Output values – Вектор значений сигнала для моментов времени заданных вектором Time values.
Блок выполняет линейную интерполяцию выходного сигнала для моментов времени не совпадающих со значениями заданными вектором Time values. На рис. 9.1.16 показан пример использования блока для формирования пилообразного сигнала. Значения модельного времени заданы вектором [0 3], а значения выходного сигнала вектором [0 2].
Рис. 9.1.16. Использование блока Repeating Sequence
[Скачать пример]
9.1.17. Блок входного порта Inport
Назначение:
Создает входной порт для подсистемы или модели верхнего уровня иерархии.
Параметры:
Port number – Номер порта.
Port dimensions – Размерность входного сигнала. Если этот параметр равен –1, то размерность входного сигнала будет определяться автоматически.
Sample time –Шаг модельного времени.
Data type – Тип данных входного сигнала: auto, double, single, int8, uint8, int16, uint16, int32, uint32 или boolean.
Signal type – Тип входного сигнала:
auto – Автоматическое определение типа.
real –Действительный сигнал.
complex- Комплексный сигнал.
Interpolate data (флажок) – Интерполировать входной сигнал. В случае, если временные отсчеты входного сигнала считываемого из рабочей области MATLAB не совпадают с модельным временем, то блок будет выполнять интерполяцию входного сигнала. При использовании блока Inport в подсистеме данный параметр не доступен.
9.1.17.1. Использование блока Inport в подсистемах
Блоки Inport подсистемы являются ее входами. Сигнал, подаваемый на входной порт подсистемы через блок Inport, передается внутрь подсистемы. Название входного порта будет показано на изображении подсистемы как метка порта.
При создании подсистем и добавлении блока Inport в подсистему Simulink использует следующие правила:
При создании подсистемы с помощью команды Edit/Create subsystem входные порты создаются и нумеруются автоматически начиная с 1.
Если в подсистему добавляется новый блок Inport, то ему присваивается следующий по порядку номер.
Если какой либо блок Inport удаляется, то остальные порты переименовываются таким образом, чтобы последовательность номеров портов была непрерывной.
Если в последовательности номеров портов имеется разрыв, то при выполнении моделирования Simulink выдаст сообщение об ошибке и остановит расчет. В этом случае необходимо вручную переименовать порты таким образом, чтобы последовательность номеров портов не нарушалась.
На рис. 9.1.17 показана модель, использующая подсистему и схема этой подсистемы.
Рис. 9.1.17. Использование блока Inport в подсистеме
[Скачать пример]
9.1.17.2. Использование блока Inport в модели верхнего уровня
Входной порт в системе верхнего уровня используется для передачи сигнала из рабочей области MATLAB в модель.
Для передачи сигнала из рабочего пространство MATLAB требуется не только установить в модели входной порт, но и выполнить установку параметров ввода на вкладке Workspace I/O окна диалога Simulation parameters… (должен быть установлен флажок для параметра Input и задано имя переменной, которая содержит входные данные). Тип вводимых данных: Array (массив), Structure (структура) или Structure with time (структура с полем "время") задается на этой же вкладке.
На рис. 9.1.18 показана модель, считывающая входной сигнал из рабочего пространства MATLAB. Подсистема Load Data обеспечивает ввод данных из файла в рабочую область MATLAB.
Рис. 9.1.18. Модель, считывающая входной сигнал из рабочего пространства MATLAB с помощью блока Input.
[Скачать пример]
9.2. Sinks - приемники сигналов
9.2.1. Осциллограф Scope
Назначение:
Строит графики исследуемых сигналов в функции времени. Позволяет наблюдать за изменениями сигналов в процессе моделирования.
Изображение блока и окно для просмотра графиков показаны на рис. 9.2.1.
Рис. 9.2.1. Осциллограф Scope
Для того, чтобы открыть окно просмотра сигналов необходимо выполнить двойной щелчок левой клавишей “мыши” на изображении блока. Это можно сделать на любом этапе расчета (как до начала расчета, так и после него, а также во время расчета). В том случае, если на вход блока поступает векторный сигнал, то кривая для каждого элемента вектора строится отдельным цветом.
Настройка окна осциллографа выполняется с помощью панелей инструментов (рис.9.2.2).
Рис. 9.2.2. Панель инструментов блока Scope
Панель инструментов содержит 11 кнопок:
Print – печать содержимого окна осциллографа.
Parameters – доступ к окну настройки параметров.
Zoom – увеличение масштаба по обеим осям.
Zoom X-axis – увеличение масштаба по горизонтальной оси.
Zoom Y-axis – увеличение масштаба по вертикальной оси.
Autoscale – автоматическая установка масштабов по обеим осям.
Save current axes settings – сохранение текущих настроек окна.
Restore saved axes settings – установка ранее сохраненных настроек окна.
Floating scope – перевод осциллографа в “свободный” режим.
Lock/Unlock axes selection – закрепить/разорвать связь между текущей координатной системой окна и отображаемым сигналом. Инструмент доступен, если включен режим Floating scope.
Signal selection – выбор сигналов для отображения. Инструмент доступен, если включен режим Floating scope.
Изменение масштабов отображаемых графиков можно выполнять несколькими способами:
1. Нажать соответствующую кнопку ( ,  или  ) и щелкнуть один раз левой клавишей “мыши” в нужном месте графика. Произойдет 2,5 кратное увеличение масштаба.
