Учебное пособие 1425
.pdf
Утилиты модели (Model-Wide Utilities)
DocBlock
Созданный текст к модели, который сохраняется вместе с моделью.
Щелкание два раза на этом блоке создает временный файл, содержащий текст, связан-
ный с этим блоком и открывает файл в редакторе текста, которого Вы выбрали в MATLAB блоке диалога Preferences. Simulink запоминает содержание.
Model Info
Блок аннотации в принципиальной схеме модели.
Time-Based Linearization
Линеаризация во времени
Этот блок вызывает linmod или dlinmod, чтобы создать модель линейной системы, когда синхроимпульсы моделирования достигают времени, указанного параметром Linearization time. Никакая подгонка не выполнена. Модель линейной запомнена в рабочем пространстве как структура, наряду с информацией о рабочей точке, в которой был взят снимок. Множественные снимки добавлены в конец, чтобы образовать матрицу структур.
Название структуры имело обыкновение - название модели, добавленной в конец
Timed_Based_Linearization, например, vdp_Timed_Based_Linearization. Структура имеет следую-
щиее:
|
Field |
Описание |
|
||
|
|
|
|
a |
Матрица линеаризации А |
|
|
|
|
b |
Матрица бода линеаризации В |
|
|
|
|
c |
Матрица емкости линеаризации С |
|
|
|
|
d |
D матрица линеаризации D |
|
|
|
|
StateName |
Названия модели |
|
|
|
|
OutputName |
Названия портов вывода модели |
|
|
|
|
InputName |
Названия входов модели |
|
|
|
|
OperPoint |
Структура, которая определяет рабочую точку линеаризации. Структура определяет |
|
|
значение модели (OperPoint.x) и входов (OperPoint.u) во время рабочей точки |
|
|
(OperPoint.t). |
|
|
|
|
Ts |
Типовое время линеаризации для дискретной линеаризации |
|
|
|
Linearization time - время линеаризации.
Момент времени, в который Вы хотите, чтобы блок создал линейную модель. Введите вектор времени, если Вы хотите больше чем один шаг.
Sample time (of linearized model) - типовое время (линеаризованной модели). Определите типовое время, чтобы создать дискретно-разностные линеаризации модели .
Trigger-Based Linearization
Линеаризация на основе триггерной схемы.
Порты и подсистемы (Ports & Subsystems)
Action Port
Осуществляет механизм подсистемы, используемый в том случае, если и коммутатором управляет поток данных в Simulink.
Atomic Subsystem
Отдельная подсистема.
Подсистемы могут быть виртуальные (Subsystem) и отдельные (Atomic Subsystem). Simulink игнорирует границы виртуальной подсистемы при опреде-
лении порядка выполнения блоков. В Atomic Subsystem выполняются все блоки в пределах отдельной подсистемы перед прохождением дальше к следующему блоку.
Осуществляется это переключением параметра Treat as Atomic Unit. Полезно, если нужна гарантия, что подсистема выполнена полностью прежде, чем любой другой блок будет выполняться.
Configurable Subsystem
Позволяет динамически изменять работу S-модели за счет ―переназначения‖ функций блока. Может выполнять функцию любого из блоков библиотеки SIMULINK или библиотеки пользователя. В исходном состоянии блок не имеет ни входов, ни выходов. Один параметр:
Library name – имя библиотеки. Указывается двумя способами, в зависимости от того, является ли частью стандартной библиотеки, или создан пользователем.
Enable
Включатель. Предназначен управлять логикой работы подсистемы. Подключение Enable к подсистеме дает возможность ее работы в случае появления сигнала, большего чем 0. В
начале моделирования, SIMULINK переводит состояния блоков внутри допускаемой подсистемы к их начальным условиям и к нулевым, если они не определены.
Enabled and Triggered Subsystem
Представление подсистему, выполнение которой позволяется и запускается внешним входным устройством.
Этот блок - блок Subsystem, который предварительно формируется, чтобы служить отправной точкой для создания допущенной и выполняемой подсистемы.
Пример
Порты и подсистемы (Ports & Subsystems)
Enabled Subsystem
Представляет подсистему, выполнение которой позволяется внешним входным устройством.
Пример
For Iterator
Осуществляет С- подобный управление потоком информации в Simulink.
В For subsystem блок For Iterator имеет повторяющееся управление по любому настоящему блоку Simulink. Число итераций установлено внутренне для блока For Iterator или внешне с входного устройства данных.
