.RU

Блок экстраполятора первого порядка First-Order Hold - Создание моделей в Simulink


^ Блок экстраполятора первого порядка First-Order Hold.


Блок задает линейное изменение выходного сигнала на каждом такте дискретизации, в соответствии с крутизной входного сигнала на предыдущем интервале дискретизации.
Параметры:
Sample time – величина шага дискретизации по времени.

^ Блок дискретного интегратора Discrete-Time Integrator.


Блок используется для выполнения операции интегрирования в дискретных системах.
Параметры:
Integration method – метод численного интегрирования: Forward Euler (Прямой метод Эйлера), Backward Euler (Обратный метод Эйлера), Trapezoidal (Метод трапеций).
Sample time – шаг дискретизации по времени.
Остальные параметры дискретного интегратора те же, что и у блока аналогового интегратора.

^ Блок памяти Memory.


Блок запоминает входной сигнал и смещает его на один такт по времени. В окне параметров этого блока устанавливается параметр Initial condition – начальное состояние. Если флажок Inherit sample time установлен, то берется шаг изменения времени, равный модельного времени Sample time предшествующего блока. Если этот флажок сброшен, то используется шаг, равный 0,1 модельного времени.

^ Дискретная передаточная функция Discrete Transfer Fcn.


Бок задает дискретную передаточную функцию в виде отношения полиномов.
Параметры:
Numerator – вектор коэффициентов числителя.
Denominator – вектор коэффициентов знаменателя.
Sample time – шаг дискретизации по времени.
Порядок числителя не должен превышать порядок знаменателя. Входной сигнал блока должен быть скалярным. В том случае, если коэффициенты числителя заданы вектором, то выходной сигнал блока будет также скалярным.

^ Блок дискретной передаточной функции Discrete Zero-Pole.


Определяет дискретную передаточную функцию с заданными полюсами и нулями:
,
где Z – вектор или матрица нулей передаточной функции, P – вектор полюсов передаточной функции, К – коэффициент передаточной функции, если нули передаточной функции заданы матрицей.
Параметры:
Zeros – вектор или матрица нулей.
Poles – вектор полюсов.
Gain – скалярный или векторный коэффициент передаточной функции.
Sample time – шаг дискретизации по времени.
Количество нулей не должно превышать число полюсов передаточной функции. В том случае, если нули передаточной функции заданы матрицей, то блок Discrete Zero-Pole моделирует векторную передаточную функцию. Нули или полюса могут быть заданы комплексными числами. В этом случае нули или полюса должны быть заданы комплексно-сопряженными парами нулей или полюсов, соответственно.

^ Блок дискретного фильтра Discrete Filter.


Задает дискретную передаточную функцию от обратного аргумента (1/z):

где m+1 и n+1 – количество коэффициентов числителя и знаменателя, соответственно, num – вектор или матрица коэффициентов числителя, den – вектор коэффициентов знаменателя.
Параметры:
Numerator – вектор коэффициентов числителя.
Denominator – вектор коэффициентов знаменателя.
Sample time – шаг дискретизации по времени.

^ Блок модели динамического объекта Discrete State-Space.


Блок создает динамический объект, описываемый уравнениями в пространстве состояний.

Discontinuities – нелинейные блоки.


Блок ограничения Saturation.


Выполняет ограничение величины сигнала.
Параметры:
Upper limit – верхний порог ограничения.
Lower limit – нижний порог ограничения.
Treat as gain when linearizing – трактовать как усилитель с коэффициентом передачи равным 1 при линеаризации.
Выходной сигнал равен входному, если его величина не выходит за порог ограничения. По достижении входным сигналом уровня ограничения выходной сигнал блока перестает изменяться и остается равным порогу.

^ Блок с зоной нечувствительности Dead Zone.


Реализует нелинейную зависимость типа «зона нечувствительности».
Параметры:
Start of dead zone – начало зоны нечувствительности (нижний порог).
End of dead zone – конец зоны нечувствительности (верхний порог).
Выходной сигнала блока вычисляется в соответствии со следующим алгоритмом:

^ Релейный блок Relay.


