Integrator
Continuous积分器(Integrator)方块用于计算输入信号的时间连续积分(累加和)。它是微分方块的逆运算,在动态系统建模中广泛用于由加速度推算速度、由速度解算位移、计算曲线下面积以及实现 PID 控制器中的积分项(I)以消除静差。
数学模型
输入与输出
| Direction | ID | Label | 类型 | Status |
|---|---|---|---|---|
| → In | in |
Input | number | Required |
| → In | reset |
Reset | number | Optional |
| ← Out | out |
Output | number | Output |
参数
| 参数 | Label | 类型 | 默认值 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
initialCondition |
Initial Condition | number | 0 |
Starting value for the integrator |
lowerLimit |
Lower Limit | number | -1000000000000000 |
Minimum output value (saturation) |
upperLimit |
Upper Limit | number | 1000000000000000 |
Maximum output value (saturation) |
使用示例
常数阶跃积分
将恒定数值()积分 1 秒,输出由 0 线性增加至 2 的斜坡信号。
依据加速度求解瞬时速度
将加速度传感器读数(如 )送入积分器,输出即为瞬时速度变化()。
说明与最佳实践
- 微分逆运算:在连续时间域中,积分器与微分器互为逆运算。
- 高阶梯形积分法则:相较于显式前向欧拉法(Forward Euler),梯形积分法具有更小的截断误差与更优的数值阻尼稳定性。
- PID 消除静差:积分项能够彻底消除系统在阶跃扰动下的稳态误差(Steady-State Error)。
- 抗积分饱和(Anti-Windup):当输出达到设定上下限时自动截断锁定,避免执行器限幅时积分项无限发散。
相关模块
- Derivative:求导逆运算(时间微分)
- PIDController:内置抗饱和积分算法的工业调节器
- Gain:积分信号系数缩放
- TransferFunction:拉普拉斯域连续线性传递函数