[Simulink] 代数环问题笔记
什么是代数环?
在Simulink仿真过程中,当输入信号直接取决于输出信号,同时输出信号也直接取决于输入信号时,由于数字计算的时序性,而出现的由于没有输入无法计算输出,没有输出也无法得到输入的“ 死锁环” ,称之为代数环。
代数环的产生
简单地说,代数环其实就是一个输入信号包含输出信号,同时输出信号也包含输入信号的特殊反馈回路。在simulink中,这是由于直通模块(无延时的模块)的原因造成的,simulink中大部分的模块都是直通模块,因此很容易形成代数环。在整个回路中,只包含直通模块就会形成代数环。
代数环的检查
利用Simulink的Diagnostics选项对代数环进行检查,如图:
代数环出现后的影响
当模型中存在代数环后,会出现下列两种结果:
- Simulink执行仿真
- Simulink仿真报错
存在代数环,有些情况下模型仍然能仿真,但其结果也不一定正确,例如:
其仿真结果如下:
很明显不是我们想要的结果。
代数环的解决方法
当模型中存在了代数环,其解决方法有以下几种:
添加Memory模块
仿真结果
添加unit delay模块
采用变换法消除代数环
这种方法仅仅针对简单的代数环有限,对于复杂的代数环基本不可能实现。
通常情况下,大型模型中,代数环往往存在于subsystem中,这种方法不再适用。
在反馈回路中加入高频传递环节
这种方式相当于打断反馈回路的直通模块,消除了输入信号与输出信号的关联关系。
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