Pulse Generator

一定の間隔で矩形波パルスを生成

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ライブラリ:
Simulink / Sources

説明

Pulse Generator ブロックは一定の間隔で矩形波パルスを生成します。このブロックの波形パラメーター ([振幅]、[パルス幅]、[周期]、[位相遅延]) は、出力波形の形状を決定します。次の図は、各パラメーターが波形にどのような影響を及ぼすかを示したものです。

Pulse Generator ブロックは、任意の実数データ型からなるスカラー信号、ベクトル信号または行列信号を出力します。スカラー信号を出力するには、スカラーを使用して波形パラメーターを指定します。ベクトル信号または行列信号を出力するには、ベクトルまたは行列をそれぞれ使用して波形パラメーターを指定します。波形パラメーターの各要素は、出力信号の対応する要素に影響を及ぼします。たとえば、ベクトル振幅パラメーターの最初の要素は、ベクトル出力パルスの最初の要素の振幅を決定します。波形パラメーターはいずれも、スカラー拡張後に同じ次元をもたなければなりません。出力のデータ型は、[振幅] パラメーターのデータ型と同じです。

このブロック出力は、[パルス タイプ] パラメーターによって決定される時間ベース モードまたはサンプルベース モードで生成できます。

時間ベース モード

時間ベース モードでは、Simulink^® は出力が実際に変化した時刻にのみブロック出力を計算します。この方法は結果として、シミュレーション時間周期におけるブロック出力の計算量が少なくなります。[パルス タイプ] パラメーターを [時間ベース] に設定するとこのモードが有効になります。

ブロックは、一定の出力信号となる時間ベース構成はサポートしません。Simulink は、パラメーター [パルス幅] と [周期] が次の条件のいずれかを満たす場合にエラーを返します。

$$\begin{array}{l}Period\text{}*\frac{PulseWidth}{100}=0\\ Period\text{}*\frac{PulseWidth}{100}=Period\end{array}$$

パルス波形の特性によって異なりますが、ブロック出力の変化の間隔は異なります。このため、時間ベースの Pulse Generator ブロックは可変サンプル時間をもちます。このようなブロックのサンプル時間の色は茶色です (詳細は、サンプル時間情報の表示を参照してください)。

Simulink は、時間ベースの Pulse Generator の出力を計算するために固定ステップ ソルバーを使用できません。時間ベースの Pulse Generator を含むモデルに対する固定ステップ ソルバーを指定する場合、Simulink は、時間ベースの Pulse Generator に対する固定サンプル時間を計算します。その後、サンプル ベースとして、時間ベースの Pulse Generator をシミュレートします。

[パルス タイプ] が [時間ベース] のときに固定ステップ ソルバーを使用する場合、周期、位相遅延、パルス幅 (秒単位) がソルバーのステップ サイズの整数倍数になるようにステップ サイズを選択します。たとえば、周期が 4 秒、パルス幅が 75% (すなわち 3 秒)、位相遅延が 1 秒であると仮定します。この場合、計算されたサンプル時間は 1秒になります。したがって、1 またはちょうど 1 を除算した数 (例: 0.25) の固定ステップ サイズを選択します。この設定を確実にするには、[コンフィギュレーション パラメーター] ダイアログ ボックスの [ソルバー] ペインで auto を選択します。

サンプルベース モード

サンプルベース モードでは、このブロックは、指定された一定の間隔でそのブロックの出力を計算します。[パルス タイプ] パラメーターを [サンプル ベース] に設定するとこのモードが有効になります。

時間ベース モードとサンプルベース モードの重要な違いは、時間ベース モードではブロック出力がシミュレーション時間に基づくのに対し、サンプルベース モードではブロック出力がシミュレーションの経過時間に関係なくシミュレーションの開始にのみ依存することです。

このブロックは、サンプルベース モードのリセット セマンティクスをサポートします。たとえば、Pulse Generator ブロックがリセット トリガーにヒットする Resettable Subsystem 内にある場合、ブロック出力は初期条件にリセットされます。

