Основы сигнала
О сигналах
Сигнал является изменяющимся во времени количеством, которое имеет значения во всех моментах времени. Можно задать широкий спектр атрибутов сигнала, включая:
Имя сигнала
Тип данных (например, 8-битное, 16-битное, или 32-битное целое число)
Числовой тип (действительный или комплексный)
Размерность (одномерный, двумерный, или многомерный массив)
Много блоков могут принять или выходные сигналы любых данных или числового типа и размерности. Другие блоки вводят ограничения для атрибутов сигналов, что они могут обработать.
В Simulink® сигналами являются выходные параметры динамических систем, представленных блоками в схеме Simulink и самой схемой. Строки в блок-схеме представляют математические отношения среди сигналов, заданных блок-схемой. Например, строка, соединяющая вывод блока A к входу блока B, указывает, что вывод сигнала B зависит от вывода сигнала A.
Диаграммы Simulink представляют сигналы со строками, которые имеют наконечник стрелки. Источник сигнала соответствует блоку, который пишет в сигнал во время оценки его методов блока (уравнения). Места назначения сигнала являются блоками, которые читают сигнал во время оценки методов блока (уравнения).
Примечание
Сигналы Simulink являются математическими, не физическими, сущности. Строки в блок-схеме представляют математический, не физический, отношения среди блоков. Сигналы Simulink не перемещаются вдоль строк, которые соединяют блоки таким же образом, что электрические сигналы перемещаются вдоль провода. Блок-схемы не представляют физические соединения между блоками.
Создание сигналов
Создайте сигнал путем добавления исходного блока в модель. Например, можно создать сигнал, который отличается синусоидально со временем путем добавления экземпляра блока Sine от библиотеки Simulink Sources в модель. Для получения информации о блоках, которые создают сигналы в модели, смотрите Источники.
Можно использовать менеджера Signal & Scope, чтобы создать сигналы в модели, не используя блоки. Для получения дополнительной информации смотрите менеджера по Сигналу и Осциллографу.
Стили сигнальной линии
Модель Simulink может включать много различных типов сигналов. Для получения дополнительной информации смотрите Типы Сигнала. Различные стили линии помогают вам дифференцировать типы сигнала.
Когда вы создаете блок-схему, все типы сигнала появляются как тонкая, сплошная линия. После того, как вы обновите схему или запустите симуляцию, сигналы появляются с заданными стилями линии. Единственный стиль линии, который можно настроить, является нескалярным типом сигнала. Для получения информации об этой опции смотрите Широкие Нескалярные Строки.
| Тип сигнала | Стиль линии |
|---|---|
| Скаляр и нескалярный |  |
| Нескалярный (с включенной опцией Wide nonscalar lines — смотрите Атрибуты Сигнала Отображения), |  |
Управляющий сигнал |  |
| Виртуальная шина |  |
| Невиртуальная шина |  |
| Массив шин |  |
| Переменный размер |  |
Свойства сигнала
Задайте свойства сигнала
Используйте Property Inspector, Model Data Editor или диалоговое окно Signal Properties, чтобы задать свойства для:
Имена сигнала и метки
Журналирование сигнала
Simulink Coder™, чтобы использовать, чтобы сгенерировать код
Документация сигнала
Чтобы получить доступ к свойствам сигнала в Property Inspector, сначала отобразите Property Inspector. Выберите View> Property Inspector. Когда вы выбираете сигнал, свойства появляются в Property Inspector. Чтобы использовать Model Data Editor (View> Model Data Editor), осмотрите вкладку Signals и выберите сигнал. Чтобы использовать диалоговое окно Signal Properties, щелкните правой кнопкой по сигналу и выберите Properties. Для получения информации о преимуществах каждого подхода смотрите Setting Properties и Параметры.
Программно задайте свойства сигнала
Чтобы задать свойства сигнала программно, используйте функцию, такую как get_param, чтобы получить указатель на выходной порт блока, который создает сигнальную линию. Затем используйте set_param, чтобы установить программируемые параметры порта.
Для примера смотрите Имя Сигнал Программно.
Чтобы изучить, как сопоставить свойства сигнала с программируемыми параметрами порта, см. Обзор Диалогового окна Signal Properties.
Имена сигнала и метки
Можно назвать сигнал. По умолчанию имя сигнала появляется ниже сигнала, отображенного как signal label. Можно назвать сигнал в интерактивном режиме в модели или при помощи Property Inspector (View> Property Inspector), Model Data Editor (View> Property Inspector) вкладка Signals или диалоговое окно Signal Properties. Можно также назвать сигнал в командной строке (см. Имя Сигнал Программно). Для сводных данных того, как работать с именами сигнала и метками в Редакторе Simulink, смотрите Имя Сигнала и Маркируйте Actions.
