Second-OrderIntegrator,Second-OrderIntegratorLimited

1、Secon d-Order In tegrator, Secon d-Order In tegrator Limited二阶积分库连续描述Second-Order Integrator. Second-Order Integrator Limited block 解决的第二阶初值问题护ardr%x 和 dx/ dt o其中，U为输入到该系统。因此，该块是一个动态系统，有两个连续的状态:请注意，这两种状态 有一个数学的关系，那就是 DX / dt是x的导数。在整个模拟期间为 了满足这种关系，Simulink的块参数和行为上的各种限制。Second-Order Itegrator Limited块

2、是等同于 Second-Order Integrator block块例外状况，默认为根据指定的上限和下限的限制的状态。有关详细信息，请参阅Limiting the States .Simulink软件可以使用许多不同的数值积分方法来计算该块的输出。每一种都有 优势，为特定的应用程序。使用的配置参数“对话框中的”规划求解“窗格中，选择最适合您的应用程 序的技术。（有关详细信息，请参阅 Choosing a Solver .）选定的解算器计算在当前时间步骤中 使用当前输入值的二阶积分器块的状态 使用块参数对话框:指定是否是内部或外部源的每个状态的初始条件指定的值状态的初始条件 1定义一个或两个

3、状态的上限和下限指定为每个状态的绝对容差这两个状态的指定名称I 选择一个外部复位I 启用过零检测重新初始化的DX / dt当x达到饱和时,I 指定Simulink的线性化操作无视 状态限制和外部复位定义初始条件您可以单独定义的每个状态的初始条件, 部的信号的输入。或它们两者上的一个作为一个参数块对话框或从外要定义块的x参数的初始条件状态,internal 禾R输入 Initial condition x使用 Initial condition source x值下拉菜单中选择为客户提供从外部源状态的x的初始条件，指定Initial condition source xexternal . 一个

4、额外的输入端口出现在块 .参数为定义DX/ dt的初始条件的状态为一个块参数，请使用拉菜单中选择 internal 和输入 Initial condition dx/dtInitial condition source dx/dt值.为客户提供从外部源状态的DX / dt的初始条件，指定为external.一个额外的输入端口出现在块.Initial condition source dx/dt如果您选择两种状态的初始条件使用exter nal，你的块显示如下。IrpiitI "I 丈 bile* fl* 仪 wu1dj_O'X Outputdx'dt oirtpMIn

5、to orator.Second-Order注意Simulink的初始条件不允许 INF或NaN值。如果你限制状态 x或指定的饱和极限状态的DX / dt (见Limiting the States )和初始条件是一个或多个相应的限制，则各自的状态被初始化为最接近的有效值和一组一致的初始条件，计算限制状态二阶系统建模时，你可能需要限制块。例如，在汽缸内的活塞的运动是受牛顿第二定律，在DX / DT。一个重要活塞上的位置(X)的有限制。随着第二次积分块，您可以相互独立的限制状态 x和 在模拟过程中，你甚至可以改变的限制，但是，你不能改变的状态是否是有限的。 的规则，必须严格地遵循 在与其相应 下

6、限，上限.块的外观块外观上的变化时，可以限制一个或两个状态。下面显示的是两种状态下都限制的Limit M outputInputdxLimn d真陆 outputInderator.3«con<j-0rd«r对于每一个状态，你可以使用块参数对话框中设置适当的饱和极限。只限制x如果您使用的the Second-Order Integrator Limited块，两种状态下 在默认情况下 都受到限制。但你也可以手动限制二阶积分器模块的x的状态选择Limit x并在适当的参数字段中输入的限制。H Function Ellocl: Paranneteri! lnt«

7、gratoi Seccnd-Order L imitd5 皐匚 Olid-Ord er integratorSecond-order continuous-time integration of the input signal-d*dt Attri b utesInitial condition source x: internalInitial condition x:0*0H Limit XUpper limit x:bower limit jc:Absolute tal'arance x:autoStte name x:QK CancelHelp沖PW块，然后确定的值如下当x是

8、小于或等于其下限，X值被保持在其下限和dx / dt被设置为零当x是在它的上限和下限之间时，两种状态下都遵循由所述第二阶 ODE给出的轨迹。当x是大于或等于其上限，x值被保持在其上限和dx / dt被设置为零。当x达到饱和时，您可以选择重新初始化的时间,when x reaches saturationDX / dt 得到一个新值。看 Reinitializing dx/dt仅限希y DX / DT状态X，DX / dt的状态设置为默认情况下，在 动设置此参数Limit dx/dt ，的二阶积分器块。/ DT。限制dx/dt窗格中的参数对话框。您可以手 在这两种情况下，您必须输入相应的限制DX

