Документация

О частотах дискретизации

Можно задать поведение частоты дискретизации S-функций в mdlInitializeSampleTimes. Ваша S-функция может наследовать свои уровни от блоков, которые управляют ею или задают ее собственные уровни.

Можно задать уровни S-функции (i. e., частоты дискретизации) как

С основанными на блоке частотами дискретизации S-функция задает набор операционных уровней для блока в целом во время фазы инициализации моделирования. С основанными на порте частотами дискретизации S-функция задает частоту дискретизации для каждого порта ввода и вывода индивидуально во время инициализации. Во время фазы моделирования, с основанными на блоке частотами дискретизации, процессы S-функции все вводы и выводы каждый раз демонстрационный хит происходит для блока. В отличие от этого, с основанными на порте частотами дискретизации, блок обрабатывает конкретный порт только, когда демонстрационный хит происходит для того порта.

Например, рассмотрите две частоты дискретизации, 0,5 и 0,25 секунды, соответственно:

Необходимо использовать основанные на порте частоты дискретизации, если приложение требует неравных частот дискретизации для выполнения ввода и вывода или если вы не хотите издержки, сопоставленные с выполнением портов ввода и вывода на уровне самой высокой частоты дискретизации вашего блока.

В некоторых приложениях Блок s-function может должен быть действовать внутренне на уровне одной или нескольких частот дискретизации при вводе или выводе сигналов на других уровнях. Гибридный блок - и основанный на порте метод определения частот дискретизации позволяет вам создавать такие блоки.

В типовых приложениях вы задаете только одну основанную на блоке частоту дискретизации. Усовершенствованные S-функции могут потребовать спецификации основанных на порте или нескольких блочных частот дискретизации.

Основанные на блоке частоты дискретизации

C S-функции MEX задают основанную на блоке информацию о частоте дискретизации в

Следующие два раздела обсуждают, как задать основанные на блоке частоты дискретизации для S-функций MEX C. Третий раздел представляет простой пример, который показывает, как задать частоты дискретизации в mdlInitializeSampleTimes. Для подробного примера смотрите mixedm.c c.

ssSetNumSampleTimes(S,numSampleTimes);

ssSetSampleTime(S, sampleTimePairIndex, sample_time)
ssSetOffsetTime(S, offsetTimePairIndex, offset_time)

[CONTINUOUS_SAMPLE_TIME,  0.0                       ]
[CONTINUOUS_SAMPLE_TIME,  FIXED_IN_MINOR_STEP_OFFSET]
[discrete_sample_period,  offset                    ]
[VARIABLE_SAMPLE_TIME  ,  0.0                       ]

[INHERITED_SAMPLE_TIME,  0.0                       ]

[INHERITED_SAMPLE_TIME,  FIXED_IN_MINOR_STEP_OFFSET]

if (ssIsContinuousTask(S,tid)) {
}

if (ssIsSampleHit(S,2,tid) {
}

static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S)
{
  ssSetSampleTime(S, 0, 0.01);
  ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);
  ssSetSampleTime(S, 1, 0.5);
  ssSetOffsetTime(S, 1, 0.0);
} /* End of mdlInitializeSampleTimes. */

Определение основанных на порте частот дискретизации

Вы не можете использовать основанные на порте частоты дискретизации с S-функциями, которые не имеют ни входных портов, ни выходных портов. Если S-функция использует основанные на порте частоты дискретизации и не имеет никаких портов, S-функция производит ошибки, когда модель Simulink обновляется, или запуститься. Если количество портов ввода или вывода на S-функции является переменным, дополнительная защита должна быть добавлена в S-функцию, чтобы гарантировать, что общее количество портов не переходит к нулю.

Чтобы использовать основанные на порте частоты дискретизации в вашей S-функции MEX C, необходимо задать количество частот дискретизации как основанное на порте в S-функции метод mdlInitializeSizes:

ssSetNumSampleTimes(S, PORT_BASED_SAMPLE_TIMES)

Необходимо также задать частоту дискретизации каждого порта ввода и вывода в S-функции метод mdlInitializeSizes, с помощью следующих макросов

ssSetInputPortSampleTime(S, idx, period)
ssSetInputPortOffsetTime(S, idx, offset)
ssSetOutputPortSampleTime(S, idx, period)
ssSetOutputPortOffsetTime(S, idx, offset)

Вызов ssSetNumSampleTimes может быть помещен, прежде или после того, как основанные на порте частоты дискретизации на самом деле заданы в mdlInitializeSizes. Однако, если ssSetNumSampleTimes не сконфигурирует S-функцию, чтобы использовать основанные на порте частоты дискретизации, любой набор частот дискретизации на портах будет проигнорирован.

