Fourier

Выполните Анализ Фурье сигнала

Библиотека

Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Датчики и Измерения

Описание

Блок Фурье выполняет Анализ Фурье входного сигнала в рабочем окне одного цикла основной частоты сигнала. Блок Фурье может быть запрограммирован, чтобы вычислить величину и фазу компонента постоянного тока, основного или любого гармонического компонента входного сигнала.

Напомним, что f сигнала (t) может быть выражена последовательностью Фурье вида

$f (t) = \frac{a_{0}}{2} + \sum_{n = 1}^{\infty} a_{n} \cos (n ω t) + b_{n} \sin (n ω t)$

где n представляет ранг гармоник. (n = 1 соответствует основному компоненту.) Величина и фаза выбранного гармонического компонента вычисляются этими уравнениями:

$| H_{n} | = \sqrt{a_{n}^{2} + b_{n}^{2}}$

$∠ H_{n} = atan (\frac{a_{n}}{b_{n}})$

где

$a_{n} = \frac{2}{T} \int_{t - T}^{t} f (t) \cos (n ω t) d t$

$b_{n} = \frac{2}{T} \int_{t - T}^{t} f (t) \sin (n ω t) d t$

$T = \frac{1}{f_{1}}$

$f_{1} : Основная частота$

Поскольку этот блок использует текущее среднее окно, один цикл симуляции должен завершиться, прежде чем выходы дадут правильные величины и угол. Для первого цикла симуляции выходы удерживаются до значений, заданных начальным входным параметром.

Параметры

Fundamental frequency (Hz): Задайте основную частоту входного сигнала в герце. По умолчанию это 60.
Harmonic n (0 = DC, 1 = fundamental): Задайте гармонический компонент для анализа Фурье. Введите 0 для анализа компонента постоянного тока. Введите 1 для анализа основной частоты или введите число, соответствующее нужной гармонике. По умолчанию это 1.
Initial input [ Mag, Phase (degrees) ]: Задайте начальные величины и фазу в степени сигнала выхода. По умолчанию это [0, 0].
Sample time: Задайте шаг расчета блока в секундах. Установите значение 0, чтобы реализовать непрерывный блок. По умолчанию это 0.

Входы и выходы

Input: Подключите к анализируемому сигналу. Типичными входными сигналами являются напряжения или токи, измеренные блоками Измерение или Voltage Measurement.
|u|<reservedrangesplaceholder0>: Первый выход возвращает величину заданного гармонического компонента в тех же модулях измерения, что и входной сигнал.
$∠ u$ Phase: Второй выход возвращает фазу в степенях заданного гармонического компонента.

Особенности

Шаг расчета	Задается в параметре Sample Time. Непрерывно, если Sample Time = 0.
Скалярное расширение	Да, параметров.
Определенный размерность	Да.

Примеры

The power_Fourier модель показывает два приложения блока измерения Фурье. Верхняя часть модели показывает, как использовать блок Fourier для вычисления компонента DC, основного значения и второго и третьего гармонического содержимого того же входного сигнала. В нижней части модели блок вычисляет фундаментальное значение (величину и фазу) трёх различных входов. Для этого приложения задайте начальные значения для трех выходных сигналов в диалоговом окне маски.

Шаг расчета модели параметризован переменной Ts, установленной на значение по умолчанию 50e-6 с. Установите Ts на 0 в командном окне, чтобы симулировать модель в непрерывном режиме.

Введенный в R2013a

Simscape Electrical документация

Поддержка

Памятка переводчика

1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.

2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.

3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.

4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.

5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.

Документация