Simulink-PS Converter

模型画布上的模块图标显示

为了在占用最小画布空间的同时显示信号转换，此模块的图标会根据模块是否连接到其他模块而动态变化。

模块图标还会根据输入滤波阶数参数的值而变化，以指示是否对输入信号应用滤波。

单位转换和检查

Simscape 单位管理器自动处理物理网络内的单位传播和检查，并执行必要的单位转换运算。

Simulink-PS Converter 模块的输出端口处的物理信号作为该模块所连接的 Simscape 物理网络的输入信号。物理信号单位必须与目标模块的输入端口（即连接到 Simulink-PS Converter 模块的输出端口的输入端口）预期的单位相称。

Simulink 信号单位不会传播到物理网络中。输入信号单位参数可用于为输入信号值指定物理单位，使 Simscape 单位管理器可以执行必要的单位转换并相应地缩放输出物理信号。

换句话说，输入信号单位参数不会确定输出物理信号的单位，它仅提供一个缩放值。输出物理信号单位是从目标模块推断出来的。默认目标模块单位为米千克秒 (MKS) 公制单位。如果您将 Simulink-PS Converter 模块设置为无单位，并将输入信号单位参数设置为 1，则该模块不会对输入信号应用缩放。如果您指定不同的单位，与目标模块输入的预期默认单位相称，则单位管理器会将这些单位附加到 Simulink 输入信号值，并在向目标模块提供信号时执行必要的单位转换。

在下图中，Ideal Torque Source 模块期望在其 S 端口上接收扭矩信号（单位为 N*m）。Constant 源模块提供该输入信号的值。如果您将 Simulink-PS Converter 模块设置为无单位，则 Ideal Torque Source 模块将产生 1000 N*m 的扭矩。选择此示例中其他模块的参数是为了使 Ideal Torque Sensor 模块的输出值等于 Ideal Torque Source 模块产生的扭矩，因此 Display 模块将值显示为 1000。如果您将 Simulink-PS Converter 模块中的输入信号单位参数值更改为 N*cm，则单位管理器将执行转换，并且 Ideal Torque Source 模块将产生 10 N*m 的扭矩；Display 模块中的扭矩值更改为 10，如下图所示。

当输入信号与热力学变量相关且包含温度单位时，您必须决定是否需要应用仿射转换。有关详细信息，请参阅When to Apply Affine Conversion。通常，如果输入信号表示相对温度，即温度的变化，则您需要应用线性转换 ΔT_new = L * ΔT_old（默认方法）。但是，如果输入信号表示绝对温度，则您需要应用仿射转换 T_new = L * T_old + O。

例如，在下图所示的 Simulink-PS Converter 模块中，如果您在输入信号单位字段中键入 degC，并选中应用仿射转换复选框，则 Ideal Temperature Source 模块产生的温度等于 293.15 K。但是，如果您清除应用仿射转换复选框，则 Ideal Temperature Source 模块的输出为 20 K。

输入处理

对模型进行仿真时，您可能需要提供某些输入信号的时间导数，特别是在使用显式求解器时。提供必要输入导数的一种方法是通过低通滤波器对输入进行滤波。输入滤波使输入信号更平滑，并且通常会提高模型性能。还有一个好处是，Simscape 引擎会计算滤波后的输入的时间导数。一阶滤波器提供一个导数，而二阶滤波器提供一阶和二阶导数。如果使用输入滤波，选择适当的滤波器时间常数值非常重要。

滤波器时间常数控制输入信号的滤波。滤波后的输入会随着真实输入的变化而变化，但经过了平滑处理，其滞后的程度主要由您选择的时间常数决定。将时间常数设置为不大于您感兴趣的系统中的最小时间间隔值。如果您选择的时间常数非常小，则滤波后的输入信号更接近真实的输入信号。但是，这种滤波后的输入信号会增加系统的刚度并减慢仿真速度。

您可以不使用输入过滤，而是直接提供输入信号的时间导数，作为附加 Simulink 信号。如果提供的导数与输入信号不一致，则仿真过程中的某些量可能不正确。

对于分段常数信号，您还可以将输入导数显式设置为零。对于真正的分段常数信号（如阶跃），请使用此选项。如果您的连续输入信号是用离散采样时间采样的，则将输入导数设置为零可能会产生错误的仿真结果。您可以使用另外两个选项之一：对输入进行滤波或提供时间导数作为单独的信号。