Следующий пример показывает сложения "десяток" за 20 итераций:
Function-Call Generator
Генератор вызова функций.
32
Порты и подсистемы (Ports & Subsystems)
Function-Call Subsystem
Подсистема вызова предварительно созданной функции.
If
Осуществляет С-подобное управление потоком информации в Simulink
Блок If, наряду с If Action, содержащие блоки Action Port, осуществляет стандартную логическую схему управления.
Пример
In1
Ввод данных в субсистему. Связь осуществляется только на один уровень выше между системой и субсистемой, между подсистемами, между подсистемой и рабочей областью MATLAB. SIMULINK назначает номера входных блоков Inports согласно следующим правилам:
все блоки Inport при старте автоматически последовательно нумеруются внутри высшей системы или подсистемы, начиная с 1.
если добавляется блок Inport, то назначается следующий доступный номер.
если удаляется блок Intport, то происходит автоматическая перенумерация, чтобы восстановить последовательную нумерацию блоков Intport.
если копируется блок Inport в систему, то номер порта не перенумеровывается, если текущий номер не совпадает каким-либо блоком Inport в системе. Если же номер скопированного блока Inport не составляет последовательность чисел, то необходимо перенумеровать блок.
Port number - номер порта;
Port width (-1 for dynamically sized) - размерность порта (-1 для автоматического определения ). Значение по умолчанию -1. Другие значения устанавливается для векторного сигнала.
– время, определяющее скорость поступления входного сигнала. Значение по умолча-
Data type – вид входного сигнала (разрядность и т.д.).
Signal type - тип входного сигнала (действительные числа, комплексные, булевы).
Out1
(Outports) – выход субсистемы для связи с системой. Связь осуществляется только на один уровень выше. SIMULINK назначает номера выходных блоков Outport согласно следующим правилам:
все Outport при старте автоматически последовательно нумеруются внутри высшей системы или подсистемы, начиная с 1;
если добавляется блок Outport, то назначается следующий доступный номер.
если удаляется блок Outport, то происходит автоматическая перенумерация, чтобы восстановить последовательную нумерацию блоков Outport;
если копируется блок Outport в систему, то номер порта не перенумеровывается, если текущий номер не совпадает каким-либо блоком Outport в системе. Если же номер скопированного блока Outport не составляет последовательность чисел, то необходимо перенумеровать блок.
33
Порты и подсистемы (Ports & Subsystems)
Блоки Outport в субсистеме
Блоки Outport в подсистеме осуществляют вывод сигналов из подсистемы. Сигнал, достигающий блока Outport в субсистеме, поступает с выхода какого-либо блока субсистемы. Имя блока Outport в свою очереть появляется в пиктограмме блока субсистемы как метка выхода.
SubSystem
Подсистема (субсистема). Представляет систему внутри другой системы. Создается несколькими способами:
Копируется блок SubSystem (Подсистема) из библиотеки Signals & Systems (Сигналы и системы) в создаваемую модель. Потом добавляются блоки к подсистеме.
Собирается блок-схема, которая должна составить подсистему, затем создается SubSystem (Подсистема) из меню Редактирования. Для этого добавляются Inport и Outport блоки, чтобы отразить вводящие и выходящие из подсистемы сигналы.
Switch Case
Осуществляет С-подобное управление потоком информации в Simulink.
Блок Switch Case имеет один вход и указанное число выходов в зависимости от логических условий; осуществляет стандартную логическую схему управления.
Switch Case Action Subsystem
Представляет подсистему, выполнение которой запущено блоком Switch Case.
Этот блок - блок Subsystem, который предварительно формируется, чтобы служить отправной точкой для создания подсистему, выполнение которой запущено блоком Switch Case.
Terminator
Признак конца (не связанный выходной порт). При использовании блока Terminator нет предупреждающих сообщений о том, что блок не соединен.
Trigger
Добавление блока Trigger к подсистеме делает ее вызываемой подсистемой.
Подсистема не может содержать больше, чем один блок Trigger. Параметр вызова при определенных условиях приводит к работе подсистемы:
если значение превышает 0;
если значение ниже 0;
при повышении от 0 до какого-либо значения или от какого-либо значения до 0;
при соблюдении определенных функциональных соотношений. Значение сигнала:
1 для возрастающего сигнала;
- 1 для падающего сигнала; 0 иначе.
