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モデルのナビゲート

Simulink® モデルを階層的コンポーネントに整理することができます。階層モデルでは、上位レベルでシステムを表示でき、モデルの階層構造を下に移動して順次下位レベルのモデルの詳細を表示できます。

モデルの階層構造のナビゲート

開始するには、smart_braking モデルを開きます。MATLAB コマンド ラインで、次を入力します。

open_system('smart_braking.slx')

モデルで次のようにします。

  • アクセル ペダルを踏むと、車両が動く。

  • 近接センサーが車両と障害物の間の距離を測定する。

  • その近接度に基づいてアラート システムがアラームを発生させる。

  • アラームは、自動的にブレーキを制御して衝突を回避する。

モデルを作成するときに、ブロックを互いに接続して、システム ダイナミクスを表す複雑なコンポーネントをモデル化できます。このモデルにおいて、Vehicle、Proximity sensor、Alert system はいずれも、サブシステムの階層構造の中に存在している複数のブロックから成る複雑なコンポーネントです。サブシステムの内容を表示するには、サブシステムをダブルクリックします。

完全なモデルの階層構造の表現を表示するには、モデル ウィンドウの左下隅にある [モデル ブラウザーの非表示/表示] ボタンをクリックします。

モデル ブラウザーを見ると、最上位レベルで表示されているすべてのサブシステムが、それぞれ独自のサブシステムを持っていることが分かります。サブシステム ノードを展開して、これに含まれるサブシステムを表示します。モデル ブラウザーの階層をナビゲートできます。たとえば、Proximity センサー ノードを展開して、Sensor model サブシステムを選択します。

アドレス バーに、現在表示しているサブシステムが表示されます。サブシステムを別のウィンドウで開くには、サブシステムを右クリックし、[新規ウィンドウで開く] を選択します。

サブシステムのすべての入力端子または出力端子は、そのサブシステム内に対応する Inport ブロックまたは Outport ブロックを持っています。これらのブロックは、サブシステムとその親とのデータ転送を表しています。システムに複数の入力端子または出力端子が含まれている場合、Inport ブロックまたは Outport ブロック上の数は、サブシステム インターフェイスでの端子の位置を示します。

信号属性の表示

Simulink の信号線は、ブロック間のデータ転送を表しています。信号には、モデル内の次の機能に対応するプロパティがあります。

  • 次元 — スカラー、ベクトルまたは行列

  • データ型 — string、double、符号なし整数など

  • サンプル時間 — この信号の値を更新する固定の時間間隔、もしくは連続的サンプリング

モデル内のすべての信号のデータ型を表示するには、[デバッグ] タブの [情報のオーバーレイ] で、[端子のデータ型] をクリックします。

モデルに信号線に沿ってデータ型が表示されます。Alert システムの出力を除き、ほとんどの信号は double です。サブシステムをダブルクリックして調べてみましょう。

このサブシステム データ型のラベルによると、データ型の変更は Alert device サブシステムで発生しているようです。サブシステムをダブルクリックして調べてみましょう。

Alert device コンポーネントが、Alert index 信号を double から整数に変換します。データ型はソースで設定するか、Signal Attributes ライブラリの Data Type Conversion ブロックを使用することができます。既定のデータ型である double は、数値精度が最も高く、すべてのブロックでサポートされています。また、double データ型はメモリと計算能力も最も多く消費します。その他の数値データ型は、メモリや計算能力が限られている組み込みシステムのモデル化に使用できます。

サンプル時間を表示するには、[デバッグ] タブの [情報のオーバーレイ] で、[サンプル時間] セクションから [色] をクリックします。モデルが更新され、モデルの各サンプル時間が、凡例に従って色分けされて表示されます。

  • 連続ダイナミクスを持つブロックまたは信号は黒色です。連続サンプル時間をもつ信号は、計算を物理的な世界にできる限り近づけるために Simulink が必要とするごとに更新されます。

  • 定数のブロックまたは信号は、マゼンタです。シミュレーションを通して変更されません。

  • 最も少ない固定の間隔で更新される離散ブロックまたは信号は赤色です。離散サンプル時間をもつ信号は、固定の間隔で更新されます。モデルに異なる固定サンプル時間を持つコンポーネントが含まれている場合、各離散サンプル時間は色分けされます。

  • 離散信号と連続信号が混在するマルチレート サブシステムは黄色です。

信号のトレース

このモデルは、定数入力と離散出力を持ちます。サンプリング スキームの変わり目を特定するには、ブロックを通して出力信号をトレースします。

  1. モデル ブラウザーを開くには、[モデル ブラウザーの非表示/表示] ボタン をクリックします。

  2. 出力信号を強調表示するには、[信号] タブで [伝播元までトレース] ボタン をクリックします。

    エディターは強調表示モードになっています。エディターをクリックして続行します。

  3. 信号の伝播元に向かってトレースを続けるには、左矢印キーを押します。

  4. Alert logic サブシステムに到達するまで、信号の伝播元に向かってトレースを続けます。Subtract ブロックに 2 つの入力があることが分かります。下矢印キーを押して、Inport から信号パスを選択します。

  5. 離散化のソースを見つけるには、サンプル時間を表す端子名の色に注目しながら、左矢印キーを押し続けます。

Sensor model サブシステムの Zero-Order Hold ブロックは、信号を連続から離散に変換します。

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