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正弦波

以仿真时间为时间源，生成正弦波

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  • 正弦波块

描述

正弦波块输出一个正弦波波形。该块可以在基于时间或基于样本的模式下运行。

请注意

这个块和正弦波函数块，它出现在数学运算库中。如果您选择使用外部信号对于时间参数，则得到正弦波函数块。

基于时间的模式

块计算输出波形。

y ＝ 一个 米 p l 我 t u d e × 罪 （ f r e 问 u e n c y × t 我 米 e + p h 一个 年代 e ） + b 我 一个 年代 ．

基于时间的模式下，取值为样品时间参数确定块是在连续模式还是离散模式下工作。

  • 0（默认设置）使块在连续模式下运行。

  • ＞0使块以离散模式运行。

有关更多信息，请参见指定样品时间．

连续模式下的块行为

当工作在连续模式下，正弦波当时间变得非常大时，块会由于精度的损失而变得不准确。

离散模式下的阻断行为

一个样品时间参数值大于0时，块的行为就像在驱动零级举行样本时间被设置为该值的块。

通过这种方式，您可以使用纯粹离散的正弦波源构建模型，而不是混合连续/离散系统的模型。混合系统本质上更复杂，因此需要更多时间进行模拟。

在离散模式下，该块使用微分增量算法而不是基于绝对时间的算法。因此，该块可用于运行时间不确定的模型，如振动或疲劳测试。

微分增量算法基于前一个采样时间计算的值来计算正弦。该方法使用下列三角恒等式:

罪 （ t + Δ t ） ＝ 罪 （ t ） 因为 （ Δ t ） + 罪 （ Δ t ） 因为 （ t ） 因为 （ t + Δ t ） ＝ 因为 （ t ） 因为 （ Δ t ） − 罪 （ t ） 罪 （ Δ t ）

在矩阵形式下，这些恒等式为:

［ 罪 （ t + Δ t ） 因为 （ t + Δ t ） ］ ＝ ［ 因为 （ Δ t ） 罪 （ Δ t ） − 罪 （ Δ t ） 因为 （ Δ t ） ］ ［ 罪 （ t ） 因为 （ t ） ］

因为Δt为常量，则下列表达式为常量:

［ 因为 （ Δ t ） 罪 （ Δ t ） − 罪 （ Δ t ） 因为 （ Δ t ） ］

因此，问题变成了值的矩阵乘法 罪 （ t ） 由常数矩阵得到 罪 （ t + Δ t ） ．

离散模式减少但不能消除四舍五入误差的累积，例如，(4 * eps). 这种累积可能发生，因为每个时间步的块输出计算取决于前一时间步的输出值。

离散模式下处理舍入误差的方法

处理舍入错误时正弦波块操作在基于时间的离散模式，使用这些方法之一。

方法 基本原理

插入一个饱和正弦波区块直接下游的区块。

通过设置正弦波块输出的饱和限制，可以消除由于四舍五入误差积累而导致的超调。

设置正弦波块使用sin ()用于计算块输出的数学库函数。

  1. 在正弦波模块对话框中，设置时间来使用外部信号这样，输入端口就会出现在块图标上。

  2. 连接一个时钟信号到这个输入端口使用数字时钟块。

  3. 将时钟信号的采样时间设置为正弦波块的采样时间。

的sin ()数学库函数在每个时间步骤计算块输出独立地，防止四舍五入错误的累积。

基于样本的模式

基于样本的模式使用这个公式来计算输出正弦波块。

y ＝ 一个 罪 （ 2 π （ k + o ） / p ） + b

  • 一个为正弦波的振幅。

  • p是每个正弦波周期的时间采样数。

  • k是一个重复的整数，取值范围是0到p1。

  • o为信号的偏移(相移)。

  • b为信号偏置。

在此模式下，Simulink万博1manbetx®集k等于0在第一时间步和计算块输出，使用公式。在下一个时间步骤，Simulink增量万博1manbetxk并重新计算块的输出。当k到达p,仿万博1manbetx真软件重置k来0在计算块输出之前。这个过程一直持续到模拟结束。

