matlab simulinK笔记06——代数环

本文介绍了MATLAB Simulink在建模过程中遇到的代数环问题,这种问题源于模型输出反馈到输入端形成的互相依赖,导致解算器无法正常工作。通过举例说明了代数环的概念,并提出了解决方案——使用delay延迟模块来避免错误。

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★代数环


代数环,就是由于模型的输出反馈到模块或子系统的某个输入端,如果这个输入
是直接馈入的,那么二者在同一个采样点内需得到求解,但又互相依赖,哪一方都不
能完成求解过程,使得解算器无法解算导致错误产生
,这样的情况称为代数环。
图2.2-71所示为一个包含代数环的累乘模型。

       即输入进行累乘的值和输出值是在同一个时刻进行的,这样的话,输入与输出都成为了未知的,出现错误,解决错误是在直接馈入的回路中加上delay延迟模块

matlabsimulink代数环问题的讲解及解决方法1-解决代数环方法.doc 本帖最后由 小小2008鸟 于 2012-11-30 11:26 编辑 什么是代数环?发生在两个或多个模块在输入端口具有信号直接传递而形成反馈的情况时,直接传递的模块在不知输入端口的值的情况下无法计算出输出端的值,也就是现在时刻的输出是依赖现在时刻的输入值来计算的。当这种情况出现时simulink会在每一次迭代言算完成时,去决定它是否会有解。代数回路会减缓方真执行的速度并可能会没有解。     当方程两边都出现同一个变量时,即产生了代数环。如:3y 4=y 当Simulink中存在非模型延迟时,通常会产生代数环。比如,传感器将输出信号反馈到输入端。解决代数环      连续模型,在构成代数环的反馈环节加入memory模块;      离散模型就加入单位延迟1/Z,不过加入memory后仿真会慢些,但用了加速后,这个牺牲还是值得的。另还有拆解法等,具体见下面第9行论文内容。Simulink提供了一些专门手段来拆解代数环,例如代数约束模块,积分模块的状态输出端等。这些手段可以解决一些特定的代数环问题。下面举一个利用积分模块的状态输出端的例子。    从积分模块的输人端口到输出端口是非直通的,但从积分模块的初始值输人端口到输出端口,以及从复位输人端口到输出端口却都是直通的。因此,如果从积分模块的输出端口引出的信号再经过一些直通模块后又反馈到积分模块的初始值输人端口或者复位输人端口,则构成一个代数环。    为了解决这个问题,Simulink专门为积分模块设计了一个状态端口,其输出与输出端口完全相同,仅在内部计算的时序上有细微区别,而无论是从积分模块的初始值输人端口还是从复位输人端口到状态端口都是非直通的。因此,当出现上述的代数环问题时,可 以从积分模块的状态端口引出信号。这样,代数环就被拆解了
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