Для любого данного порта можно задать

ssSetInputPortSampleTime(S, 0, -1);
ssSetInputPortOffsetTime(S, 0, 0);

if (!ssGetInputPortSampleTime(S,0)) {
    ssSetErrorStatus(S,"Cannot inherit a continuous sample time.")
};

Гибридные основанные на блоке и основанные на порте частоты дискретизации

Гибридный метод присвоения частот дискретизации комбинирует основанные на блоке и основанные на порте методы. Вы сначала задаете, в mdlInitializeSizes, общем количестве уровней, на которых ваш блок действует, и включая блок и включая уровни ввода и вывода, с помощью ssSetNumSampleTimes.

Вы затем устанавливаете опцию SS_OPTION_PORT_SAMPLE_TIMES_ASSIGNED, с помощью ssSetOptions, чтобы сказать механизму моделирования, что вы собираетесь использовать основанный на порте метод, чтобы задать уровни портов ввода и вывода индивидуально. Затем, как в основанном на блоке методе, вы задаете периоды и смещения всех уровней блока, и внутренних и внешних, с помощью

ssSetSampleTime
ssSetOffsetTime

Наконец, как в основанном на порте методе, вы задаете уровни для каждого порта, с помощью

ssSetInputPortSampleTime(S, idx, period)
ssSetInputPortOffsetTime(S, idx, offset)
ssSetOutputPortSampleTime(S, idx, period)
ssSetOutputPortOffsetTime(S, idx, offset)

Обратите внимание на то, что каждый из уровней назначенного порта должен совпасть с одной из ранее заявленных блочных скоростей. Для S-функции в качестве примера смотрите mixedm.c c.

Блоки s-function мультиуровня

В Блоке s-function мультиуровня можно инкапсулировать код, который задает каждое поведение в mdlOutputs и функциях mdlUpdate с оператором, который определяет, произошел ли демонстрационный хит. В S-функции MEX C макрос ssIsSampleHit определяет, является ли текущее время демонстрационным хитом для заданной частоты дискретизации. Макрос имеет этот синтаксис:

ssIsSampleHit(S, st_index, tid)

где S является SimStruct, st_index идентифицирует определенный индекс частоты дискретизации, и tid является ID задачи (tid является аргументом к mdlOutputs и функциям mdlUpdate).

Например, эти операторы в S-функции MEX C задают три частоты дискретизации: один для непрерывного поведения и два для дискретного поведения.

ssSetSampleTime(S, 0, CONTINUOUS_SAMPLE_TIME);
ssSetSampleTime(S, 1, 0.75);
ssSetSampleTime(S, 2, 1.0);

В функции mdlUpdate следующий оператор инкапсулирует код, который задает поведение для частоты дискретизации 0,75 секунд.

if (ssIsSampleHit(S, 1, tid)) {
}

Второй аргумент, 1, соответствует второй частоте дискретизации, 0,75 секунды.

Используйте следующие строки, чтобы инкапсулировать код, который задает поведение для хита непрерывной выборки:

if (ssIsContinuousTask(S,tid)) {
}

/* Initialize the sample time and offset. */
static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S)
{
  ssSetSampleTime(S, 0, CONTINUOUS_SAMPLE_TIME);
  ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);
}

ssSetNumSampleTimes(S, 1);

/* Initialize the sample time and offset. */
static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S)
{
  /* Continuous state sample time and offset. */
  ssSetSampleTime(S, 0, CONTINUOUS_SAMPLE_TIME);
  ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);

  /* Discrete state sample time and offset. */
  ssSetSampleTime(S, 1, 0.1);
  ssSetOffsetTime(S, 1, 0.025);
}

ssSetNumSampleTimes(S, 2);

S-функции мультиуровня и вычисления хита частоты дискретизации

Для решателей фиксированного шага Симулинк использует целочисленную арифметику, а не арифметику с плавающей точкой, чтобы вычислить хиты частоты дискретизации. Следовательно, времена задачи являются целочисленными множителями своих соответствующих периодов частоты дискретизации.