Реализует релейную зависимость.
Параметры:
Switch on point – порог включения. Значение, при котором происходит включение реле.
Switch off point – порог выключения. Значение, при котором происходит выключение реле.
Output when on – величина выходного сигнала во включенном состоянии.
Output when off – величина выходного сигнала в выключенном состоянии.
Выходной сигнал блока может принимать два значения. Одно из них соответствует включенному состоянию реле, второе – выключенному. Переход из одного сигнала в другое происходит скачком при достижении входным сигналом порога включения или выключения реле. В том случае если пороги включения и выключения реле имеют разные значения, то блок реализует релейную характеристику с гистерезисом. При этом значение порога включения должно быть больше, чем значение порога выключения.

^ Блок ограничения скорости изменения сигнала Rate Limiter.


Блок обеспечивает ограничение скорости изменения сигнала.
Параметры:
Вычисление производной сигнала выполняется по выражению:
Rising slew rate – уровень ограничения скорости при увеличении сигнала.
Falling slew rate – уровень ограничения скорости при уменьшении сигнала.
Вычисление производной сигнала выполняется по выражению:
,
где u(i) – значение входного сигнала на текущем шаге, t(i) – значение модельного времени на текущем шаге, y(i-1) – значение выходного сигнала на предыдущем шаге, t(i-1) – значение модельного времени на предыдущем шаге.
Вычисленное значение производной сравнивается со значениями уровней ограничения скорости. Если значение производной больше, чем значение параметра Rising slew rate, то выходной сигнал блока вычисляется по выражению:
,
где R – уровень ограничения скорости при увеличении сигнала.
Если значение производной меньше, чем значение параметра Falling slew rate, то выходной сигнал блока вычисляется по выражению:
,
где F – уровень ограничения скорости при уменьшении сигнала.
Если значение производной лежит в пределах между нижним и верхним уровнями ограничения, то выходной сигнал блока равен входному:
.

^ Блок квантования по уровню Quantizer.


Блок обеспечивает квантование входного сигнала с одинаковым шагом по уровню.
Параметры:
Quantization interval – шаг квантования по уровню.

^ Блок сухого и вязкого трения Coulomb and Viscous Friction.


Моделирует эффекты сухого и вязкого трения.
Параметры:
Coulomb friction value (Offset) – величина сухого трения.
Coefficient of viscous friction (Gain) – коэффициент вязкого трения.
Блок реализует нелинейную характеристику, соответствующую выражению:
,
где u – входной сигнал, y – выходной сигнал, gain – коэффициент вязкого трения, offset – величина сухого трения.

^ Блок люфта Backlash.


Моделирует нелинейность типа «люфт».
Параметры:
Deadband width – ширина люфта.
Initial output – начальное значение входного сигнала.
Сигнал на выходе будет равен заданному значению Initial output, пока входной сигнал при возрастании не достигнет значения (Deadband width)/2, после чего выходной сигнал будет равен U-(Deadband width)/2. После того как, произойдет смена направления изменения входного сигнала, он будет оставаться неизменным, пока входной сигнал не изменится на величину (Deadband width)/2, после чего выходной сигнал будет равен U+(Deadband width)/2.

^ Блок Hit Crossing

позволяет зафиксировать состояние, в момент пересечения входным сигналом некоторого значения. При возникновении такой ситуации на выходе блока формируется короткий импульс единичной амплитуды.
Окно установки параметров позволяет задать следующие параметры:

^ Math – блоки математических операций.


Блок вычисления модуля Abs.


Выполняет вычисление абсолютного значения величины сигнала.
Блок может использоваться также для вычисления модуля сигнала комплексного типа.

^ Блок вычисления суммы Sum.


Выполняет вычисление суммы текущих значений сигналов.
Параметры.
Icon shape – форма блока. Выбирается из списка: round – окружность, rectangular – прямоугольник.
List of sign – список знаков. В списке можно использовать следующие знаки: +, -, | (разделитель знаков).
Количество входов и операция определяется списком знаков параметра List of sign, при этом метки входов обозначаются соответствующими знаками. В этом параметре можно также указать число входов блока. В этом случае все входы будут суммирующими. Если количество входов блока превышает 3, то удобнее использовать блок прямоугольной формы Блок может использоваться для суммирования скалярных, векторных или матричных сигналов. Типы суммируемых сигналов должны совпадать. Нельзя подать на один и тот же суммирующий блок сигналы целого и действительного типов. Если количество входов блока больше, чем один, то блок выполняет поэлементные операции над векторными и матричными сигналами. При этом количество элементов в матрице или векторе должно быть одинаковым. Если в качестве списка знаков указать цифру 1, то блок можно использовать для определения суммы элементов вектора.