Triggered Subsystem
Представляет подсистему, выполнение которой запущено внешним входным устройством.
Этот блок - блок Subsystem, который предварительно формируется, чтобы служить отправной точкой для создания запускаемой подсистемы.
While Iterator
Осуществляет логическое управление потоком информации в Simulink.
Число итераций устанавливается внутренне или внешне с входного устройства.
34
Параметры сигналов (Signal Attributes)
Data Type Conversion
Преобразование входного сигнала к указанному типу данных.
IC
Установка начального значения сигнала.
Probe
Зонд. Заставляет отладчик входить или выходить из этого режима. В режиме ―зонда‖, отладчик отображает ввод - вывод любого выбранного блока. Чтобы выйти из режима ―зонда‖, напечатайте любую команду.
Rate Transition
Перемещение разряда.
Переносит данные с выхода блока, работающего по одному разряду на вход другого блока, работающего по другому разряду.
Signal Specification
Проверка параметров входного сигнала (имеет указанную величину, время, тип данных и числовой тип)
Width
Выводит длительность импульса входного вектора устройства
Направление сигналов (Signal Routing)
Bus Creator
Шина объединения сигналов.
Блок Bus Creator объединяет набор сигналов в шину, то есть, совокупность сигналов, представленных отдельной линией в принципиальной схеме. Блок Bus Creator, когда использу-
ется с блоком Bus Selector, позволяет Вам приводить число линий, требуемых направить сигналы от одной части схемы к другой и делает схему более понятной.
Обозначение сигналов
Блок Bus Creator задает название каждому сигналу шины. Это позволяет обращаться к сигналам по имени при поиске их источников или выборке сигналов для соединения к другими блоками. Блок предлагает двум сигналам шины варианты. Вы можете определить, чтобы каждый сигнал шины унаследовал название сигнала, связанного с шиной (значение по умолчанию) или что каждый входной сигнал должен иметь свое уникальное имя.
Параметры настройки
Signal naming options - варианты названия сигнала. Выбор Inherit (наследование) названия сигнала, чтобы задать имя входного сигнала соответствующему сигналу шины. Выбор Require (требование), чтобы названия входного сигнала соответствовало сигналам в списке названий в списке
Signals in bus. Выбор варианта позволяет Rename selected signal.
Number of inputs - число входов.
Signals in bus - сигналы шины. Сигналы в списке шины Signals in bus list box. Знак (+) рядом с именем указывает, что сигнал - самостоятельно шина. Щелчок на (+) – вывод индикаторов вспомогательных сигналов шины. Щелчок кнопки Refresh - для модернизации списка после редактирования имени входного сигнала. Щелчок кнопка Find, чтобы выдвинуть на первый план источник выбранного сигнала.
Rename selected signal - переименование выбранного сигнала.
Bus Selector
Шина выделения из многомерной связи требуемого сигнала.
Параметры настройки:
Signals in the bus – сигналы на входе шины. Если сигнал не имеет установленной пользователем метки, то ему присваивается стандартная метка Signal с соответствующим порядковым номером.
Selected signals – выделенные сигналы – сигналы передаваемые на выход. По умолчанию выходных портов 2. Новые выходные порты появляются на изображении блока, если число выходных сигналов больше двух и после щелчка на кнопке Apply (применить). Up – вверх; перемещение строки в списке. Down – вниз; перемещение строки в списке. Remove – удалить выделенный фрагмент из списка. Refresh – восстановить. Select >> - выделить и копировать сигналы из Signals in the bus в Selected signals. Mixed output – автоматическая установка выходных сигналов. При изменении обозначений сигналов, Вы получаете сообщение об ошибках.
Data Store Memory
Память для данных. Определяет и инициализирует именованную память общих данных, которая является областью памяти, используемой блоками Data Store Read и Data Store Write. Каждая память данных должна быть определена блоком Data Store Memory. Расположение блока Data Store Memory:
если блок Data Store Memory находится в верхнем уровне системы, к памяти данных можно обращаться посредством блоков Data Store Read и Data Store Write, размещенным где-нибудь в модели.
если блок Data Store Memory находится в подсистеме, к памяти данных можно обращаться посредством блоков Data Store Read и Data Store Write, размещенным в той же самой подсистеме или в любой подсистеме уровнем ниже.
