过零检测法MATLAB仿真,过零检测 - MATLAB & Simulink - MathWorks 中国

以 example_bounce_two_integrators 模型为例。它使用两个单个积分器来计算仿真过程中球的垂直速度和位置。

通过在命令行运行 open_system('example_bounce_two_integrators') 打开模型。

出现模块图后，将模型配置参数的 Solver 窗格中的 Solver details > Zero-crossing options > Algorithm 参数设置为 Nonadaptive。将模型的停止时间设置为 20 秒。您可以在 Simulink 工具条或模型配置参数的 Solver 窗格中更改此设置。

对模型进行仿真。

现在，您可以查看和分析仿真结果。

仔细检查仿真的最后一部分，您将看到速度略高于零。

将仿真 Stop time 更改为 25 秒，然后对模型进行仿真。由于 Compare To Zero 和 Position 模块连续发生过多的过零事件，仿真将停止并显示错误。

Simulink will stop the simulation of model 'example_bounce_two_integrators' because the 2 zero crossing signal(s) identified below caused 1000 consecutive zero crossing events in time interval between 20.357636989536076 and 20.357636990631594.

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Number of consecutive zero-crossings : 1000

Zero-crossing signal name : RelopInput

Block type : RelationalOperator

Block path : 'example_bounce_two_integrators/Compare To Zero/Compare'

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Number of consecutive zero-crossings : 500

Zero-crossing signal name : IntgLoLimit

Block type : Integrator

Block path : 'example_bounce_two_integrators/Position'

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虽然您可以通过调整 Model Configuration Parameters > Solver > Number of consecutive zero crossings 参数来增加此限制，但进行此更改后仍不能使仿真持续 25 秒。

将模型配置参数的 Solver 窗格中的 Solver details > Zero-crossing options > Algorithm 参数更改为 Adaptive，并再次仿真该模型 25 秒。

放大仿真的最后 5 秒，您可以看到结果更完整，更接近弹球动态的预期解析解。您看到的震颤量是系统状态接近零时的效果，这在数值仿真的预期之内。

example_bounce 模型使用 Second-Order Integrator 模块对弹球的动态建模。从求解器性能方面来说，这是首选的球动态二重积分建模方法。要比较 example_bounce_two_integrators 和 example_bounce 的求解器性能，请尝试在两个模型上运行求解器探查工具。有关两种模型的详细比较，请参阅弹球的仿真。