バスオブジェクトでのバスプロパティの指定

バスオブジェクトは、バスおよびその要素のプロパティの検証に使用できる、バスの再利用可能な仕様を提供します。複数のブロックおよびモデルコンポーネントで同じバスオブジェクトを指定できます。バスオブジェクトは、バーチャルバスではオプションですが、非バーチャルバスでは必須です。

Simulink.Bus オブジェクトでは、それが格納する信号の値とは異なり、バスのアーキテクチャ上のプロパティのみが指定されます。たとえば、バスオブジェクトではバス内の要素の数、それらの要素の順序、要素の入れ子構造の有無とその方法、および構成要素の信号のデータ型は指定できますが、信号値は指定できません。

バスオブジェクトは、C における構造定義に似ています。つまり、バスオブジェクトは、バスのメンバーを定義しますが、バスは作成しません。バスオブジェクトはケーブルコネクタにも似ています。コネクタはピンとそれらの構成を定義し、接続可能なワイヤのタイプを制御します。同様に、バスオブジェクトは関連付けられたバスに必要な信号の構成とプロパティを定義します。

バスオブジェクトを使用するかどうかの判定

バスプロパティは、個別に指定するか、バスオブジェクトで指定できます。モデル化要件に応じて、バスプロパティを定義する方法は異なることがあります。

モデル化要件	仕様のソース
サブシステムまたはモデルインターフェイスで入力バスの階層およびプロパティを割り当てる、あるいは検証する。	In Bus Element ブロックまたは `Simulink.Bus` オブジェクトを使用します。
サブシステムまたはモデルインターフェイスで出力バスの階層およびプロパティを割り当てる、あるいは検証する。	Out Bus Element ブロックまたは `Simulink.Bus` オブジェクトを使用します。
複数のブロックまたはモデルコンポーネントにおけるバスの階層およびプロパティを割り当てる、あるいは検証する。	`Simulink.Bus` オブジェクトを使用します。
モデルとバスの生成コード間の対応関係をトレースする。	`Simulink.Bus` オブジェクトで定義された非バーチャルバスを使用します。非バーチャルバスに対して生成されたコードは、構造を生成します。非バーチャルバスにより、いくつかのバスの複数のコピーが生成される場合があります。
Simscape™ の接続を保持する厳格なインターフェイス仕様を設計し、接続の名前およびタイプを制限する。	`Simulink.ConnectionBus` オブジェクトを使用します。 `Simulink.ConnectionBus` オブジェクトの詳細については、接続を保持する厳格なインターフェイス仕様の設計 (Simscape)を参照してください。

モデルコンポーネントの端子が相互に直接接続されている場合、それらの端子を表すブロックには同じまたは等価のバスオブジェクトを指定します。インターフェイスの両側で、同じ階層およびプロパティをもつバスオブジェクトを指定することで、2 つのコンポーネント間のインターフェイスで整合性が適用されます。インターフェイス設計の詳細については、モデルコンポーネントのインターフェイスの定義を参照してください。

以下のモデリング構成では Simulink.Bus オブジェクトを使用しなければなりません。

非バーチャルバス
バス入力または出力を含む Stateflow^® チャート
外部コードとの S-Function またはレガシコードツールインターフェイス
バス入力または出力を定義するためにバスオブジェクトを必要とするブロック。詳細については、バス対応ブロックを参照してください。

Bus Creator ブロックでバスを作成する場合に厳密なデータ型指定を適用するには、以下のようにします。

[出力データ型] ブロックパラメーターを Simulink.Bus オブジェクトに設定します。
[バスオブジェクトからではなく入力からの名前を使用する] ブロックパラメーターをオフにします。
[要素名の不一致] コンフィギュレーションパラメーターを [エラー] に設定します。このコンフィギュレーションパラメーターは、入力要素名がバスオブジェクト内の対応する名前に一致しているかをチェックします。

ブロックまたはオブジェクトのデータ型としてバスオブジェクトを指定すると、通常、バスオブジェクトで指定されたプロパティにより、ブロックまたはオブジェクトで指定されたプロパティがオーバーライドされます。

たとえば、Signal Specification ブロックで以下の設定が行われているとします。

[単位] が ft/s に設定されている
[データ型] が、単位として m/s を指定する要素をもつ Simulink.Bus オブジェクトに設定されている

Signal Specification ブロックではバス要素の単位として m/s が使用されます。

バスオブジェクトは、非バーチャルバスを定義している場合にのみ生成コードに含まれます。バーチャルバスを定義しているバスオブジェクトの場合、バスオブジェクトではなく、バスオブジェクトが指定しているプロパティが生成コードに含まれます。

Simulink バスオブジェクトの作成

Simulink.Bus オブジェクトを対話的に作成または編集するには、型エディターまたはモデルエクスプローラーを使用します。型エディターでは、バス階層が表示され、インポートやエクスポートなどの機能が提供されるほか、Simulink.ValueType オブジェクトなどの他の型を更新できます。モデルエクスプローラーでは、Simulink.Parameter オブジェクトなどのデータオブジェクトを更新できます。いずれかのツールで作成されたバスオブジェクトは、最初はベースワークスペースまたはデータディクショナリに保存されます。

型エディターを使用してバスオブジェクトを作成する例については、Define Multilevel Bus Hierarchy Using Type Editorを参照してください。

バスオブジェクトをプログラムで作成または編集するには、プログラムによる Simulink バスオブジェクトの作成を参照してください。プログラムで作成されたバスオブジェクトは、最初はベースワークスペース、データディクショナリ、または関数に保存されます。

Simulink バスオブジェクトの指定

Simulink.Bus オブジェクトを作成し、その属性を指定したら、オブジェクトが提供するバス定義を使用する必要のあるブロックにそれを関連付けることができます。