2. Нажать соответствующую кнопку (, или ) и, нажав левую клавишу “мыши”, с помощью динамической рамки или отрезка указать область графика для увеличенного изображения. Рис. 9.2.3 поясняет этот процесс.
Рис. 9.2.3. Увеличение масштаба графика.
3. Щелкнуть правой клавишей “мыши” в окне графиков и, выбрать команду Axes properties… в контекстном меню. Откроется окно свойств графика, в котором с помощью параметров Y-min и Y-max можно указать предельные значения вертикальной оси. В этом же окне можно указать заголовок графика (Title), заменив выражение % в строке ввода. Окно свойств показано на рис. 9.2.4.
Рис. 9.2.4. Окно свойств графика.
Параметры:
Параметры блока устанавливаются в окне ‘Scope’ parameters, которое открывается с помощью инструмента  (Parameters) панели инструментов. Окно параметров имеет две вкладки:
General – общие параметры.
Data history – параметры сохранения сигналов в рабочей области MATLAB.
Вкладка общих параметров показана на рис. рис. 9.2.5.
Рис. 9.2.5. Вкладка общих параметров General.
На вкладке General задаются следующие параметры:
1. Number of axes — число входов (систем координат) осциллографа. При изменении этого параметра на изображении блока появляются дополнительные входные порты.
2. Time range — величина временного интервала для которого отображаются графики. Если время расчета модели превышает заданное параметром Time range, то вывод графика производится порциями, при этом интервал отображения каждой порции графика равен заданному значению Time range.
3. Tick labels — вывод/скрытие осей и меток осей. Может принимать три значения (выбираются из списка):
all – подписи для всех осей,
none – отсутствие всех осей и подписей к ним,
bottom axis only – подписи горизонтальной оси только для нижнего графика.
4. Sampling — установка параметров вывода графиков в окне. Задает режим вывода расчетных точек на экран. При выборе Decimation кратность вывода устанавливается числом, задающим шаг выводимых расчетных точек. На рис. 9.2.6 и 9.2.7. показаны графики синусоидальных сигналов рассчитанных с фиксированным шагом 0.1 с. На рис. 9.2.6 в окне блока Scope выводится каждая расчетная точка (параметр Decimation равен 1). На рис. 9.2.7 показан вывод каждого второго значения (параметр Decimation равен 2). Маркерами на графиках отмечены расчетные точки.
Рис. 9.2.6. Отображение синусоидального сигнала (Decimation = 1).
Рис. 9.2.7. Отображение синусоидального сигнала (Decimation = 2).
В том случае, если режим вывода расчетных точек задается как Sample time, то его числовое значение определяет интервал квантования при отображении сигнала. На рис. 9.2.8 показан график синусоидального сигнала, для случая, когда значение параметра Sample time равно 0.1 .
Рис. 9.2.8. Отображение синусоидального сигнала (Sample time = 0.1).
5. floating scope – перевод осциллографа в “свободный” режим (при установленном флажке).
На вкладке Data history (рис. 9.2.9)задаются следующие параметры:
1. Limit data points to last – максимальное количество отображаемых расчетных точек графика. При превышении этого числа начальная часть графика обрезается. В том случае, если флажок параметра Limit data points to last не установлен, то Simulink автоматически увеличит значение этого параметра для отображения всех расчетных точек.
2. Save data to workspace – сохранение значений сигналов в рабочей области MATLAB.
3. Variable name – имя переменной для сохранения сигналов в рабочей области MATLAB.
4. Format – формат данных при сохранении в рабочей области MATLAB. Может принимать значения:
Array – массив,
Structure – структура,
Structure with time – структура с дополнительным полем “время”.
Рис. 9.2.9. Вкладка Data history.
[Скачать пример]
9.2.2. Осциллограф Floating Scope
Осциллограф Floating Scope, по сути, есть обычный осциллограф Scope, переведенный в “свободный” режим. Пример модели с осциллографом Floating Scope показан на рис. 9.2.10.
Рис. 9.2.10. Пример модели с осциллографом Floating Scope.
В этом режиме блок осциллографа не имеет входов, а выбор отображаемого сигнала осуществляется с помощью инструмента  (Signal selection) панели инструментов. Для выбора сигналов необходимо выполнить следующие действия:
1. Выделить систему координат, в которой будет отображаться график. Это достигается с помощью одиночного щелчка левой клавишей “мыши” внутри нужной системы. Выбранная система координат будет подсвечена по периметру синим цветом.
2. С помощью инструмента открыть окно диалога Signal Selector (рис. 9.2.11).
3. Отметить флажком имена блоков, сигналы с выхода которых требуется исследовать.
После выполнения расчета в окне блока Floating Scope будут отображены выбранные сигналы.
Рис. 9.2.11. Окно диалога Signal Selector
[Скачать пример]
9.2.3. Графопостроитель ХУ Graph
Назначение:
Строит график одного сигнала в функции другого (график вида Y(X)).
Параметры:
x-min – Минимальное значение сигнала по оси X.
x-max – Максимальное значение сигнала по оси X
y-min – Минимальное значение сигнала по оси Y.
y-max – Максимальное значение сигнала по оси Y
Sample time – шаг модельного времени.
Блок имеет два входа. Верхний вход предназначен для подачи сигнала, который является аргументом (X), нижний – для подачи значений функции (Y).
На рис.9.2.12, в качестве примера использования графопостроителя, показано построение фазовой траектории колебательного звена.
Рис. 9.2.12. Пример использования графопостроителя ХУ Graph.
|
