Signal Generator

さまざまな波形を生成

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ライブラリ:
Simulink / Sources

説明

サポートされている演算

Signal Generator ブロックは、次の 4 つの波形のいずれかを生成できます。

• 正弦

• 矩形

• ノコギリ

• ランダム

信号パラメーターは、ヘルツまたはラジアン/秒単位で表示することができます。既定のパラメーター値を使用すると、次の波形のいずれかが出力されます。

波形	スコープ出力
正弦波
矩形波
ノコギリ波
ランダム波

負の [振幅] パラメーター値は、位相が 180 度シフトされます。180 度以外で、位相をシフトした波形を発生させるには、Clock ブロック信号を MATLAB Function ブロックに入力して、特定の波形に対する方程式を作成するなどいくつかの方法があります。

シミュレーションの実行中に Signal Generator ブロックの出力信号を変更して、さまざまな入力タイプに対するシステムの反応をすばやく確認できます。

[振幅] パラメーターと [周波数] パラメーターは、出力信号の振幅と周波数を決定します。スカラー拡張後、パラメーターは同じ次元のパラメーターでなければなりません。ベクトル パラメーターを 1 次元として解釈 チェック ボックスをオフにすると、ブロックは[振幅] パラメーターおよび [周波数] パラメーターと同じ次元数の信号を出力します (スカラー拡張後)。[ベクトル パラメーターを 1 次元として解釈] チェック ボックスをオンにすると、[振幅] パラメーターと [周波数] パラメーターが行ベクトルまたは列ベクトル、つまり単一行または単一列の 2 次元配列の場合、ブロックはベクトル (1 次元) 信号を出力します。そうでない場合、ブロックはパラメーターと同じ次元の信号を出力します。

ソルバーについて

固定ステップ ソルバーを使用しているモデルの場合、Simulink^® は同じステップ サイズをシミュレーション全体で使用します。そうしたケースでの Signal Generator ブロック出力は、理想的な波形に対する等間隔のサンプル表現となります。

可変ステップ ソルバーを使用しているモデルの場合、Simulink はシミュレーション中で異なるステップ サイズを使用する可能性があります。そうしたケースでの Signal Generator ブロック出力は、理想的な波形に対する等間隔のサンプル表現に常になるとは限りません。ブロック出力を常に理想的な波形の等間隔のサンプル表現にするには、Signal Generator ブロックの直接の下流となる位置に Hit Crossing ブロックを追加します。これらのモデルには、Hit Crossing ブロックがある場合とない場合の Signal Generator ブロック出力の差を示します。

可変ステップ ソルバーを使用しているモデル	Signal Generator ブロック出力

例

アニメーションを使った倒立振子

この例では、Simulink® を使用して倒立振子システムをモデル化およびアニメーション化する方法を示します。倒立振子の重心はピボット点より上にあります。この位置を安定して維持するために、システムは振子が落下を開始するとピボット点を重心より下に移動する制御ロジックを実装します。倒立振子は制御手法のテストに使用される古典力学問題です。

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航空機の縦運動の飛行制御

1 次線形近似を使用して、航空機の縦運動の飛行制御をモデル化する。

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二重バネ-マス システム

この例では、強制関数が定期的に変化する二重バネ-マス-ダンパー システムをモデル化する方法を示します。シミュレーション時に質量系をアニメーション化するために S-Function ブロックをモデルで使用します。システムには、唯一のセンサーが左側の質量に取り付けられており、アクチュエータも左側の質量に取り付けられています。この例では、状態の推定と線形 2 次レギュレーター (LQR) 制御を使用します。

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端子

出力

Port_1 — 生成された出力信号

スカラー | ベクトル | 行列

次のいずれかの波形として指定される出力信号。

• 正弦

• 矩形

• ノコギリ

• ランダム

データ型: double

パラメーター

波形 — 生成する波形

sine (既定値) | square | sawtooth | random

波形を指定します。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: WaveForm

型: 文字ベクトル

値: 'sine' | 'square' | 'sawtooth' | 'random'

既定の設定: 'sine'

時間 (t) — 時間変数のソース

シミュレーション時間を使用 (既定値) | 外部信号を使用

波形の時間変数の値のソースとしてシミュレーション時間を使用するか、外部信号を使用するかを指定します。外部ソースを指定する場合、ブロックはソースを接続するための入力端子を表示します。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: TimeSource

型: 文字ベクトル

値: 'Use simulation time' | 'Use external signal'

既定の設定: 'Use simulation time'

振幅 — 信号の振幅

1 (既定値) | スカラー | ベクトル | 行列

生成された波形の振幅を指定します。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: Amplitude

型: 文字ベクトル

値: 実数スカラー

既定の設定: '1'

周波数 — 信号周波数

1 (既定値) | スカラー | ベクトル | 行列

生成される波形の周波数を指定します。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: Frequency

型: 文字ベクトル

値: 実数スカラー

既定の設定: '1'

単位 — 信号の単位

rad/s (既定値) | ヘルツ

信号の単位を [Hertz] または [rad/sec] に指定します。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: Units

型: 文字ベクトル

値: 'rad/sec' | 'Hertz'

既定の設定: 'rad/sec'

ベクトル パラメーターを 1 次元として解釈 — ベクトルを 1 次元として処理

on (既定値) | off

[定数値] パラメーターが N 要素の行または列ベクトルの場合、長さ N のベクトルを出力するにはこのチェック ボックスをオンにします。

• このチェック ボックスをオンにすると、[定数値] パラメーターが N 要素の行または列ベクトルの場合に、ブロックは長さ N のベクトルを出力します。たとえば、ブロックは次元が 1 行 N 列または N 行 1 列の行列を出力します。

• このチェック ボックスをオフにすると、[定数値] パラメーターが N 要素の行または列ベクトルの場合に、ブロックは長さ N のベクトルを出力しません。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: VectorParams1D

型: 文字ベクトル

値: 'on' | 'off'

既定の設定: 'on'

ブロックの特性

データ型	double
直達	はい
多次元信号	はい
可変サイズの信号	いいえ
ゼロクロッシング検出	いいえ

拡張機能

C/C++ コード生成

Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

Triggered Subsystem の階層内部では使用できません。

これらのブロックは、サンプルベースの処理を設定する場合、絶対時間を参照しません。時間ベースの処理では、絶対時間に依存します。

バージョン履歴

R2006a より前に導入

参考

Pulse Generator | Waveform Generator | Signal Editor