MATLAB的Simulink的信号线（MATLAB的Simulink的信号线）
MATLAB的Simulink的信号线（MATLAB的Simulink的信号线）1.3 信号线分支抽出给信号命名还有一个方法 右键选择信号线，在菜单当中选择中选择Properties 会弹出信号属性对话框 在Signal name中输人表示信号名的字符即可 如图所示。信号用于连接模块 也源于模块，可以通过模型中任何有输入/输出端口的模块引出来。按住鼠标从输人或输出端口可以拖出一根未连接的信号线 显示为红色虚线 如图所示。一对输人/输出端口就可以满足信号线变为实线的连接需求 多个模块或单个带有输入/输出的模块都可以 如图所示。1.2 信号命名双击信号线 在信号线附近就会自动出现一个矩形可编辑区域 可输入表示信号名的字符 再单击编辑区域以外的地方 即可退出编辑状态 从而确定信号的名称，如图所示。
Simulink以模块为最小单位 通过信号线互相连接，用户可通过GUI调配每个模块的参数 且仿真的结果能够以数值和图像等形象化方式具现出来。信号线可以传递一维数据、多维数据、向量数据或矩阵数据 甚至Bus型数据。Simulink使用不同的线形表示传递不同数据类型的信号线 支持的信号包括Scalar(每个采样时刻传输1×1数据)信号、Matrix(包括Vector)信号、Bus信号、Trigger控制信号及可变维数信号。
信号线不是按照其内部传输信号的数据类型分类 而是按照所传递数据的维数虚拟性及维数可变性进行分类。信号线的分类显示并非在建模阶段就能够看到 建模时所有信号都按照Scalar信号线进行显示 当 Update model或者运行模型仿真之后 各种不同的信号线才会显示出来。
1.Simulink的信号操作
1.1 信号的创建和连接
信号用于连接模块 也源于模块，可以通过模型中任何有输入/输出端口的模块引出来。按住鼠标从输人或输出端口可以拖出一根未连接的信号线 显示为红色虚线 如图所示。一对输人/输出端口就可以满足信号线变为实线的连接需求 多个模块或单个带有输入/输出的模块都可以 如图所示。
1.2 信号命名
双击信号线 在信号线附近就会自动出现一个矩形可编辑区域 可输入表示信号名的字符 再单击编辑区域以外的地方 即可退出编辑状态 从而确定信号的名称，如图所示。
给信号命名还有一个方法 右键选择信号线，在菜单当中选择中选择Properties 会弹出信号属性对话框 在Signal name中输人表示信号名的字符即可 如图所示。
1.3 信号线分支抽出
信号线上可以分出分支。将鼠标放置在信号线上之后 同时按住Ctrl键与鼠标左键拖曳即可从原有的信号线上再新生出一个分支来 连接到其他模块的输人端口。分支处显示一个黑色圆点 如图所示。
1.4 信号线的删除
单击希望删除的信号线 则该信号线泛蓝显示 按下Delete键即可删除该信号线。或者右键信号名标签 弹出如图所示的 Delete Label菜单 单击此菜单即可。
2.1 Scalar信号线
Scalar信号（标量信号）是最常见的信号 在 Simulink 中由一根细实线表示。如图所示。选择模型的菜单项Display→ Signals&Ports→ Signal Dimen-sions 如图所示 选中此项后菜单中出现一个√ 可将信号维数表示在信号线上。但是对于Scalar信号 即使开启此功能1不显示。
2.2 Vector信号
向量信号是指每个采样时刻传输一个向量数据 如在Constant模块中输入一个向量数据时 在其输出端口输出的信号 或者在Mux模块将多个 Scalar信号合并后输出的信号。默认情况下Vector信号以同Scalar信号相同的细实线表示 如图所示。
示例1
示波器输出
示例2
2.3 Matrix信号
Matrix矩阵信号是指每个采样时刻传输一个向量数据，如Constant模块中输人一个矩阵数据时其输出端口输出的信号。默认情况下Matrix信号以同Scalar信号相同的细实线表示 如图所示。
Vector信号和Matrix信号都是非Scalar信号 非 Scalar信号是唯一可以切换其显示方式的信号。图的菜单中勾选第二项Wide Nonscalar Lines之后即可显示出加粗的信号线 如图所示。
示波器输出
形状改变，线变粗
2.4 Bus信号
2.4.1 Bus信号的虚拟性
Bus信号可以通过Bus Creator模块由多个输入的Scalar或非Scalar信号构建而成。根据虚拟性可以将 Bus信号分为虚拟Bus信号和非虚拟Bus信号。
虚拟Bus信号仅在视觉上不同 在仿真和代码生成时跟普通信号(非虚拟信号)一样没有特别作用。虚拟信号使用自身的存储空间。连接Bus信号的模块在仿真时会到Bus输入信号的存储空间读取信号的值 输出时找到虚拟Bus 信号的存储空间再写值进去。这些存储空间并不一定是连续的。
非虚拟Bus信号在模型代码生成时将Bus信号生成结构体。数据访问时 连接非虚拟Bus信号的模块在读取和写入值时并非直接访问Bus信号的存储空间 而是将非虚拟Bus信号的内容拷贝到一个连续存储空间再进行读/写 所以速度比虚拟Bus信号要慢一些 并且数据拷贝占用的存储空间也比虚拟Bus信号多。另外 非虚拟Bus信号中的每一个成员信号都必须具有同样的采样时间。
2.4.2 Bus数组信号线
Bus数组信号线是指信号线中传递数组规模的信号 数组的每一个元素都是同样的Bus类是指信号线中传递数组规模的信号 数组的每一个元素都是同样的Bus类型 并且必须是非虚拟Bus 信号。通常Bus数组信号用于多通道通信系统模型中 通过Concatenate模块可将多个Bus信号合并为Bus数组信号。Bus数组信号线由三条线构成，上下两条为细实线 中间为加粗的点虚线 如图。
2.5 Function-call 信号
Function-call 信号是用于进行子系统调用的控制类信号 并非实际信号。Trigger模块及自定义S函数模块可输出该信号。在各个半导体芯片的TSP(Target Support Package)模块库中 Interrupt模块通常输出 Function-call信号 连接一个触发子系统(Trigger Subsystem) 用来生成嵌入式中断服务函数中的C代码或调用的C函数定义。Function-call信号线是一条长短线相间的虚线。如图所示。
