Объект: ZeroCrossing

Библиотека: StateGraph

Имя на уровне решателя: StateGraph.ZeroCrossing

Аннотация: При пересечении входным сигналом нуля на выходе значение истина

Обозначение:

Порты (степени свободы) компонента:

№	Обозначение порта	Тип	Наименование порта
1	Port1	ISIGNAL	Сигнальный входной порт (входящий сигнал, на значение которого мы реагируем)
2	Port2	ISIGNAL	Сигнальный входной порт (входящий сигнал активности)
3	Port3	OSIGNAL	Сигнальный выходной порт

Пользовательские параметры модели:

№	Параметр	Тип	Описание	Единица	Значение по умолч.
1	CrossType	real	Тип пересечения: 0 - Любой, 1 - Вверх, 2 - Вниз [0, 1, 2]
2	Ground value	real	Значение, пересечение которого учитывается
3	Ta	real	Период, в течение которого выходной сигнал активен

Расчетные и измеряемые величины:

№	Параметр	Описание	Единица
1	V_port1	Значение сигнала на порте (V)
2	X_port1	Значение интегральной функции от сигнала на порте (X)
3	A_port1	Значение производной функции от сигнала на порте (A)
4	V_port2	Значение сигнала на порте (V)
5	X_port2	Значение интегральной функции от сигнала на порте (X)
6	A_port2	Значение производной функции от сигнала на порте (A)
7	V_port3	Значение сигнала на порте (V)
8	X_port3	Значение интегральной функции от сигнала на порте (X)
9	A_port3	Значение производной функции от сигнала на порте (A)

Пример использования компонента

Модель обнаружения пересечения нуля (ZeroCrossing)

Элемент ZeroCrossing отслеживает моменты, когда входной сигнал пересекает заданное значение (в данном случае ноль). Если пересечение происходит в момент, когда активен сигнал активности, на выходе модели формируется логический сигнал, который остаётся активным в течение заданного времени Ta. Компонент используется в системах автоматического управления, дискретной логики, StateGraph и других приложениях для обнаружения переходов сигнала через ноль или другой уровень.

Проверка работы модели обнаружения пересечения нуля (ZeroCrossing).

Начальные данные:

Параметры модели

CrossType = 0 — тип пересечения: 0 — любое, 1 — снизу вверх, 2 — сверху вниз

Ground value = 0 — значение, пересечение которого отслеживается

Ta — период времени, в течение которого выходной сигнал остаётся активным после обнаружения пересечения

Параметры входных сигналов

Синусоидальный сигнал V1: амплитуда A = 1, период T = 1.2 с

Сигнал активности V2 (кусочно-линейная функция, импортируется из внешнего файла): активен в интервале от 1 до 5 с

end = 5 с — Время интегрирования

Схема тестирования:

На вход модели ZeroCrossing1 подаются два сигнала: синусоидальный сигнал V1 от источника SinusSource1 и сигнал активности V2 от источника ImportDataInput. Модель отслеживает пересечения нуля сигналом V1. Выходной сигнал V3 регистрируется на осциллографах Check1 и RUN.

Результат:

На графиках RUN и Check1 показаны входной синусоидальный сигнал ZeroCrossing.V1, сигнал активности ZeroCrossing.V2 и выходной сигнал ZeroCrossing.V3. Выходной сигнал принимает значение 1 в моменты пересечения нуля синусоидальным сигналом (как при переходе снизу вверх, так и сверху вниз), но только когда сигнал активности V2 равен 1 (интервал от 1 до 5 с). Каждый импульс выходного сигнала имеет длительность Ta. Система работает корректно, без ложных срабатываний, что подтверждает правильную реализацию модели обнаружения пересечения.

Формула условия срабатывания:

\[\begin{split}\begin{gathered} V_3 = \begin{cases} 1, & \text{если } V_1 \text{ пересекает } 0 \text{ и } V_2 = 1 \\ 0, & \text{иначе} \end{cases} \\[1em] \text{где:} \\ V_1 \text{ — входной сигнал,} \\ V_2 \text{ — сигнал активности,} \\ V_3 \text{ — выходной сигнал.} \end{gathered}\end{split}\]

Схема теста

Рисунок 1 - Схема теста

Графики результатов теста

Рисунок 2 - ZeroCrossing.RUN (входные сигналы V1, V2 и выходной V3)

Рисунок 3 - ZeroCrossing.Check1 (выходной сигнал V3)