Документация

Сведения о разделе структуры

Раздел структуры файла Simscape™ выполняется один раз во время компиляции. В этом разделе содержится информация о том, как порты составляющих компонентов соединены друг с другом, а также с внешними входами, выходами и узлами компонента верхнего уровня.

Раздел структуры начинается с connections ключевое слово и завершается end ключевое слово. Это connections блок содержит набор connect конструкции, которые описывают оба сохраняющих соединения (между nodesи физические сигнальные соединения (между inputs и outputs).

В следующем примере файл пользовательского компонента включает блоки «Датчик напряжения библиотеки фундамента» (Foundation Library Voltage Sensor) и «Электрический эталон» (Electrical Reference) и задает следующие соединения:

component VoltSG
  nodes
     p = foundation.electrical.electrical; % +
  end
  outputs
     Out = { 0.0, 'V' }; % V:right
  end
  components(ExternalAccess=observe)
     VoltSensor = foundation.electrical.sensors.voltage;
     Grnd = foundation.electrical.elements.reference;
  end
  connections
     connect(p, VoltSensor.p);
     connect(Grnd.V, VoltSensor.n);
     connect(VoltSensor.V, Out);
  end
end

В этом примере первые два connect конструкции определяют сохранение соединений между электрическими узлами. Третье connect конструкция является физическим сигнальным соединением. Хотя эти конструкции похожи, их синтаксические правила различны.

Сохранение соединений

Для сохранения соединений, connect конструкция может иметь два или более аргументов. Например, соединения в следующем примере

  connections
     connect(R1.p, R2.n);
     connect(R1.p, R3.p);
  end

может быть заменен на

  connections
     connect(R1.p, R2.n, R3.p);
  end

Порядок аргументов не имеет значения. Единственное требование состоит в том, что все подключенные узлы имеют одинаковый тип (то есть все связаны с одним и тем же доменом).

В следующем примере составной компонент состоит из трех одинаковых резисторов, соединенных параллельно:

component ParResistors
  nodes
     p = foundation.electrical.electrical;
     n = foundation.electrical.electrical;
  end
  parameters
    p1 = {3 , 'Ohm'};
  end
  components(ExternalAccess=observe)
    r1 = foundation.electrical.elements.resistor(R=p1);
    r2 = foundation.electrical.elements.resistor(R=p1);
    r3 = foundation.electrical.elements.resistor(R=p1);
  end
  connections
    connect(r1.p, r2.p, r3.p, p);
    connect(r1.n, r2.n, r3.n, n);
  end
end

Соединения с неявным опорным узлом

* символ обозначает соединения со ссылочным узлом в branch заявления. Его также можно использовать для указания соединений с неявным ссылочным узлом в разделе структуры компонента:

connections
    connect(A, *);
end

Неявный опорный узел действует как виртуальный компонент заземления. Все переменные Across узла, подключенного к неявной ссылке, равны 0.

* символ не является доменным, и один и тот же раздел структуры может содержать соединения с неявной ссылкой в различных доменах:

component abc
    nodes
        M = foundation.hydraulic.hydraulic;
        N = foundation.electrical.electrical;
    end    
    connections
        connect(M,*);
        connect(N,*);
    end
end

Однако несколько портов, подключенных к неявной ссылке в пределах одного и того же connect оператор должен принадлежать одному домену:

connections
    connect(a, b, *);
end

Порядок портов не имеет значения. Это поведение согласуется с общими правилами соединения для нескольких сохраняющих портов.

Физические сигнальные соединения

Физические сигнальные соединения являются направленными, поэтому connect имеет следующий формат:

  connect(s, d);

где s является портом источника сигнала и d является портом назначения.

К одному порту источника может быть подключено несколько портов назначения:

  connect(s, d1, d2);

Порты источника и назначения принадлежат inputs или outputs классы участников. В следующей таблице перечислены допустимые комбинации источника и назначения.

Например, рассмотрим следующую блок-схему.

Он представляет составной компонент CompMeas, который, в свою очередь, содержит составной компонент Valve Subsystem, а также несколько блоков библиотеки Foundation. Файл Simscape составного компонента определяет эквивалентные сигнальные соединения со следующими конструкциями.

Также обратите внимание, что выходной порт блока усиления PS соединен с входным портом составного блока подсистемы клапанов (другой компонент элемента на том же уровне). Клапанная подсистема является автономным составным компонентом, и поэтому при подключении выходного порта блока PS Gain к входному порту одного из компонентов внутри клапанной подсистемы, что нарушит причинно-следственную связь физических сигнальных соединений (порт назначения не может быть подключен к нескольким источникам).

Нескалярные физические сигнальные соединения

Многомерные физические сигналы могут быть полезны для:

Язык Simscape поддерживает нескалярные (векторные или матричные) физические сигналы в inputs и outputs декларации. Все сигналы в таком векторе или матрице должны иметь одинаковые единицы измерения. Например, следующее объявление

 inputs
   I = {zeros(3), 'm/s'}; % :left
 end

инициализирует вход компонента в виде матрицы линейных скоростей 3 на 3.

При подключении входных и выходных портов, несущих нескалярные физические сигналы, можно использовать индексацию и конкатенацию сигналов в источнике, но не в месте назначения. Скалярное расширение не допускается.

В следующей таблице приведены допустимые примеры синтаксиса, предполагающие, что субкомпонент A с портом выходного сигнала A.o подключается к субкомпоненту B с портом входного сигнала B.i, и все размеры и единицы совместимы.

Значения параметров блока можно использовать для индексирования внутри connect оператор, например:

connect(a.o(value(param_name, '1'), 3), b.i);

При подключении двух физических сигналов их блоки должны быть непосредственно трансформируемыми. Если один из сигналов объявлен как безединичный (то есть с единицами '1'), то к нему можно подключить сигнал с любыми базовыми единицами. Однако преобразование единиц в этом случае не поддерживается. Например, если a.i является входным портом 2x1 без единиц измерения, тогда допустима следующая инструкция:

connect([out1_in_meters, out2_in_seconds], a.i);

Если вы соединяете сигналы с различными масштабами одного и того же блока с помощью порта ввода без единиц измерения, компилятор предупреждает вас о том, что преобразование единиц игнорируется. Например, следующая инструкция выдает предупреждение во время компиляции:

connect([out1_in_km, out2_in_mm], a.i);