Lead-Lag (Discrete or Continuous)

Компенсатор задержки в дискретном времени или в непрерывном времени

  • Библиотека:
  • Simscape/Электрический/Управление/Общее управление

  • Lead-Lag (Discrete or Continuous) block

Описание

Блок Lead-Lag (Discrete or Continuous) реализует компенсатор задержки вывода в соответствии с IEEE 421.5-2016[1].

Можно переключаться между непрерывной и дискретной реализациями блока с помощью параметра Sample time.

Уравнения

Непрерывный

Чтобы сконфигурировать компенсатор для непрерывного времени, установите свойство Sample time равным 0. Это представление эквивалентно непрерывной передаточной функции:

G(s)=T1s+1T2s+1,

где:

  • T1 - постоянная времени выполнения.

  • T2 - постоянная времени задержки.

Из предшествующей передаточной функции компенсатор, определяющий уравнения, являются:

{x˙(t)=1T2(u(t)x(t))y(t)=T1T2u(t)+(1T1T2)x(t)y(0)=x(0)=u0,

где:

  • u - вход блока.

  • x - состояние блока.

  • y - выход блока.

  • t - время симуляции.

  • u0 - начальный вход в блок.

Дискретный

Чтобы сконфигурировать компенсатор для дискретного времени, установите свойство Sample time положительное, ненулевое значение или равным -1 наследование шага расчета из вышестоящего блока. Дискретное представление эквивалентно передаточной функции:

T1z+(TsT1)T2z+(TsT2),

где:

  • T1 - постоянная времени выполнения.

  • T2 - постоянная времени задержки.

  • Ts - шаг расчета компенсатора.

Из дискретной передаточной функции уравнения компенсатора задаются с помощью прямого метода Эйлера:

{x(n+1)=(1TsT2)x(n)+(TsT2)u(n)y(n)=(1T1T2)x(n)+(T1T2)u(n)y(0)=x(0)=u0,

где:

  • u - вход блока.

  • x - состояние.

  • y - выход блока.

  • n - временной шаг симуляции.

  • u0 - начальный вход в блок.

Начальные условия

Чтобы задать начальные условия этого блока, установите Initialization в:

  • Inherited from block input - Блок устанавливает состояние и выходные начальные условия на начальный вход.

  • Specify as parameter - Блок устанавливает начальное условие состояния на значение Initial state.

Ограничение Интеграла

Установите параметры Upper saturation limit и Lower saturation limit, чтобы использовать метод anti-windup насыщения.

Метод анти-насыщения ограничивает состояние компенсатора между нижним пределом насыщения A и верхним пределом насыщения B:

A<=x<=B.

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

Этот блок не обеспечивает метод насыщения обмотки. Чтобы использовать метод насыщения обмотки, установите параметр Upper saturation limit равным inf, параметр Lower saturation limit для -inf, и присоедините блок Saturation к выходу.

Обходная динамика компенсатора

Установите постоянную времени задержки в нуль или значение, равное значению постоянной времени задержки, чтобы игнорировать динамику компенсатора. При обходе блок подает вход непосредственно на выход:

T1=0T2=0T1=T2}y=u.

В непрерывном случае и шаг расчета, и, по меньшей мере, одна временная константа должны быть нулем.

Порты

Вход

расширить все

Входной сигнал компенсатора задержки вывода. Блок использует вход начальное значение, чтобы определить начальное значение состояния.

Типы данных: single | double

Выход

расширить все

Выход компенсатора задержки вывода.

Типы данных: single | double

Параметры

расширить все

Время выполнения компенсатора константа. Для обхода динамики компенсатора. установите это значение равным 0 или значению параметра Lag time constant, T2.

Постоянная времени задержки компенсатора. Для обхода динамики компенсатора. установите это значение равным 0 или значению параметра Lead time constant, T1.

Верхний предел состояния компенсатора. Установите значение inf для ненасыщенного верхнего предела или до конечного значения, чтобы предотвратить верхнее отображение интегратора системы.

Нижний предел состояния компенсатора. Установите значение -inf для ненасыщенного нижнего предела или до конечного значения, чтобы предотвратить нижнее отображение интегратора системы.

Задайте начальное условие состояния для этого блока. Для получения дополнительной информации см. «Начальные условия».

Блокируйте начальное состояние.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Initialization равным Specify as parameter.

Время между последовательными выполнениями блоков. Во время выполнения блок производит выходы и, при необходимости, обновляет свое внутреннее состояние. Для получения дополнительной информации смотрите Что такой Шаг расчета? и задайте шаг расчета.

Для унаследованной операции в дискретном времени задайте -1. Для операции в дискретном времени задайте положительное целое число. Для непрерывной операции задайте 0.

Если этот блок находится в маскированной подсистеме или другой альтернативной подсистеме, которая позволяет переключаться между непрерывной операцией и дискретной операцией, продвигайте параметр шага расчета. Продвижение параметра шага расчета обеспечивает правильное переключение между непрерывной и дискретной реализациями блока. Для получения дополнительной информации см. Раздел «Увеличение параметра до маски».

Ссылки

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

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

.
Введенный в R2017b