simulink求解器选择的小tip

在使用simulink时有一天我发现,对于一个很简单的信号源 sin ⁡ x \sin x sinx,使用两个微分模块 Δ u Δ t \frac{\Delta u}{\Delta t} ΔtΔu,再使用两个积分模块 1 s \frac{1}{s} s1后,得到的结果竟然与原函数不一样:

积分结果

不过很快就能反应过来,如果把原函数展开为泰勒形式 f = ∑ i = 1 N a i t f = \sum _{i=1}^N a_i t f=i=1Nait,那么每积分一次,就少了一个时间项,而积分回去的时候需要设置正确的积分初值才能得到正确的结果。

以二次函数为例:
f ( t ) = a t 2 + b t + c (1) f\left( t \right) = at^2 + bt + c \tag{1} f(t)=at2+bt+c(1)其二阶导:
f ¨ = 2 a (2) \ddot f = 2a \tag{2} f¨=2a(2)此时若把(2)积分回去,就有
f 1 = a t 2 + k 1 t + k 2 (3) f_1 = at^2 + k_1 t + k_2 \tag{3} f1=at2+k1t+k2(3)而往往simulink的求解器中 k 1 , k 2 k_1, k_2 k1,k2是在积分模块 1 s \frac{1}{s} s1中设置的,若设置不正确或直接设置成了0,那么积分结果就与原函数有着天壤之别。

求解器选择

在此,笔者发现了一种避免积分结果受初值影响的办法:修改求解器。在simulink设置中的求解器在更改为定步长fixed-steps之后,可以手动选择需要的求解器。经过尝试,ode2、ode1 (Euler)、ode1be三个修改器可以做到积分无误差:

ode1be
而其他求解器都或多或少有着由于积分初值引起的误差。

因此,在求解模型时,建议在定步长fixed-steps下,选择上述三种求解器进行求解。

另一方面,变步长选项下的所有求解器均不能得到好的结果。因此,为了控制误差,建议选择定步长。

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转载自blog.csdn.net/weixin_58399148/article/details/127573524
TIP
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