9、W Function Blod: Paranneters! Intigtator Sccnd-Order LSec ord -Ord e r integ ratoSecond-order continuous-time integration of the input signal.dxydtAttri b utesJiitial condition source dx/dt: internalIniti刨 condition dx/dt:0*0S Limit dj<dtUpper limit d刈dt:infLower limit 甸日乜infAbsolute to bran ce d

10、x/ctt:autoState name dx/dt:Help如果你限制 只有DX / dt的状态，那么块确定的 DX / DT如下的值: 其中L是DX / dt限制(上限或下限)，TL的DX / dt达到此限制时，XL是当时的状态x的值当dx / (dt )是小于或等于其下限,dx/ dt的值被保持在其下限。当dx / dt是在它的上限和下限之间,两种状态下都遵循由所述的二阶ODE给出的轨迹。当dx /( dt )是大于或等于其上限,dx/ dt的值被保持在其上限当DX/ dt的状态保持在它的上限或下限,x的值是由一阶初值问题:这两个状态都限制DX / dt。当您两种状态下都限制，Simul

11、ink中保持一致性的状态限制的允许值的上限和下限的 这种限制是必要的，以满足下面的约束：当x是在其饱和极限 dX dt的值必须为零。为了 X离开的上限值，该 dx/ dt的值必须是严格的负值为了 x离开其下限，dx/ dt的值必须是严格的正值因此，这种情况下，其上限的dx/ dt的必须是严格正的 dx/ dt的下限必须严格为负。当两种状态下都 限制，块确定的状态如下：每当x达到其极限时，“ Limiting x only”中所描述的，产生的行为是相同的每当dx/ dt达到其极限，“ Limiting dx/dt only”所描述的产生的行为是相同的 -包括使用第一阶ODE当被保持在它的极限之一

12、的 dx/ dt时，计算X。在这样的情况下，当x达到 它的极限之一，它被保持在该限制的dx/ dt被设置为零。当双方同时达到各自的极限，状态x的行为将覆盖DX / dt的行为，以保持一致性的状态。当您两种状态下都 限制，在X达到饱和的时候，你可以选择重新初始化DX / dt。如果重新初始化的值超出了DX / DT规定的范围上，那么 DX / dt重新初始化为最接近的合法值和一组一致的初始条件进行计算。看Reinitializing dx/dt when x reaches saturation重设状态该块可以重新设置其状态的基础上的外部信号到指定的初始条件。为了使块重置其状态，在Attribu

13、tes选择其中的External reset . 一个触发端口会出现块的输入端口，并指示触发类型。InputLimit X 叮血putdxLimit dt/Ji output选择rising复位。选择 falling选择eitherIntegrator,Se cond-Ordef，复位信号从零上升到一个正值，从负到一个正值，或负的值设置为零时,，复位信号从正值落为零，从正值变为负值，或从零到负时，复位。 ，当复位信号从零变化到一个非零值或更改时，复位复位端口直接馈通。如果该块的输出反馈到这个端口，可直接或通过一系列的块的直接馈通,代数环结果(见 Algebraic Loo ps ).启用过零检

14、测此参数控制是否启用此块的过零检测。默认情况下，Attributes 窗格.然而，如果此 Zero-crossing controlEnable zero-crossing detection参数只能影响.“规划求解”在 窗格中 的“配置参数”对话框中，设置为使用本地设置。有关详细信息，请参阅Zero-Crossing Detection .当x达到饱和时，重新初始化的 DX / dt对于某些建模应用程序，必须重新初始化的DX / dt时，状态x以达到其极限X 立即饱和。做到这一点，您可以 在 Attributespane. 通过选择 Reinitialize dx/dt when x rea

15、chessaturation如果此选项开启，那么当x在瞬间达到饱和时，Simulink检查当前值是否为 dx/ dt的初始条件（参数或信号）.状态x立即离开饱和。如果是这样，Simulink重新初始化状态的 dx /dt与在那个瞬间的初始条件（参数或信号）的值。如果不是这样，仿真忽略此参数在当前 时刻，并设置 DX/ dt为0，块状态一致。x是在饱和度此参数只适用于当 x达到饱和极限的时候。它并不适用于未来任何时间，当 之内。参阅 sldemo_bounce无视状态限制和线性的外部复位Ignore state您通过线性的情况下简化模型，你可以仿真忽视的极限状态和外部复位选择limits and

16、 the reset for linearization.指定块输出的绝对公差为Sp ecifying Error默认情况下 Simulink软件使用配置参数对话框中指定值的绝对公差（见Tolerances for Variable-Step Solvers）计算积分块输出。如果 Absolute tolerance x禾廿 DX / dt在参数对话框中的绝对公差的状态的值不能提供足够的误差控制，状态x指定一个更合适的值，Simulink使用您所指定的值计算块的状态值。指定显示的输出端口您可以控制是否显示或不显示x或DX / dt输出端口，使用 ShowOutput参数。您可以显示一个输出端口

