简单 Octave 控制元件

案例介绍

本篇文档通过三个典型算例，展示在 EMTLab 平台上使用自定义 Octave 控制元件的方法：

• 案例 1： 每时步触发的简单分段函数控制元件，用于实现可调斜率与分段点的分段函数。
• 案例 2： 固定频率触发且带有全局变量的阶梯爬坡信号发生器，通过 Trigger 参数指定触发频率。
• 案例 3： 外部触发的三相瞬时功率计算元件，支持多维输入（电压、电流）和多维输出（有功 P、无功 Q）。

使用方法说明

1. 触发方式

• 每时步触发：每个仿真步均调用 Octave 代码（默认方式）。
• 固定频率触发：通过新增参数 Trigger 指定触发频率（Hz），仅在该频率上触发执行。
• 外部触发：将 Trigger 参数类型设为虚拟引脚，上升沿触发时调用。

2. 实时性限制
   每次触发需调用 Octave 解释器执行脚本，若触发频率高或代码逻辑复杂，会降低仿真速度，影响仿真效率，建议在性能关键场景下考虑拓扑模块封装或降低触发频率。

算例介绍

案例 1：简单分段函数

本案例的 Octave 控制元件为可调斜率和分段点的分段函数。

调用 Octave 分段函数

案例中分段函数的输入引脚连接一个时间输入元件，在其输出引脚连接一个输出通道观测输出结果。

参数

参数名	键名	类型 [单位]	描述
斜率1	k1	实数	第一段函数斜率
斜率2	k2	实数	第二段函数斜率
分段点横坐标	a	实数	分段点横坐标
分段点纵坐标	b	实数	分段点纵坐标

引脚

引脚名	键名	类型	维度	描述
input	input	输入	1 × 1	输入
output	output	输出	1 × 1	输出

核心代码

简单分段函数

if input < args.a
    output = args.k1 * input + args.b - args.k1 * args.a;
else
    output = args.k2 * input + args.b - args.k2 * args.a;
end

案例 2：阶梯爬坡信号发生器

本案例的 Octave 控制元件为阶梯爬坡信号发生器。

调用 Octave 阶梯爬坡信号发生器

案例中阶梯爬坡信号发生器的输出引脚连接一个输出通道观测输出结果。

参数

参数名	键名	类型 [单位]	描述
Trigger	Trigger	实数 [Hz]	触发频率
InitValue	InitValue	实数	初始值
Step	Step	实数	爬升高度

引脚

引脚名	键名	类型	维度	描述
output	output	输出	1 × 1	输出

核心代码

阶梯爬坡信号发生器

global StepMemory = args.InitValue;
output = StepMemory;
StepMemory = output + args.Step;

案例 3：三相瞬时功率计算元件

本案例的 Octave 控制元件为三相瞬时功率计算元件。

调用 Octave 三相瞬时功率计算元件

案例中两个正弦发生器分别模拟电压信号和电流信号，电压信号与一个斜坡发生器相乘后输入 Octave 三相瞬时功率计算元件，模拟电压不断增大的过程。案例中使用方波发生器的输出作为 Octave 元件外部触发的触发信号。

参数

参数名	键名	类型 [单位]	描述
Trigger	Trigger	虚拟引脚（输入）	外部触发信号输入端口（上升沿触发）

引脚

引脚名	键名	类型	维度	描述
V	V	输入	3 × 1
I	I	输入	3 × 1
PQ	PQ	输出	2 × 1

核心代码

三相瞬时功率计算

Ps = V(1)*I(1) + V(2)*I(2) + V(3)*I(3);
Qs = (( V(2)*I(3) - I(2)*V(3) ) + ( V(3)*I(1) - I(3)*V(1) ) + ( V(1)*I(2) - I(1)*V(2) ))/(-sqrt(3));
PQ(1) = Ps;
PQ(2) = Qs;

算例仿真测试

案例 1：简单分段函数

仿真结果如下，可以看出分段函数曲线的拐点位于 (2, 2)，两段斜率分别为 1 和 6，曲线的分段点和斜率与设置参数一致。

Octave 分段函数输出结果

案例 2：阶梯爬坡信号发生器

仿真结果如下，可以看出阶梯爬坡信号发生器的输出为每秒上升 20，从 10 开始的阶梯波形。

Octave 阶梯爬坡信号发生器输出结果

案例 3：三相瞬时功率计算元件

仿真结果如下，可以看出三相瞬时功率计算元件每 0.1 s 计算一次瞬时有功 Ps 和瞬时无功 Qs，结果与触发频率保持一致。

Octave 三相瞬时功率计算元件输出结果

算例文件下载链接

案例 1 算例文件下载：model_admin_Octave_Test_Case1.zip
案例 2 算例文件下载：model_admin_Octave_Test_Case2.zip
案例 3 算例文件下载：model_admin_Octave_Test_Case3.zip

附：修改及调试日志

• 20250715 编写案例文档