Этот метод расчета становится важным, если вы считаете Булеву логику выполнения основанной на временах задачи в S-функциях мультиуровня. Например, рассмотрите S-функцию, которая имеет две частоты дискретизации. То, что (ssIsSampleHit (S, idx1) == истинный && ssIsSampleHit (S, idx2) == верный, не гарантирует что ssGetTaskTime (S, idx1) == ssGetTaskTime (S, idx2).

Синхронизация блоков s-function мультиуровня

Если задачи, запускающиеся на различных уровнях, должны осуществлять обмен данными, необходимо гарантировать, что данные, сгенерированные одной задачей, допустимы, когда получено доступ другой задачей, запускающейся на различном уровне. Можно использовать макрос ssIsSpecialSampleHit в mdlUpdate или стандартной программе mdlOutputs S-функции мультиуровня, чтобы гарантировать, что разделяемые данные допустимы. Этот макрос возвращает true, если демонстрационный хит произошел на одном уровне, и демонстрационный хит также произошел на другом уровне в том же временном шаге. Это таким образом разрешает более высокой задаче уровня обеспечить данные, необходимые более медленной задаче уровня на уровне, чем более медленная задача может разместить. При использовании макроса ssIsSpecialSampleHit, тем более медленная частота дискретизации должна быть целочисленным кратным более быстрая частота дискретизации.

Предположим, например, что ваша модель имеет входной порт, действующий на одном уровне (с индексом частоты дискретизации 0) и выходной порт, действующий на более медленном уровне (с индексом частоты дискретизации 1). Далее, предположите, что вы хотите, чтобы выходной порт в настоящее время выводил значение на входном параметре. Следующий пример иллюстрирует использование этого макроса.

if (ssIsSampleHit(S, 0, tid) {
  if (ssIsSpecialSampleHit(S, 0, 1, tid) {
     /* Transfer input to output memory. */
     ...
  }
}

if (ssIsSampleHit(S, 1, tid) {
   /* Emit output. */
   ...
}

В этом примере запускается первый блок, когда демонстрационный хит происходит на входном уровне. Если хит также происходит при норме выработки, поблочные передачи входной параметр к выводу memory. Второй блок запускается, когда демонстрационный хит происходит при норме выработки. Это передает вывод в своей области памяти к выводу блока.

Обратите внимание на то, что задачи более высокого уровня, всегда запускаемые перед задачами более медленного уровня. Таким образом входная задача в предыдущем примере всегда запускается перед выходной задачей, гарантируя, что допустимые данные всегда присутствуют в выходном порту.

Определение наследования частоты дискретизации модели - ссылки

Если ваша S-функция MEX C наследовала свои частоты дискретизации от блоков, которые управляют ею, ваша S-функция должна задать, могут ли модели, на которые ссылаются, содержащие вашу S-функцию, наследовать частоты дискретизации от своей родительской модели. Если S-функция, вывод не зависит от своей наследованной частоты дискретизации, используют макрос ssSetModelReferenceSampleTimeInheritanceRule, чтобы установить правило наследования частоты дискретизации S-функции к USE_DEFAULT_FOR_DISCRETE_INHERITANCE. В противном случае установите правило к DISALLOW_SAMPLE_TIME_INHERITANCE, чтобы запретить наследование частоты дискретизации для моделей, на которые ссылаются, которые включают S-функции, выходные параметры которых зависят от своей наследованной частоты дискретизации и таким образом избегают непреднамеренных ошибок моделирования.

Если вы не уверены, вызывает ли существующая S-функция, вывод зависит от своей наследованной частоты дискретизации, проверка, ли это любые из следующих макросов C:

или функции TLC:

Если ваша S-функция не вызывает ни одного из них макросы или функции, его вывод не зависит от его наследованной частоты дискретизации, и следовательно безопасно использовать в моделях, на которые ссылаются, которые наследовали их частоту дискретизации.

static void mdlOutputs(SimStruct *S, int_T tid) {
    const real_T *u = (const real_T*) 
    ssGetInputPortSignal(S,0);
    real_T       *y = ssGetOutputPortSignal(S,0);
    y[0] = ssGetSampleTime(S,tid) * u[0];
}

ssSetModelReferenceSampleTimeInheritanceRule
(S, DISALLOW_SAMPLE_TIME_INHERITANCE);