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Saturation

Discontinuous

Le bloc Saturation (écrêteur / limiteur) contraint le signal d'entrée entre une limite inférieure et une limite supérieure configurables. Ce bloc est indispensable pour modéliser fidèlement les actionneurs réels et les contraintes physiques des systèmes industriels, telles que les limites de tension moteur, les courses de vannes (0–100 %), les débits maximaux et la prévention de l'emballement intégral (anti-windup).

Modèle Mathématique

Le bloc Saturation implémente :

y(t) = \begin{cases} U, & u(t) > U \\ u(t), & L \le u(t) \le U \\ L, & u(t) < L \end{cases} \quad \Longleftrightarrow \quad y(t) = \max\big(L, \min(U, u(t))\big)

Où :

$u(t)$ est le signal d'entrée
$y(t)$ est le signal de sortie saturé
$L$ est la limite inférieure (lowerLimit)
$U$ est la limite supérieure (upperLimit)

Entrées & Sorties

Direction	ID	Label	Type	Status
→ In	`in`	Input	number	Required
← Out	`out`	Output	number	Output

Paramètres

Paramètres	Label	Type	Défaut	Description
`lowerLimit`	Lower Limit	number	`-1`	Minimum allowed value
`upperLimit`	Upper Limit	number	`1`	Maximum allowed value

Exemples d'Utilisation

Écrêtage d'une Tension de Commande

Limiter le signal d'un régulateur à la plage admissible d'un amplificateur (-5 V à +5 V) :

PIDController → Saturation (lowerLimit: -5, upperLimit: 5) → Actionneur

Course Unilatérale de Vanne (0 à 100 %)

Une vanne de régulation ne pouvant manoeuvrer qu'entre 0 % et 100 % :

Signal de commande → Saturation (lowerLimit: 0, upperLimit: 100) → PositionVanne

Remarques & Bonnes Pratiques

Limites Asymétriques : Les bornes inférieure et supérieure se règlent indépendamment (ex. [0, 1] pour une grandeur strictement positive).
Sans Mémoire : Réponse instantanée sans dynamique temporelle interne.
Effet Non Linéaire : Génère des harmoniques et des distorsions dès que l'amplitude atteint les seuils de saturation.

Composants Associés

DeadZone : Bloque les signaux dans une plage neutre centrale
Relay : Commutateur tout-ou-rien à hystérésis
PIDController : Intègre une saturation interne pour l'anti-windup