2.6 尺寸可变信号
尺寸可变信号是指在Simulink仿真过程中每个维数中的元素个数可以变化的信号 即仿真过程中信号所包含的元素个数和值都是不固定的。但是信号的维数是不可变的 二维矩阵3×5的规模 仿真过程中可以变为3×7 但是不能变为3×3×2这种三维数据。Switch模块的两个分支输入都是固定信号 如果这两者信号尺寸不一致 那么Switch模块的输出信号就是变尺寸信号。S函数的输出也能设置为变尺寸信号。尺寸可变信号是一根粗线 中间带有白色的圆点，如图所示。
模型中使用Switch模块时 为了支持可变信号的输出 Coniguration Parameter的 Import data页面的Format必须选挣为Structure 有 SIruc-ture with time。Switch 的第二个输人端口的值必须是Scalar 并且要使能参数Allow different data input sizes 如图所示。
2.7 未连接信号
当信号线没有同时连接输入/输出端口时 被称为处于未连接状态 这时信号线显示为红色虚线 如图所示。
3.信号的属性
右键信号线可以在弹出的菜单栏中选择Properties打开如图所示的属性对话框，并可以进行编辑。
另外一种获取信号属性的方式是使用M语言。对于如图所示模型 使用下列语句即可返回信号线的句柄。
line = find_system(gcs 'findall' 'on' 'type' 'line')
find_system函数可查找模型里的模块(block)、信号线(signal)、端口(port)及注解( annotation)对象 并返回它们的句柄;当存在多个对象时 句柄以向量的形式返回。此函数参数列表为:
target_handle = find_system(sys，'c1' cv1 'c2' cv2 .. p1' v1 'p2'，v2 ...)
其中:sys-——所指定模型的名字。
c1——约束类型 如LookUnderMasks FindAll、RegExp 等。
cv1——约束类型对应的选择项 如 'on' / 'off'等值。
p1——参数类型 如 BlockType type、BlockDialogParams等。
vl——参数的值 对应上述pl的三个参数类型 分别可以是'Constant'
'line'和 'X'。约束类型和参数都是成对出现的 且可以多组写在一个函数
中 如:
Sys =get_param('vdp' 'Handle');
也可以通过gcs函数获取当前被鼠标选中模型的句柄
line_object = find_system(sys，'FindAll'，'on'， 'type'，'line');
图所示模型使用上述语句 可返回模型里所有信号线对象的句柄 由于模型中只有一条信号线 故只返回一个句柄值，一个句柄是一个4字节(32位操作系统下是4字节 64位操作系统下为8字节)长的数值 来标识应用程序中的不同对象和同类对象中的不同的实例。line的值为
line =
4.1810e 03
>> get(line) %在 Command Window中打印信号线的属性列表 如下所列:
DataLogging: 0
DataLoggingNameMode: 'Use signal name'
DataLoggingName: ''
DataLoggingDecimateData: 0
DataLoggingDecimation: '2'
DataLoggingSampleTime: '-1'
DataLoggingLimitDataPoints: 0
DataLoggingMaxPoints: '5000'
TestPoint: 0
StorageClass: 'Auto'
RTWStorageTypeQualifier: ''
MustResolveToSignalObject: 0
SourcePort: 'In1:1'
SignalObjectClass: 'Simulink.Signal'
SignalObject: []
CoderInfo: []
DocumentLink: ''
ShowPropagatedSignals: 0
TaskTransitionSpecified: 0
TaskTransitionIC: '0'
ExtrapolationMethod: 'Use global setting'
TaskTransitionType: 'Use global setting'
UserSpecifiedLogName: ''
SignalPropagation: 'off'
Path: ''
Name: ''
Tag: ''
Description: ''
Type: 'line'
Parent: 'test16_1'
Handle: 4.1810e 03
HiliteAncestors: 'none'
RequirementInfo: ''
FontName: 'auto'
FontSize: -1
FontWeight: 'auto'
FontAngle: 'auto'
Selected: 'off'
SegmentType: 'trunk'
SrcPortHandle: 4.1780e 03
SrcBlockHandle: 4.1770e 03
DstPortHandle: 4.1800e 03
DstBlockHandle: 4.1790e 03
Points: [2×2 double]
LineParent: -1
LineChildren: []
SignalNameFromLabel: ''
Connected: 'on'
信号线常用属性表
参考内容
[1] 孙忠潇.Simulink仿真及代码生成技术入门到精通[M].北京:北京航空航天大学出版社 2015.
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作 者 | 郭志龙
编 辑 | 郭志龙
校 对 | 郭志龙