ブロックをバスに関連付けるには、[出力データ型] または [データ型] ブロックパラメーターを [Bus: <object name>] に設定し、<object name> を Simulink.Bus オブジェクト名で置き換えます。

バスオブジェクトの定義前または定義後のいずれかに、ブロックのデータ型としてバスオブジェクトを指定できます。ただし、モデルをシミュレートする前に、Simulink.Bus オブジェクトを定義して読み込む必要があります。

モデルの開発中に、バスを変更してバスオブジェクトと一致させるか、バスオブジェクトを変更してバスと一致させることができます。バスオブジェクトを変更しない場合は、次を実行できます。

バスの変更に一致するバスオブジェクトを作成し、変更されたバスが接続されるブロックに対して新しいバスオブジェクトを使用する。
バスの変更を元に戻して、バスが、関連付けられているバスオブジェクトと引き続き一致するようにする。

Simulink バスオブジェクトの保存

Simulink.Bus オブジェクトは次の場所に保存できます。

データディクショナリ
関数
MAT ファイル
データベースファイルまたはその他の外部ファイル

バスオブジェクトを保存しない場合、そのバスオブジェクトを使用するモデルを再度開くときに、バスオブジェクトを再作成しなければなりません。

バスオブジェクトを保存する場所は、モデル化要件に基づいて選択します。

モデル化要件	場所
大規模なモデルおよびモデルの階層構造用のデータを保存する。	データディクショナリを使用します。ベースワークスペースからデータディクショナリに保存すると、`Simulink.Bus` オブジェクトだけでなく、モデルで使用されているすべての変数が得られます。データディクショナリに変更を保存するには、型エディターまたはモデルエクスプローラーを使用します。データディクショナリを使用するようにモデルを更新するには、Simulink データディクショナリを使用するモデルの移行を参照してください。
トレーサビリティとモデルの差別化のために MATLAB^® を使用する。	スクリプトまたは関数を使用します。 1 つ以上の `Simulink.Bus` オブジェクトを定義するスクリプトまたは関数を作成するには、型エディター、モデルエクスプローラー、または関数 `Simulink.Bus.save` を使用します。
バスオブジェクトの保存と読み込みを高速化する。	MAT ファイルを使用します。ベースワークスペースからの `Simulink.Bus` オブジェクトを含む MAT ファイルを作成するには、型エディター、モデルエクスプローラー、または関数 `save` を使用します。
バスインターフェイス情報と外部データソースに保存された設計ドキュメントを比較する。	データベースまたはその他の外部ファイルを使用します。 C コード構造体 (`struct`) 定義で、関数 `Simulink.importExternalCTypes`、スクリプトまたは Database Toolbox™ 機能を使用します。シミュレーション用に既存のアルゴリズム C コードを統合する準備 (レガシコードツールを使用するなど) のため、構造型に従って定義内に信号またはパラメーターデータをパッケージ化できます。

ベースワークスペースに保存されているバスオブジェクトを保存するには、ベースワークスペースの内容を保存するどの MATLAB 方法でも使用できます。ただし、結果のファイルには、バスオブジェクトだけでなく、ベースワークスペース内のすべての内容が含まれます。

バスオブジェクトを変更した場合は、変更を維持するにはバスオブジェクトを再度保存しなければなりません。

Simulink バスオブジェクトからモデルへのマッピング

モデルのシミュレーションを実行する前に、モデルが使用するすべての Simulink.Bus オブジェクトをモデルが使用するベースワークスペースまたはデータディクショナリに読み込まなければなりません。モデルにおける自動化と整合性を確保するためには、バスオブジェクトからモデルへのマッピングが重要です。

モデルが必要とするすべてのバスオブジェクトを特定することで、モデルを実行する前にそれらのオブジェクトを確実に読み込むことができます。
バスオブジェクトを使用するすべてのモデルを特定することで、バスオブジェクトの変更がバスオブジェクトを使用するモデルにおける予期しない変化の原因にならないことを確認できます。

モデルの実行前に必要なバスオブジェクトの読み込みを確実に行うには、以下の方法を検討してください。

プロジェクト — プロジェクトを開くタイミングで実行されるファイルを設定すると、バスオブジェクトを定義するファイルが自動的に読み込みまたは実行されます。詳細については、プロジェクト管理を参照してください。
データディクショナリ — 1 つ以上のモデルの変数をもつバスオブジェクトおよびその他のオブジェクトを格納します。
モデル間でバスオブジェクトを共有するには、各モデルをディクショナリにリンクし、共通の参照ディクショナリを作成してオブジェクトを格納します。例については、参照ディクショナリを使用したディクショナリデータの分割を参照してください。
データベース — マッピング情報をデータベースなどの外部データソースで取得します。
モデルコールバック — PreLoadFcn などのモデルコールバックを使用して、バスオブジェクトを定義するファイルを読み込みまたは実行します。詳細については、モデルコールバックを参照してください。
モデルで少数のバスオブジェクトしか使用しない場合は、ファイルを読み込むのではなく、バスオブジェクトのコードをコールバックに直接コピーすることを検討してください。

開いているモデルでバスオブジェクトが使用されている場所を確認するには、特定の変数を使用するブロックの検索を参照してください。

ヒント

厳密な標準の命名規則を使用すると、バスオブジェクトの使用をマッピングするのに役立ちます。たとえば、アクチュエータ制御関数に必要なモデルおよびデータについて考えます。モデルの名前を Actuator とし、入力端子に Actuator_bus_in、出力端子に Actuator_bus_out という名前をそれぞれ付けると、バスオブジェクトとモデル間のつながりが明確になります。

ただこの方法では、あるモデルからの出力が直接別のモデルに送られる場合、問題が発生することがあります。その場合、命名に不一致があるとエラーになります。