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Relay

Discontinuous

Relay 方块(带滞环的继电器 / 施密特触发器)在两个固定的输出值(onValue 与 offValue)之间进行切换。当输入信号上升并超过开启阈值(switchOnPoint)时继电器导通闭合;而只有当输入信号下降并低于关断阈值(switchOffPoint)时继电器才释放断开。

两个阈值之间的差值构成了迟滞回差带宽(Hysteresis Band)。这能有效防止输入传感器存在测量高频噪声时,输出在单一门限附近发生高频频繁跳变抖动(Chattering),广泛用于温控器、压力继电器与位式控制(Bang-Bang 控制)系统。

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数学模型

Relay 方块实现如下模型:

y(t)={yon,u(t)≥switchOnPointyoff,u(t)≤switchOffPointy(t−Δt),switchOffPoint<u(t)<switchOnPoint(保持原状态)y(t) = \begin{cases} y_{\text{on}}, & u(t) \ge \text{switchOnPoint} \\ y_{\text{off}}, & u(t) \le \text{switchOffPoint} \\ y(t-\Delta t), & \text{switchOffPoint} < u(t) < \text{switchOnPoint} \quad \text{(保持原状态)} \end{cases}

输入与输出

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

参数

参数 Label 类型 默认值 描述
switchOnPoint Switch On Point number 0.5
switchOffPoint Switch Off Point number -0.5
onValue On Value number 1
offValue Off Value number 0

使用示例

双位式温控系统 (Bang-Bang 控制)

带滞环的锅炉加热控制:

误差信号 → Relay (switchOnPoint: 0.5, switchOffPoint: -0.5, onValue: 1, offValue: 0) → 锅炉加热器

施密特触发器抑制输入噪声

将带有高频抖动的模拟传感器信号转换为边缘规整、无抖动的数字二值信号。

说明与最佳实践

  • 状态记忆性: 继电器具有内部状态记忆功能,仅当输入越过对侧门限时才改变当前状态。
  • 抗噪能力: 迟滞回差带宽越宽,对输入传感器噪声的免疫能力就越强。
  • 反相逻辑: 交换 onValue 与 offValue 的数值即可实现常闭型(反相继电器)功能。

相关模块

  • Comparator: 无滞环的单阈值比较器
  • DeadZone: 连续型死区非线性方块
  • Switch: 由外部控制信号驱动的信号选择开关