Интегратор с ограничением и сбросом начальных условий

		`\| Векторный \| Си \|`
в палитре	на схеме

Описание

Блок реализует интегрирование входного сигнала (сигналов) с ограничением на значение интеграла и сбросом состояния:

где x_i(t) – элементы вектора входного сигнала, y_i(t) – элементы вектора выходного сигнала, t₁ и t₂ – времена переключения начальных условий, k_i – элемент вектора коэффициентов усиления. Блок реализует математическую модель звена, динамика которого описывается линейным обыкновенным дифференциальным уравнением (ОДУ) вида:

при наличии ограничений на значение выходного сигнала:

Блок выполняет интегрирование (в пределах ограничений) входного сигнала, поэтому пиктограмма блока имеет вид передаточной функции идеального интегрирующего звена с "добавкой" символа "меньше-равно" и словом reset. Размерности сигналов входа, выхода и вектора коэффициентов должны совпадать.

При подаче единичного сигнала на порт сброса, выходное значение сигнала блока приравнивается вновь к начальным условиям. Начальные условия берутся либо из свойств блока, либо с входного порта Y0, в зависимости от настроек свойств блока.

Входные порты


Имя	Описание	Тип линии связи
inport	Интегрируемый векторный сигнал.	Математическая
reset	Команда сброса значения.	Математическая
Y0	Опциональный вход для начальных условий.	Математическая

Выходные порты


Имя	Описание	Тип линии связи
outport	Выходной проинтегрированный сигнал.	Математическая

Свойства


Название	Имя	Описание	По умолчанию	Тип данных
Коэффициенты усиления	k	Вектор коэффициентов k_i, на которые умножаются элементы входного вектора.	[1]	Массив
Минимальное значение	Ymin	Минимальное значение y_min выхода.	[0]	Массив
Максимальное значение	Ymax	Максимальное значение y_max выхода.	[1]	Массив
Начальные условия	x0	Вектор начальных значений y_i(0) переменных состояния блока (элементы вектора выходного сигнала блока равны переменным состояния).	[0]	Массив
Брать начальное условие из	x0source	Флаг, указывающий источник откуда будет взято начальное условие блока, а именно: из свойства "Начальные условия", или из дополнительного входного порта Y0.	Свойств	Перечисление
Брать минимум и максимум из	minmaxsource	Флаг, показывающий источник значений для ограничения выходного сигнала. Если указать "Из входного порта", у блока появится еще два дополнительных порта, на которые необходимо подать сигналы y_min и y_max. В процессе расчета они могут менять значение.	Свойств	Перечисление
Способ сброса	resettype	Способ, которым выполняется ограничение выходного значения.	До вычисления входа	Перечисление

Параметры


Название	Имя	Описание	Тип данных
Динамические переменные	xdif	Внутренние переменные состояния блока.	Массив
Производные	fdif	Значения производных внутренних переменных состояния блока.	Массив

Пример

Интегрирование параболического сигнала, с ограничением на значение интеграла от -0,05 до 0,95. Каждые 10 секунд происходит сброс начальных условий в 0,1. Структурная схема:

Результат:

Из итогового графика видно, что в моменты подачи на управляющий (второй порт) единичного сигнала происходит сброс значения интеграла к начальным условиям равным в примере 0,1. При нулевом управляющем сигнале интегратор ведёт себя как интегрирующее звено с наложенными ограничениями.