Синтаксические требования для имени сигнала зависят от того, как вы используете имя. Наиболее распространенные случаи:
Не используйте меньше, чем символ (
<), чтобы запустить имя сигнала.Имя сигнала может решить к объекту
Simulink.Signal. (См.Simulink.Signal.) Имя сигнала должно затем быть легальным идентификатором MATLAB®. Этот идентификатор запускается с буквенного символа, сопровождаемого алфавитно-цифровыми символами или символами подчеркивания до длины, данной функциональнымnamelengthmax.Сигнал имеет имя, таким образом, сигнал может быть идентифицирован и сослан по наименованию в журнале данных. (См., что Данные сигнала Экспорта Используют Журналирование Сигнала.) Такое имя сигнала может содержать пробел и символы новой строки. Эти символы могут улучшить удобочитаемость, но иногда требовать специальных методов обработки, как описано в Обработке Пробелов и Новых строк на Регистрируемые Имена
Имя сигнала существует только, чтобы разъяснить схему и не имеет никакого вычислительного значения. Такое имя сигнала может содержать что-либо и не нуждается в специальной обработке.
Сигнал является элементом объекта шины. Используйте допустимый идентификатор языка C для имени сигнала.
Входные параметры к блоку Bus Creator должны иметь уникальные имена. Если существуют двойные названия, блок Bus Creator добавляет
(signal#)ко всем именам входного сигнала, где#является индексом входного порта.
Делая каждое имя сигнала легальный идентификатор MATLAB обрабатывает широкий спектр настроек модели. Неожиданные требования могут потребовать, чтобы изменяющие названия сигнала следовали за более строгим синтаксисом. Можно использовать функциональный isvarname, чтобы определить, является ли имя сигнала легальным идентификатором MATLAB.
Параметры экрана сигнала
Отображение атрибутов сигнала в диаграмме модели может сделать модель легче читать. Например, в Редакторе Simulink, используйте меню Display> Signals & Ports, чтобы включать в информацию о макете модели об атрибутах сигнала, таких как:
Типы данных порта
Разработайте области значений
Размерности сигнала
Разрешение сигнала
Для получения дополнительной информации смотрите Атрибуты Сигнала Отображения.
Можно также подсветить сигнал и его источник или целевые блоки. Для получения дополнительной информации смотрите Источники Сигнала Подсветки и Места назначения.
Сохраните атрибуты проекта сигналов и состояний
Можно использовать параметры блоков и предупредить о свойствах задать атрибуты проекта сигнала, такие как тип данных, минимальные и максимальные значения, физическая единица измерения и числовая сложность. Чтобы сконфигурировать состояния, можно использовать параметры блоков. Когда вы используете эти параметры блоков и свойства сигнала, вы храните спецификации в образцовом файле.
Также можно задать эти атрибуты при помощи свойств объекта Simulink.Signal, который вы храните в словаре данных или рабочей области. Смотрите Simulink.Signal и Объекты данных.
Выберите который стратегия использовать на основе ваших целей моделирования.
Чтобы улучшить мобильность модели, удобочитаемость и простота обслуживания, хранят эти спецификации в образцовом файле. Используйте Property Inspector, Model Data Editor, блокируйте диалоговые окна и диалоговые окна свойств сигнала, чтобы получить доступ к параметрам и свойствам. Вы не должны сохранять и управлять внешними объектами
Simulink.Signal. Считайте установку образцового параметра конфигурации Signal resolution кNone, который отключает использование объектовSimulink.Signalмоделью.Чтобы сконфигурировать атрибуты проекта и настройки генерации кода для сигналов при помощи списка, что можно отсортировать, сгруппируйте, и фильтр, рассмотрите Model Data Editor. С этим инструментом вы храните спецификации в образцовом файле вместо того, чтобы использовать объекты
Simulink.Signal. Смотрите Конфигурируют Свойства данных при помощи Model Data Editor.Чтобы разделить эти спецификации от модели так, чтобы можно было управлять каждым независимо, используйте объекты
Simulink.Signal. Можно затем сконфигурировать спецификации в плоском списке, который можно отсортировать, сгруппировать и отфильтровать с Model Data Editor или Model Explorer. Чтобы определить, где постоянно хранить объекты, смотрите, Определяют, Где Сохранить Переменные и Объекты для Моделей Simulink.
Тестирование сигналов
Можно выполнить следующие виды тестов на сигналах:
Минимальные и максимальные значения
Для многих блоков Simulink можно задать область значений допустимых значений для выходных сигналов. Simulink обеспечивает диагностику для обнаружения, когда блоки генерируют сигналы, которые превышают их заданные области значений во время симуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Диапазоны сигнала.
Валидация связи
Много блоков Simulink имеют ограничения на типы сигналов, что они принимают. Прежде, чем моделировать модель, Simulink Check все блоки, чтобы гарантировать, что блоки могут разместить типы сигналов, выведенных портами к который подключение блоков и ошибки отчетов о несовместимостях.
Чтобы обнаружить ошибки совместимости сигнала прежде, чем запустить симуляцию, обновите схему.
Сценарии
Блок Signal Editor отображает взаимозаменяемые группы сценариев. Используйте Редактор Сигнала, чтобы отобразить, создать, отредактировать, и переключить взаимозаменяемые сценарии.
Сценарии могут помочь с тестированием модели.