例

シミュレーション中のパルス発生器での位相遅延の調整

この例では、シミュレーション中に Pulse Generation ブロックの位相遅延を変更できるようにモデルを変更する方法を示します。

スクリプトを開く

時間ベースとサンプル ベースのパルス生成の違い

この例では、時間ベース モードとサンプルベース モードの Pulse Generator ブロックの動作の違いを示します。

モデルを開く

自動室温調節システムのシミュレーション

この例では、Simulink® と Stateflow® を使用して、自動車の自動室温調節システムをシミュレートする方法を示します。

モデルを開く

時相論理を使ったバンバン制御

この例では、Stateflow® を使用してボイラーのバンバン温度制御システムをモデル化する方法を示します。ボイラーのダイナミクスが Simulink® でモデル化されます。

モデルを開く

端子

出力

Port_1 — 出力信号

スカラー | ベクトル | 行列

パラメーターで指定され、生成された矩形波パルス信号。

データ型: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point

パラメーター

パルス タイプ — 計算手法

時間ベース (既定値) | サンプルベース

このブロックが発生する矩形波のタイプを時間ベースまたはサンプルベースのいずれかで生成する計算手法。時間ベースを選択したかサンプルベースを選択したかによって、ダイアログ ボックスの一部のパラメーターが表示されます。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: PulseType

型: 文字ベクトル

値: 'Time based' | 'Sample based'

既定の設定: 'Time based'

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

出力信号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。出力パルスは次のように異なります。

• シミュレーション時間を使用: ブロックは時間変数がシミュレーション時間に等しくなる出力パルスを生成します。

• 外部信号を使用: ブロックは時間変数が入力端子の値に等しくなる出力パルスを生成します。これはシミュレーション時間と異なることがあります。

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) | scalar

信号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: スカラー

既定の設定: '1'

周期 (秒) — パルス周期

10 (既定値) | scalar

パルス タイプが時間ベースの場合は秒単位で指定されたパルス周期。パルス タイプがサンプルベースの場合、周期はサンプル時間の数として指定されます。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: Period

型: 文字ベクトル

値: スカラー

既定の設定: '10'

パルス幅 — デューティ比

5 (既定値) | scalar in the range [0,100]

時間ベースの場合は信号がオンになっているパルス周期の割合 (%) として指定したデューティ比、サンプルベースの場合はサンプル時間の数として指定したデューティ比。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: PulseWidth

型: 文字ベクトル

値: スカラー

既定の設定: '5'

位相遅延 (秒) — パルス発生前の遅れ

0 (既定値) | scalar

パルス タイプが時間ベースの場合は秒単位で指定したパルス発生前の遅れ、パルス タイプがサンプルベースの場合はサンプル時間の数として指定したパルス発生前の遅れ。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: PhaseDelay

型: 文字ベクトル

値: スカラー

既定の設定: '0'

サンプル時間 — サンプル時間の長さ

0 (既定値) | scalar | ベクトル

このブロックのサンプル時間の長さ (単位: 秒)。このパラメーターが可視になるのは、ブロックのパルス タイプがサンプルベースの場合に限ります。サンプル時間の指定を参照してください。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: SampleTime

型: 文字ベクトル

値: スカラー

既定の設定: '0'

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

[振幅]、[周期]、[パルス幅]、[位相遅延] 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、いずれかの [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、いずれかの [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。

このパラメーターの使用方法の詳細については、ソース ブロックの出力の次元の決定を参照してください。

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	Boolean | double | fixed point | integer | single
直達	はい
多次元信号	いいえ
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。

PLC コード生成
Simulink® PLC Coder™ を使用して構造化テキスト コードを生成します。

固定小数点の変換
Fixed-Point Designer™ を使用して固定小数点システムの設計とシミュレーションを行います。

バージョン履歴

R2006a より前に導入

参考

Signal Generator | Waveform Generator