exponenta event banner

Отфильтрованная производная (дискретная или непрерывная)

Производная, отфильтрованная по дискретному или непрерывному времени

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Контроль / Общий Контроль

  • Filtered Derivative (Discrete or Continuous) block

Описание

Блок отфильтрованной производной (дискретной или непрерывной) реализует отфильтрованную производную в соответствии с IEEE 421,5-2016 [1].

Можно переключаться между непрерывной и дискретной реализациями производной с помощью параметра Время выборки.

Уравнения

Непрерывный

Чтобы настроить отфильтрованную производную на непрерывное время, установите для свойства Sample time значение 0. Это представление эквивалентно функции непрерывной передачи:

G (s) = KsTs + 1,

где:

  • K - коэффициент усиления.

  • T - постоянная времени.

Из предыдущей передаточной функции производной, определяющей уравнения, являются:

{(t) = 1T (Ku (t) x (t)) y (t) = 1T (Ku (t) x (t)) x (0) = u0, y (0) = 0,

где:

  • u - вход блока.

  • x - состояние.

  • y - блочный выход.

  • t - время моделирования.

  • u0 - начальный вход в блок.

Дискретный

Чтобы настроить отфильтрованную производную на дискретное время, установите для свойства Sample time положительное, ненулевое значение или значение -1 для наследования времени выборки из восходящего блока. Дискретное представление эквивалентно передаточной функции:

(KT) z 1z + Ts/T − 1,

где:

  • K - коэффициент усиления.

  • T - постоянная времени.

  • Ts - время выборки.

Из дискретной передаточной функции уравнения производных определяются методом Эйлера:

{x (n + 1) = (1 TsT) x (n) + (TsT) u (n) y (n) = KT (u (n) x (n)) x (0) = u0, y (0) = 0,

где:

  • u - вход блока.

  • x - состояние блока.

  • y - блочный выход.

  • n - временной шаг моделирования.

  • u0 - начальный вход в блок.

Начальные условия

Чтобы задать начальные условия этого блока, задайте для параметра «Инициализация» значение:

  • Inherited from block input - Блок устанавливает начальное условие состояния на начальный вход, делая начальный выход нулевым.

  • Specify as parameter - блок устанавливает начальное условие состояния в значение начального состояния.

Ограничение выходных данных

Ограничьте выход отфильтрованной производной, установив для параметров Верхний предел насыщения и Нижний предел насыщения конечные значения.

В отличие от других общих блоков, приведенных в IEEE 421.5-2016, для отфильтрованной производной нет разницы между методами насыщения ветром и против витка. Выход может немедленно реагировать на обращение входного знака, когда выход насыщен.

Порты

Вход

развернуть все

Входной сигнал отфильтрованной производной. Блок использует входное начальное значение для определения начального значения состояния.

Типы данных: single | double

Продукция

развернуть все

Выходной сигнал отфильтрованной производной.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Коэффициент усиления отфильтрованной производной.

Отфильтрованная производная константа времени. Для допустимой точности установите это значение не менее чем в 10 раз больше времени выборки.

Верхний предел вывода отфильтрованной производной. Установить для этого значение inf для ненасыщенного верхнего предела.

Нижний предел выхода отфильтрованной производной. Установить для этого значение -inf для ненасыщенного нижнего предела.

Минимально допустимое отношение времени выборки к постоянной времени. По мере приближения времени выборки к постоянной времени точность блока уменьшается. Этот параметр используется для задания допуска этого отношения.

Укажите условие начального состояния для этого блока. Дополнительные сведения см. в разделе Начальные условия.

Блокировать начальное состояние.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Initialization значение Specify as parameter.

Время между последовательными выполнением блоков. Во время выполнения блок выдает выходные данные и, при необходимости, обновляет свое внутреннее состояние. Дополнительные сведения см. в разделе Что такое время образца? и Укажите время образца.

Для унаследованной дискретной операции укажите -1. Для операции дискретного времени укажите положительное целое число. Для непрерывной работы укажите 0.

Для допустимой точности задайте это значение как минимум в 10 раз меньше параметра Постоянная времени (Time constant).

Если этот блок находится в маскированной подсистеме или другой вариационной подсистеме, которая допускает непрерывную и дискретную работу, активизируйте параметр времени выборки. Продвижение параметра времени выборки обеспечивает правильное переключение между непрерывной и дискретной реализациями блока. Дополнительные сведения см. в разделе Преобразование параметра в маску.

Ссылки

[1] IEEE. 2016. Рекомендуемая практика IEEE для моделей систем возбуждения для исследований устойчивости энергосистемы. IEEE Std 421.5-2016. Piscataway, NJ: IEEE-SA, 2016.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.
Представлен в R2017b