exponenta event banner

Интегратор (дискретный или непрерывный)

Интегратор дискретного или непрерывного времени

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

  • Integrator (Discrete or Continuous) block

Описание

Блок интегратора (дискретный или непрерывный) реализует простой интегратор в соответствии с IEEE 421,5-2016 [1].

С помощью параметра Sample time можно переключаться между непрерывной и дискретной реализациями интегратора.

Уравнения

Непрерывный

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

G (s) = 1 с.

Из предшествующей передаточной функции интегратором, определяющим уравнения, являются:

{(t) = u (t) y (t) = x (t) x (0) = x0,

где:

  • u - вход интегратора.

  • x - состояние интегратора.

  • y - выходной сигнал интегратора.

  • t - время моделирования.

  • x0 - начальное состояние интегратора.

Дискретный

Чтобы настроить интегратор 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:

G (z) = Tsz − 1,

где Ts - время выборки. Из дискретной передаточной функции уравнения интегратора определяются методом Эйлера:

{x (n + 1) = x (n) + Tsu (n) y (n) = x (n) x (0) = x0,

где:

  • u - вход интегратора.

  • x - состояние интегратора.

  • y - выходной сигнал интегратора.

  • n - временной шаг моделирования.

  • x0 - начальное состояние интегратора.

Определение начальных условий

Начальные условия состояния можно определить с помощью входного порта x0. Состояние интегратора возвращается в исходное состояние при каждом сбросе.

Ограничение интеграла

Интегральный вывод можно ограничить одним из двух способов:

  • Задайте для параметра «Тип ограничения» значение Anti-windup для использования метода противообмоточного насыщения.

    Способ защиты от намотки ограничивает состояние интегратора x между нижним пределом насыщения А и верхним пределом насыщения В:

    A < = x < = B.

    Поскольку состояние ограничено, выход может немедленно реагировать на обращение входного знака, когда интеграл насыщен.

  • Задайте для параметра «Тип ограничения» значение Windup для использования метода насыщения ветвей.

    Способ обработки ограничивает выход интегратора y между нижним пределом насыщения А и верхним пределом насыщения В:

    A < = y < = B.

    Поскольку выход ограничен, состояние может продолжать расти, когда интегратор насыщен. В результате выход не может реагировать на обращение входного знака до тех пор, пока состояние не достигнет предельной точки насыщения.

Сброс состояния

Состояние интегратора можно сбросить, передав ненулевой сигнал в порт сброса блока.

Порты

Вход

развернуть все

Вход интегратора.

Типы данных: single | double

Перезагрузка интегратора. Чтобы сбросить состояние интегратора до значения порта x0, передайте этому порту ненулевое значение. Либо подключите блок константы с нулевым значением к этому порту, чтобы переопределить внешний сброс.

Типы данных: single | double

Исходное состояние интегратора. Чтобы указать значение состояния после сброса, передайте сигнал в этот порт.

Типы данных: single | double

Продукция

развернуть все

Выход интегратора.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Выберите стратегию внешней перезагрузки для интегратора:

  • Выбрать rising сброс состояния при повышении сигнала сброса с отрицательного или нулевого значения до положительного.

  • Выбрать falling сброс состояния при падении сигнала сброса с положительного значения на нулевое или отрицательное.

  • Выбрать either сброс состояния при изменении сигнала сброса с нуля на ненулевое значение, с ненулевого значения на ноль или изменение знака.

  • Выбрать level сброс состояния, когда сигнал сброса является ненулевым на текущем шаге времени или изменяется с ненулевого на предыдущем шаге времени на ноль на текущем шаге времени.

Выберите тип ограничения интегратора:

  • Выбрать Anti-windup для ограничения состояния интегратора, предотвращая срабатывание.

  • Выбрать windup для ограничения выходного сигнала интегратора, обеспечивая возможность обработки состояния интегратора.

Верхний предел насыщения интегратора. Установить для этого значение inf для ненасыщенного верхнего предела или до конечного значения для насыщения интегратора с использованием стратегии, заданной типом Предел (Limit).

Нижний предел насыщения интегратора. Установить для этого значение -inf для ненасыщенного нижнего предела или до конечного значения для насыщения интегратора с использованием стратегии, заданной типом Предел (Limit).

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.

Если этот блок находится в маскированной подсистеме или другой вариационной подсистеме, которая позволяет переключаться между непрерывной и дискретной работой, 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] 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