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导航模型

Simulink® 模型可以组织成具有层次结构的组件。在分层模型中,您可以选择查看整体系统,或沿模型层次结构向下导航以逐级深入模型细节。

导航模型层次结构

要开始导航,请打开 smart_braking 模型。在 MATLAB 命令行中,输入:

open_system('smart_braking.slx')

在模型中:

  • 当踩下油门踏板时,汽车移动。

  • 接近传感器将测量车辆和障碍物之间的距离。

  • 警报系统基于该接近度生成警报。

  • 警报系统自动控制刹车以防止碰撞。

当您构建模型时,您可以将模块连接起来,以对表示系统动态的复杂组件进行建模。在此模型中,Vehicle、Proximity sensor 和 Alert system 都是包含多个模块的复杂组件,它们都存在于一个子系统层次结构中。要查看子系统的内容,请双击该子系统。

要查看完整模型层次结构的表示,请点击模型窗口左下角的 Hide/Show Model Browser 按钮。

Model Browser 显示,您在顶层查看的所有子系统都有自己的子系统。展开每个子系统节点以查看它包含的子系统。您可以在 Model Browser 中导航层次结构。例如,展开 Proximity sensor 节点,然后选择 Sensor model 子系统。

地址栏会显示您正在查看哪个子系统。要在单独的窗口中打开子系统,请右键点击该子系统,然后选择 Open In New Window

子系统上的每个输入端口或输出端口在子系统内都有对应的 Inport 或 Outport 模块。这些模块表示子系统与父系统之间的数据传输。当一个系统包含多个输入或输出端口时,Inport 或 Outport 模块上的数字表示该端口在子系统接口上的位置。

查看信号属性

Simulink 中的信号线表示从模块到模块的数据传输。信号具有与其在模型中的函数对应的属性:

  • 维度 - 标量、向量或矩阵

  • 数据类型 - 字符串、双精度、无符号整数等

  • 采样时间 - 信号产生更新值的固定时间间隔,或者连续采样

要显示一个模型中所有信号的数据类型,请在 Debug 选项卡中,在 Information Overlays 下,点击 Port Data Type

模型将在信号线旁显示数据类型。大多数信号均为双精度,只有 Alert 系统的输出例外。双击子系统进行调查。

此子系统中的数据类型标签显示,数据类型在 Alert device 子系统中发生改变。双击子系统进行调查。

Alert device 组件将 Alert index 信号从双精度转换为整数。您可以在源头设置数据类型,也可以使用 Signal Attributes 库中的 Data Type Conversion 模块。双精度(默认数据类型)提供最佳数值精度,是所有模块都支持的数据类型。双精度数据类型占用的内存和计算能力也最多。要对内存和计算能力有限的嵌入式系统建模,可使用其他数值数据类型。

要显示采样时间,请在 Debug 选项卡的 Information Overlays 下,点击 Sample Time 部分的 Colors。模型会更新以将模型中的各个采样时间显示为不同颜色,并显示图例。

  • 具有连续动态的模块或信号显示为黑色。具有连续采样时间的信号根据 Simulink 的需要进行更新,以使计算尽可能接近真实情况。

  • 保持不变的模块或信号显示为品红色。它们在仿真过程中保持不变。

  • 以最低固定时间间隔更新的离散模块或信号显示为红色。具有离散采样时间的信号会以固定间隔更新。如果模型中包含具有不同固定采样时间的组件,则每个离散采样时间显示为不同的颜色。

  • 同时包含离散和连续信号的多速率子系统显示为黄色。

跟踪信号

此模型有常量输入和离散输出。要确定采样方案从哪里发生改变,可以跟踪各个模块的输出信号。

  1. 要打开 Model Browser,请点击 Hide/Show Model Browser 按钮

  2. 要突出显示输出信号,请在 Signal 选项卡中,点击 Trace to Source 按钮

    编辑器现在处于突出显示模式。点击编辑器以继续。

  3. 要继续跟踪信号以追溯其信源,请按向左箭头键。

  4. 继续跟踪信号以追溯其信源,直到到达 Alert logic 子系统。您会看到 Subtract 模块有两个输入。按向下箭头键,从 Inport 上选择信号路径。

  5. 要查找离散信源,请一直按左箭头,并留意反映采样时间的端口名称的颜色。

Sensor model 子系统中的 Zero-Order Hold 模块将信号从连续转换为离散。

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