在给定时间步计算块输出的基于样本的方法不依赖于先前时间步的输出。因此，该模式避免了舍入误差的累积。基于示例的模式在提供重置语义的子系统中支持重置语义。例如，如果万博1manbetx正弦波块位于可复位子系统中，该子系统接收一个复位触发器，即重复整数k重置和块输出重置到它的初始条件。

港口

输出

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输出基于块参数值创建的正弦波信号。

数据类型:双

参数

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指定此块生成的正弦波的类型。对话框中的一些参数将根据您选择的是基于时间还是基于样本而出现。

编程使用

块参数：SineType
类型:特征向量
值：基于时间的|基于样本的
默认的：基于时间的

指定是使用模拟时间作为时间变量的值来源，还是使用外部源。如果指定了外部时间源，则块将为该时间源创建一个输入端口。当选择外部时间源时，该块与正弦波函数块。

编程使用

块参数：TimeSource
类型:特征向量
值：利用仿真时间的|使用外部信号的
默认的：利用仿真时间的

指定输出正弦波信号的振幅。

编程使用

块参数：振幅
类型:特征向量
价值:标量
默认的：' 1 '

指定添加到正弦以生成输出的常量值。

编程使用

块参数：偏见
类型:特征向量
价值:标量
默认的：' 0 '

指定频率，单位为rad/sec。

依赖关系

要启用该参数，请设置正弦类型来基于时间的．

编程使用

块参数：频率
类型:特征向量
价值:标量
默认的：' 1 '

指定正弦波的相移。

如果设置了该参数，则无法将其配置为在生成的代码中显示为可调全局变量时间(t)来利用仿真时间．例如，如果你设置默认参数的行为来可调或将存储类应用于万博1manbetx仿真软件。参数对象,阶段参数不作为可调全局变量出现在生成的代码中。

要生成代码以便在执行期间调优阶段，请设置时间(t)来使用外部信号．您可以提供自己的时间输入信号或使用数字时钟块来产生时间信号。例如，请参见代码执行过程中正弦波块相位参数的调整(万博1manbetx仿真软件编码器)．

依赖关系

要启用该参数，请设置正弦类型来基于时间的．

编程使用

块参数：阶段
类型:特征向量
价值:标量
默认的：' 0 '

指定每个周期的样本数量。

依赖关系

要启用该参数，请设置正弦类型来基于样本．

编程使用

块参数：样品
类型:特征向量
价值:标量
默认的：“十”

以采样次数指定偏移（离散相移）。

依赖关系

要启用该参数，请设置正弦类型来基于样本．

编程使用

块参数：抵消
类型:特征向量
价值:标量
默认的：' 0 '

指定以秒为单位的采样周期。默认值是0．如果正弦类型是基于采样的，采样时间必须大于0。看到指定样品时间．

编程使用

块参数：SampleTime
类型:特征向量
价值:标量
默认的：' 0 '

当其他参数为一行一列矩阵时，将输出维数指定为1-D矢量信号。如果不选择此框，则块输出与数值参数相同维度的信号。看到确定源块的输出尺寸．当外部信号指定时间时，此参数不可用。在这种情况下，如果数值参数是列或行矩阵值，则输出是一维向量。

编程使用

块参数：VectorParams1D
类型:特征向量
值：“关闭”|“上”
默认的：“上”

模型的例子

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使用Si万博1manbetxmulink®创建房屋的热模型。该系统模拟了室外环境、房屋的热特性和房屋供暖系统。
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两种情况下，您可以使用Simulink®建模可变传输延迟万博1manbetx现象。
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在Simulink®中如何实现零交叉。万博1manbetx在该模型中，将三个移位的正弦波分别输入绝对值块和饱和块。在t = 5时，开关块的输出由绝对值变为饱和块。Simulink中的零交叉将自动准确万博1manbetx地检测到开关块改变其输出的时间，求解器将步进到事件发生的确切时间。这可以通过检查作用域中的输出来看到。
开放模式

块特征

数据类型

双

直接引线

是的

多维信号

没有

适应信号

没有

讨论二阶导数过零检测

没有

扩展功能

另请参阅

|

之前介绍过的R2006a

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基于模型的嵌入式控制系统设计

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