Направление сигналов (Signal Routing)
Память данных инициализируется Initial value, определяющим начальные значения. Величина значения определяет размер памяти данных. Происходит ошибка, если блок Data Store Write не записывает указанное количество данных. Параметры:
Data store name - имя памяти для данных.
Data store write(W) and read(R) blocks - память данных: запись (W) и чтение (R)
Этот параметр вносит в список всю Data Store Read и Data Store Write (читаемая память данных и записываемая память данных, которые имеют то же самое название памяти данных, что и текущий блок.
Initial value - начальные значения памяти данных. Значение по умолчанию - 0.
RTW storage class
Определяет RTW класс памяти данных.
RTW type qualifier
Определяет тип RTW памяти данных.
Interpret vector parameters as 1-D
Интерпретация векторных параметров как 1-D. Если выбрано Initial value - определяется как столбец или однострочная матрица - память данных калибруется 1-D матрицей, элементы которой равны элементам вектора столбца или строки.
Data Store Read
Чтение данных. Читает данные из именованной памяти данных, передавая их дальше. Данные предварительно инициализируются блоком Data Store Memory и (возможно) записаны в память данных блоком Data Store Write.Память данных, из которой данные
читаются, определяется расположением блока Data Store Memory. Из одной и той же памяти данных. могут читать несколько блоков Data Store Read. Параметры:
Data store name - имя области памяти данных, из которой эти данные читаются. Data store memory block - данные запоминают блок запоминающего устройства.
Внесение в список блока Data Store Memory, который инициализировал память, имя блока от которого этот блок читается.
Data store write blocks
Внесение в список всех блоков Data Store Write с тем же самым именем памяти данных, что и этот блок, которые находятся в той же самой (sub) системе.
Sample time – время чтения данных из памяти. Значение по умолчанию -1. Указывает на то, что время унаследовано.
Data Store Write
Запись данных. Записывает данные в именованную память данных. Каждая операция записи, выполняемая блоком Data Store Write, заменяет предыдущее содержание. Размер памяти данных устанавливается блоком Data Store Memory, который определяет и инициализирует память данных. Каждый блок Data Store Write записывает столько
данных, сколько отведено. В оду и ту же область данных могут записывать несколько блоков. Однако, если два блока Data Store Write пытаются записывать в одну и ту же область памяти данных, на одном и том же самом шаге моделирования, результаты непредсказуемы.
Параметры:
Data store name - имя области памяти данных, в которую эти данные записываются. Data store memory block - данные запоминают блок запоминающего устройства.
Внесение в список блока Data Store Memory, который инициализировал память, имя блока от которого этот блок записывается.
Data store write blocks
Внесение в список всех блоков Data Store Read с тем же самым именем памяти данных, что и этот блок, которые находятся в той же самой (sub) системе.
Sample time – время записи данных в память. Значение по умолчанию -1. Указывает на то, что время унаследовано.
37
Направление сигналов (Signal Routing)
Demux
Выполняет функции, противоположные функциям блока Мux. Разделяет входной вектор на заданное число компонент.
Параметры настройки:
Number of outputs - число выходов. Его значение может быть задано двумя, описанными ниже способами:
С помощью целочисленной константы непосредственно задающей число выходных портов блока. Поскольку соотношение между размерностью входного вектора и числом выходов блока может быть различным, разработчику модели необходимо заранее самому определять размерность выходного вектора. При этом следует учитывать следующие особенности работы блока Demux:
если размерность входного вектора (М) равна значению параметра Number of outputs, то есть числу выходов блока (N), то на всех выходах блока формируются скалярные величины – входной вектор распадается на отдельные элементы;
если размерность входного вектора превышает число выходов блока (M>N), то на первых (n - 1) выходах формируются векторы, размерность которых равна целой части отношения M/N, а размерность вектора на последнем выходе равна остатку от деления;
если М<М, то при запуске модели выдается сообщение об ошибке Port width mismatch (несоответствие размерности портов).
С помощью вектора (последовательности целях чисел, заключенной в квадратные скобки). В этом случае число выходных портов блока равно числу элементов вектора, а размерность выходных сигналов определяется следующим образом:
Если все элементы вектора Number of outputs являются положительными числами, то их значение определяет размерность соответствующего выходного сигнала. При этом сумма элементов должна быть равна размерности входного вектора, например, параметр [1 2 2] означает, что блок Demux имеет три выходных порта. Сигнал на первом из них является скаляром, а сигналы на втором и третьем – векторами, содержащими по два элемента (подразумевается, что входной сигнал состоит из 5 элементов).