17、或两个，但是，你必须选择至少一个。指定状态名称您可以指定 x和DX / dt的使用StateNameX 和StateNameDXDT 参数的名称。但是，您 必须指定名称或者两个或者两者都不是，你可以不指定名称为x或DX / DT。这两个状态名称必须具有相同的类型和长度。选择全部选项当您选择所有选项，块图标看起来是这样的。不丄%辭 %CJKInlegrator.Second-OrderLiffiitea fljedtougiEInitial condition source x数据类型支持double 或积分器模块接收和输出double类型的数据端口信号。外部复位端口接收信号的Boolean .

18、类型。参考 Data 类型 s Supported by Simulink参数和对话框Second-Order Integrator块对话框中的X窗格中会显示如下:吕 Function BlocI; Paranneteri! Integrator Seco nd-Ord er 5旦匚 ond -Ord e r Integ ratoSecond-order continuous-time integration of the input gignaLdx/dcAttributesXUrnitxAbsolute tO'll'erance x:autoCancelState name

19、 x;1 QKH Function BlocI; Paranneteri! Integrator Seccnd-Order 5ec 0 nd -Ord e r Integ ratoSeccnd-order continuous-time integration of the input BgnaLUrnit 加 dtX dx/dt AttributesAbsolute tO'll'erance dVctt:autoState nameOK CancelHelp'TP"ySecond-Order Integrator 块对话框中的 Attributes窗格中会显

20、示如下:H Function BlocI; Paranneteri! Integrator Seccnd-Order 5ec 0 nd -Ord e r Integ ratoSeccnd-order continuous-time integration of the input BgnaLdx/dc AttributesExternal reset: noneIVlEnable jero-crossing detectionReinitialize ±x/dt when x reaches saturationI. Ignore 蛭tate limite snd the reset

21、 for linearizationShow output: bothOKCa n celHelpppyInitial condition xLimit xUpper limit xLower limit xAbsolute tolerance xState name xInitial condition source dx/dtInitial condition dx/dtLimit dx/dtUpper limit dx/dtLower limit dx/dtAbsolute tolerance dx/dtState name dx/dtExternal resetEnable zero-

22、crossing detectionReinitialize dx/dt when x reaches saturationIgnore state limits and the reset for linearizationShow out putInitial condition source x指定源x状态的初始条件设置 默认：internalinternal从 Initial condition x参数确定x的初始条件。external从外部块确定x的初始条件，。提示Simulink软件不允许块的初始条件是INF或NaN。依存关系选择 external 禁用 Initial condi

23、tion x命令行信息 参数：ICSourceX 类型:string值:'internal'| 'external'默认：'internal'Initial condition x指定状态X的初始条件。设置 默认:0.0提示Simulink软件不允许块的初始条件是INF或 NaN。依存关系选择 Initial condition source x的 internal启用此参数.选择 Initial condition source x的 external禁用此参数.命令行信息 参数：ICX 类型:vector or scalar值: any va

24、lid real默认:0.0Limit x模块限制x的值处于Lower limit x和 Upper limit x之间设置默认：Off二阶积分器，On二阶积分限制器限制x的值处于 Lower limit x和 Upper limit x之间厂Off不限制x的值处于Lower limit x和 Upper limit x之间依存关系此参数启用Upper limit x此参数启用Lower limit x命令行信息参数：LimitX 类型：string 值：'on' | 'off'默认：'off' | 'on'Upper limit

25、 x指定状态x的上限 设置 默认：inf二阶积分器，1二阶积分限制器 提示x的上限必须严格大于下限。依存关系Limit x 启用此参数 命令行信息 参数：UpperLimitX 类型:scalar or vector值:any valid real默认:'inf' | 1Lower limit x指定x的下限。设置 默认：-nf二阶积分器，0二阶积分限制器 提示x的下限必须严格小于上限。依存关系Limit x 启用此参数 命令行信息 参数:LowerLimitX 类型:scalar or vector值:any valid默认：'-inf'Absolute to

26、lerance x指定计算x的绝对容差。设置默认：auto您可以输入auto , -1，真正的标量或向量。如果你 输入auto或-1 , Simulink中使用的配置参数对话框中的绝对公差值（见Solver Pane）来计算x.如果你输入一个真正的标值，该值会覆盖配置参数对话框中的绝对容差和用于计算所有 的x。如果你输入一个真正的矢量，矢量的尺寸，必须符合x的尺寸。这些值会覆盖配置参数对话框中的绝对容差。命令行信息 参数：AbsoluteToleranceX 类型:string, scalar, or vector with same dimension as x值:any positive

