1. Gain(增益)
增益组件把输入信号与指定的因子相乘。可以输入一个变量名代替此因子所填的数字。
2. Differential Lag or Forgetting Function(微分延迟或遗忘函数)
微分延迟组件用作一阶高通滤波器,有时也叫做冲蚀函数、改变函数、或者遗忘函数。输出可以随之置为用户指定的值。对此函数的解法如下,基于时间常数T的值。
Q?t??Q?t??t??e如果T=0,则有:
输出为:
??tT??X?t??X?t??t???e??tT
Q?t??0.0
这里:
Y?t??G?t??Q?t?
Y?t?=输出信号;
X?t?=输入信号;
G?t?=增益因子(可为变量)
T= 时间常数;
?t=时间步长。
3. Derivative with a Time Constant(带时间常数的微分环节)
微分函数决定了信号变化的速率。但此模块有放大噪声的趋势。为了将噪声的干扰降至最小,尤其是在计算步长小而微分时间常数大的情况下,可能需要给它加一个噪声滤波器。
4. Lead-Lag(前导延迟环节)
本组件模拟了一个带增益的前导延迟函数,它的输出可随时由用户重置为指定的值。最大最小输出限制内部指定。
对此函数的解法基于时间常数T1和T2,过程如下所示:
??tT2??t??t??T1T2?X?t??X?t??X?t??t???eT2 ?1?e??????T2??Q?t??Q?t??t??e如果T2?0,则类似与PI控制器:
Q?t??X?t??T1??X?t??X?t??t?? ?t如果T1?0且T2?0,则类似与增益环节:
Q?t??X?t?
输出为:
Y?t??G?t??Q?t?
这里:
Y?t?=输出信号; X?t?=输入信号;
G?t?=增益因子(可为变量);
T=时间常数(可为变量);
?t=时间步长。
5. Real Pole(实极点)
本组件仿真了一个延时或“实极点”函数,这里的输出可以在任何时候重置成用户规格化的值。输入信号在被处理之前与增益因子G(t)成比例。时域算法基于梯形法。 本函数的解法如下:
??tT??t??T?X?t???1?e?
??
Q?t??Q?t??t??e那么输出就为:
这里:
Y?t??G?t??Q?t?
Y?t?=输出信号; X?t?=输入信号; G?t?=增益因子(可变);
T=时间常数(可变);
?t=时间步长。
6. Delay Function(延迟函数)
延迟函数模拟了拉氏表达式e?sT,这里T是延迟的时间,s是拉氏算子。输入信号置于队列中,随着时间的推进,信号值移入队列尾部并放置到输出line上。
如果延迟时间大得超过了时间步长?t,则队列可能会变得过于庞大。为了避免出现这样的情况,采用了抽样的方法。在指定的延迟时间中对输入值采样N次,只将采样值置于队列中。
另外,在满足减少存储空间的前提下,同时还必须保证采样的数量对于保持延迟信号的精度来说是足够的。由于输出的阶梯特性,需要引入一个额外的大为为时延/(2*N)的延迟。用以补偿内部轻微减少延迟时间的效应。如果需要的话,可以采用一截延迟环节来对延迟环节的输出进行滤波,以平滑抽样所造成的阶梯效应。
7. Square(平方)
本组件将输入信号与其自身相乘。
8. Square Root(平方根)
本组件计算输入的算术平方根。每个正数都有两个平方根,一个为正一个为负,算术平方根定义为正的那个平方根的值。在实数域中,平方根对负数都没有定义,因此要求输入必须为正。本组件负的输入时输出为零。
9. Absolute Value(绝对值)
本组件给出输入信号的绝对值。
10. Trigonometric Functions(三角函数)
Standard trigonometric functions.
1?? 本组件实现标准的三角函数功能。Tan函数在?n???时奇异,因此应避
2??免输入这些值。而ArcSin和ArcCos要求输入的值域范围为[-1.0,+1.0],需避
免超出此值域。
11. Impulse Generator(脉冲发生器)
脉冲发生器用来确定线性控制系统的频率响应。其可以产生指定频率的脉冲序列。在对控制系统进行分析之前,为了使得暂态响应逐渐变弱,需要使用一些脉冲通过控制系统。当然频率可以置零,仅发送一个脉冲给控制系统,即可以观测到频率响应。
如果使用插值法,此组件在每生成一个脉冲的同时也生成了插值信息。对应于脉冲的准确时间的插值时间非零,以保证脉冲无论何时都不会落在时间步长坐标上。这就有效的祛除了组件对设备步长的依赖性,即使时间步长增加也能保持精度。
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