Simulink代数环

我有次碰到一个问题，Simulink报告“Cannot solve algebraic loops...”

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Simulink可以求解代数环，但是这常常会降低仿真速度。所以，algebraic loop diagnostic 可以设置为Error、Warning或者是None。在这里，设置为Warning，所以模型就会报告错误，不进行仿真计算。

什么是代数环？

当方程两边都出现同一个变量时，即产生了代数环。如：

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当Simulink中存在非模型延迟时，通常会产生代数环。比如，传感器将输出信号反馈到输入端。

读取错误消息

调试错误的第一步就是阅读和理解错误信息。代数环的产生源于不同情况，要弄清楚错误产生原因则应该理解错误信息。

Cannot solve algebraic loop involving 'model/.../Sensor System' because it consists of blocks that cannot be assigned algebraic variables, i.e., blocks with discrete-valued outputs, blocks with non-double or complex outputs, Stateflow blocks, or nonvirtual subsystems.

【不能求解存在于'model/.../Sensor System'的代数环，因为它包含了不能指定代数变量的模块，比如，有离散输出的模块、有非double或复数输出的模块、Stateflow模块、无效子系统。】

分析这段话，我们可以知道Simulink不能求解代数环，除非它可以给代数变量赋值。不能指定代数变量的模块将会在错误信息中列出。

Ø 离散值输出，比如logic模块[0 或 1]

Ø 有non-double输出的模块

Ø 输出复数（3+2i）的模块

Ø Stateflow 模块

Ø 无效子系统

分析错误信息与模型的练习

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首先，可以看到所有的信号类型为uint8。它们属于non-double类型，所以这是原因之一。另外注意子系统的阴影，则表示它是一个atomic 子系统。atomic子系统是无效子系统，它也是引起问题的模块之一。

可能的解决办法

因为存在atomic 子系统，所以建议将优化项Minimize algebraic loop occurrences 勾选上。

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子系统可以看成为输入变量和状态变量的函数

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在一些系统中，输出信号的计算并不直接利用输入信号。这时，就可以将系统方程分为两步：

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这个选项也可以在configuration parameters ->model reference blocks

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消除代数环的方法可参照：《数字计算机仿真中消除代数环问题的研究》，邱杰，原巍兰。