Bus selection mode - выбор режима шины.
From
Принимает сигнал из соответствующего блока Goto, затем передает его на выход. Позволяет передавать сигнал от одного блока к другому без фактического их соединения. Каждый блок From связан с блоком Goto. Сигнал, который блок Goto передал блоку
From, затем передается блоку, соединенному с ним. Чтобы связывать блок Goto с блоком From, введите метку блока Goto в параметр метки Goto. Блок From может получать сигнал только от одного блока Goto, хотя блок Goto может передавать сигнал нескольким блокам From.
Этот рисунок показывает, что использование блока Goto и блока From является эквивалентным
обычному соединению двух блоков. В модели слева Block1 передает сигнал Block2. Эквивалентная модель справа: Block1 соединен с блоком Goto, который передает сигнал блоку From, затем
Block2.
Внимание: если блок находится в условно выполненной подсистеме, другой блок должен быть или в той же самой подсистеме или в подсистеме ниже уровнем (но не в другой условно выполненной подсистеме).
Однако, если блок Goto соединен с портом, сигнал может быть послан блоку From внутри другой условно выполняемой подсистемы.
Параметры:
Goto tag - метка блока Goto, передающего сигнал блоку From.
Goto source - путь блока Goto, связанного с этим блоком From. Щелкание два раза на пути и бло-
ке Goto.
38
Направление сигналов (Signal Routing)
Goto
Передает сигнал со связанного блока на From. Блоки From и Goto позволяет передавать сигнал от одного блока к другому без фактического их соединения. Блок Goto может передавать входной сигнал нескольким блокам From, хотя блок From может получать сигнал только от одного блока Goto.
Ограничения использования блоков From и Goto, см. описание блока From. Параметр Tag - параметр видимости - определяет ограничения обращения:
local - локальный (значение по умолчанию). Блоки должны быть в одной и той же подсистеме. Локальное имя метки заключяется в квадратные скобки.
scoped - блоки должны быть в одной и той же подсистеме или в любой подсистеме ниже. Имя метки scoped включается в фигурные скобки.
global - глобальная переменная. Означает, что блоки From и Goto, использующих ту же самую метку постоянно находятся в различных подсистемах.
Параметры:
Tag – метка (идентификатор) блока Goto.
Tag visibility – область действия отмеченного блока Goto: local – локальная; scoped – область; global - глобальная переменная. Значение по умолчанию local.
Goto Tag Visibility
Определяет область действия метки блока Goto. Метка доступна из блоков в той же самой подсистеме, которая содержит блок Goto Tag Visibility и в подсистемах ниже этого. Не используется, если метки являются локальными или глобальными. Иконка блока показывает название метки (в фигурных скобках).
Параметр:
Goto Tag - блокируют метку Goto, видимость которого определена локализацией этого блока.
Manual Switch
Переключатель «вручную». Не имеет параметров настройки и позволяет «вручную» выбирать один из двух входов, сигнал с которого будет передаваться на вы-
ход блока. Для перемещения «перемычки», соединяющей выход с входом, необхо- |
Manual Switch |
|
|
димо дважды щелкнуть на блоке. |
|
Merge
Выделяет из поступающих на его входы сигналов один, значение, которого было вычислено последним. Параметры настройки:
Numb of inputs - количество входов; определяет число входных сигналов, которые
могут быть поданы на входы блока. Для корректной работы блока все входные сигналы должны иметь одинаковую размерность (хотя при несоблюдении этого правила сообщение об ошибке не выдается).
Initial output - начальное значение выходной величины.
Allow unequal port widths - позволяет блоку принимать входы, имеющие различные числа элементов.
Input port offsets - смещения входа. Вектор, определяющий смещение каждого входного сигнала относительно начала сигнала вывода.
Multiport Switch
Многовходовый переключатель. Обеспечивает передачу на выход сигнала, поступающего на один из входов. Номер коммутируемого канала равен значению сигнала, по-
ступающего на управляющий вход. Если этот сигнал – дробное число, то оно округля- Multiport
ется до целого значения, по обычным правилам. Два исключения: если сигнал меньше |
Switch |
|
1, то принимается равным 1, если больше максимального номера канала – равным максимальному (номера идут сверху вниз).
39