27、real scalar or vector | 'auto' | -1默认：'auto'State name x状态X指定一个唯一的名称。设置 默认：" 提示要指定一个名称，单状态下，输入引号之间的名称，例如，'osition '要指定多个X的名称，输入一个逗号分隔的列表，用括号括起来，例如，'A'，'B', 'C'。每个名称都必须是唯一的。状态名称仅适用于选定的块。如果指定了一个 状态名称 为X，你还必须指定 DX / d t的状态名称为X和dx/ dt的状态名称 必须具有相同的类型和长

28、度状态的数量必须 状态名称是平分秋色的。 您可以指定比X较少的状态名称，但你不能指 定比x状态多个的名称。例如，您可以在一个系统中指定两个名字，有四个状态。第一个适用于前两种状态，第二个名字适用最后两个状态。但是申请的DX / dt状态名称相同的方案，你必须是一致的。分配状态与MATLAB工作空间中的变量名称，输入不带引号的变量。变量可以是一个 字符串或一个单元阵列。参数：StateNameX默认：”Initial condition source dx/dt指定源的DX / dt的初始条件。设置 默认：internalinternal从 Initial condition dx/dt参数确定

29、dx/dt的初始条件external从外部块确定dx/dt的初始条件提示Simulink软件不允许块的初始条件是INF或NaN依存关系选择 internal启用 Initial condition dx/dt选择 external禁用 Initial condition dx/dt命令行信息参数:ICSourceDXDT类型:string值:'internal'| 'external'默认：'internal'Initial condition dx/dt指定状态dx/dt的初始条件。设置默认:0.0提示Simulink软件不允许块的初始条件是I

30、NF或NaN依存关系选择 Initial condition source dx/dt的 internal启用此参数选择 Initial condition source dx/dt的 externaldi启用此参数参数:ICDXDT命令行信息类型:scalar or vector值:any valid real值默认：0.0Limit dx/dt模块限制x的值处于Lower limit dx/dt和 Upper limit dx/dt之间.设置默认：Off二阶积分器，On二阶积分限制器限制 dx/dt 的值处于 Lower limit dx/dt和 Upper limit dx/dt之间厂O

31、ff不限制dx/dt 的值处于Lower limit dx/dt和 Upper limit dx/dt之间提示如果设置x的饱和限制，那么定义的时间间隔的 必须包含零。Upper limit dx/dt禾n Lower limit dx/dt依存关系此参数启用 Upp er limit dx/dt此参数启用 Lower limit dx/dt命令行信息参数:LimitDXDT类型:string值：'On' | 'Off'默认：'Off' | 'On'Upper limit dx/dt指定状态dx/dt .的上限设置默认:'i

32、nf'提示如果你限制x，则该参数必须有一个严格正的价值依存关系Limit dx/dt启用此参数.参数：UpperLimitDXDT命令行信息类型:scalar or vector值:any valid real值默认：'inf'Lower limit dx/dt指定dx/dt.的下限设置默认：-inf'提示如果你限制x，则该参数必须有一个严格的负值。依存关系Limit dx/dt启用此参数命令行信息 参数：LowerLimitDXDT 类型:scalar or vector值:any valid real默认：'-inf'Absolute tol

33、erance dx/dt指定计算dx/dt的绝对容差设置 默认:auto您可以输入auto或数值如果你输入“ auto ”那么Simulink中使用配置参数对话框中的绝对公差值（见Solver Pane）计算dx/dt并输出.如果你输入一个数值，该值会覆盖配置参数对话框中的绝对容差。命令行信息 参数：AbsoluteToleranceDXDT 类型:scalar 值:any valid positive real默认：'auto'State name dx/dt状态dx/dt .指定一个唯一的名称。设置 默认："'velocity'。提示要指定一个名称

34、， 单状态下，引号之间输入名称，例如,若要为多个DX/ dt的状态，输入一个以逗号分隔的列表，用括号括起来，例如，'A' ,'B'， 'C'。每个名称都必须是唯一的。状态名称仅适用于选定的块。如果您指定的DX / dt的状态名称，还必须指定x的状态名称。x和dx/ dt的状态名称 必须具有相同的类型和长度。状态的数量必须和 状态名称是平分秋色的。您可以指定比DX / dt的状态较少的名字，但你不能指定多个 DX / dt的名称。例如，您可以指定两个名字在一个系统中，有四个 状态。第一个适用于前两种状态，第二个名字用于最后两个的状态名字。但是，你必须是一致的，采用同样的计划分配状态与MATLAB工作空间中的变量名称，输入不带引号的变量。变量可以是一个 字符串或一个单元阵列。命令行信息 参数：StateNameDXDT 类型：string 值:a