^ Блок умножения Product.


Выполняет вычисление произведения текущих значений сигналов.
Параметры:
Number of inputs – количество входов. Может задаваться как число или как список знаков. В списке знаков можно использовать знаки * и /.
Multiplication – способ выполнения операции. Может принимать значения: Element-wise (поэлементный) и Matrix (матричный).
Если параметр Number of inputs задан списком, включающим кроме знаков умножения также знаки деления, то метки входов буду обозначены символами соответствующих операций. Блок может использоваться для операций умножения или деления скалярных векторных или матричных сигналов. Типы входных сигналов должны совпадать. Если в качестве количества входов указать цифру 1, то блок можно использовать для определения произведения элементов вектора.

^ Блок определения знака сигнала Sign.


Определяет знак входного сигнала.
Блок работает в соответствии со следующим алгоритмом: если входной сигнал блока положителен, то выходной сигнал равен 1; если входной сигнал блока отрицателен, то выходной сигнал равен -1; если входной сигнал блока равен 0, то выходной сигнал также равен 0.

^ Усилители Gain и Matrix Gain.


Выполняют умножение входного сигнала на постоянный коэффициент.
Параметры:
Gain – коэффициент усиления.
Multiplication – способ выполнения операции. Может принимать значения: Element-wise – поэлементный, Matrix K*u – матричный (коэффициент является левосторонним операндом), Matrix u*K – матричный (коэффициент является правосторонним операндом).
Блоки усилителей Gain и Matrix Gain есть и один тот же блок, но с разными начальными установками параметра Multiplication. Параметр блока Gain может быть положительным или отрицательным числом, как больше, так и меньше 1. Коэффициент усиления можно задавать в виде скаляра, матрицы или вектора, а также в виде вычисляемого выражения. В том случае если параметр Multiplication задан как Element-wise, то блок выполняет операцию умножения на заданный коэффициент скалярного сигнала или каждого элемента векторного сигнала. В противном случае блок выполняет операцию матричного умножения сигнала на коэффициент заданный матрицей. Для операции поэлементного усиления входной сигнал может быть скалярным, векторным или матричным любого типа, за исключением логического. Элементы вектора должны иметь одинаковый тип сигнала.
При вычислении выходного сигнала блок Gain использует следующие правила:

Для операций матричного усиления входной сигнал и коэффициент усиления должны быть скалярными, векторными или матричными значениями комплексного или действительного типа single или double.

^ Ползунковый регулятор Slider Gain.


Обеспечивает изменение коэффициента усиления в процессе расчета.
Параметры:
Low – нижний предел коэффициента усиления.
High – верхний предел коэффициента усиления.
Для изменения коэффициента усиления блока необходимо передвинуть ползунок регулятора.

^ Блок скалярного умножения Dot Product.


Выполняет вычисление скалярного произведения (свертку) двух векторов. Блок выполняет вычисление выходного сигнала в соответствии с выражением: , где u1 и u2 – входные векторы, sum – операция вычисления суммы, conj – операция вычисления комплексно-сопряженного числа.

^ Блок вычисления математических функций Math Function.


Выполняет вычисление математической функции.
Параметры:
Function – вид вычисляемой функции (выбирается из списка):

Output signal type – тип выходного сигнала (выбирается из списка):



Функция



Входной сигнал



Выходной сигнал



Auto



Real



Complex



exp, log, 10u, log10, square, sqrt, pow, reciprocal, conj, transpose, hermitian

real
complex

real
complex

real
error

complex
complex

magnitude squared

real
complex

real
real

real
real

complex
complex

hypot, rem, mod

real
complex

real
error

real
error

complex
error
2010-07-19 18:44 Читать похожую статью
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • © Помощь студентам
    Образовательные документы для студентов.