  • 参数必须是一个有限的正数值。

编程使用

块参数:CoefficientInTFapproximation
类型:字符向量，字符串
价值观:“正”
默认值:“正”

模型的例子

改进的线性化转移Fcn块

改进的线性化转移Fcn块

改进的线性化转移Fcn块。
开放模式

块特征

数据类型

双

直接引线

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

版本历史

R2006a之前介绍

另请参阅

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