matlab nan变成0_Matlab/Simulink 仿真出现积分状态变量数据奇异-解决办法

Simulink Derivative of state...Integrator....is not finite

报错全文如下：

Derivative of state '1' in block 'Subsystem/Integrator1' at time 0.0 is not finite. The simulation will be stopped. There may be a singularity in the solution. If not, try reducing the step size (either by reducing the fixed step size or by tightening the error tolerances)

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一. 最近做 关于电机+螺旋桨的Simulink仿真，模拟含电机环的螺旋桨推力扭矩。Solver为变步长，auto。仿真模型如下：

搭建模型之后仿真，出现报错：

二. 查阅资料，最初以为是出现了代数环，考虑添加Delay模块：

仿真正常运行了，

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三. 本以为解决了问题，但是当修改变步长为fixed时候（步长设0.001），又报错：

仿真终止在Delay结束的时候。（因为Delay设置为0.01s）

通过log selected signals,查看0~0.01s内的变量变化。发现在第 0 s时候，推力T与扭矩Q都是NaN。推测是因为：NaN作为输入，导致积分变量出现not finite。

回头查看公式，发现进速系数J的计算中：

在 0 s，积分器取初始值，默认值零；

则角速度为零-->转速n为零-->出现了进速系数J0分母为零,J0为NaN-->T、Q为NaN。

J0

四 . 最终解决办法：

在角速度的那个 积分器初始值取一个极小数（如0.0001），不影响全局。

这样最开始添加的 Delay不用，也可以。

总结：

1. 仿真出现故障时候，可通过log selected signals，分析查看信号的具体变化过程。
2. 出现Simulink Derivative of state...Integrator....is not finite时候，检查在该时刻下，是否出现了分母为零？或者零比零的情况。
3. Simulink仿真时候，是有计算优先级的。一般含有闭环系统，会先从积分器开始，积分器有Initial condition。

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更新：

Simulink仿真中，由于初始条件一般为0。当存在除法时候，很容易出现NaN。

一个更加通用的解决办法是：给分母加上eps。（eps是matlab内置的函数，表示浮点相对精度。）

参考：

施法前摇：漫谈Simulink：真假代数环