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非バーチャル バスの作成

非バーチャル バスは C コードの構造体に似ています。非バーチャル バスは次の目的で使用します。

  • バス配列の構成。

  • バス データが MATLAB Function ブロックまたは Stateflow® チャートの境界を越えるように設定。

  • バス データを生成された C コードの構造体としてパッケージ化。

  • S-Function を介した外部コードとのインターフェイス接続。

  • 生成コードのサブコンポーネントに渡される関数の引数の数を削減。

Simulink.Bus オブジェクト データ型では、非バーチャルにするバスを定義しなければなりません。[非バーチャル バスとして出力] などのブロック パラメーターを選択すると、バスは非バーチャルになります。バスを非バーチャルにすると、シミュレーションとコード生成でバス オブジェクトによって定義された構造体が適用されます。バスがバーチャルな場合、バス オブジェクトはバスのプロパティのみを検証します。

非バーチャル バスを含むモデルをシミュレーションするには、参照バス オブジェクトがベース ワークスペースまたはモデルで使用されるデータ ディクショナリになければなりません。詳細については、バス オブジェクトでのバス プロパティの指定を参照してください。

非バーチャル バスでは、バスの要素がすべて同じサンプル時間をもつことも必要です。詳細については、非バーチャル バスのサンプル時間の変更を参照してください。

非バーチャル バスを作成する方法は、バスの場所と、バスを作成するブロックによって異なります。

基本ステップに集中するために、例はシンプルです。ただし、バスは、多くの信号を結合する場合に最も役立ちます。

非バーチャル バスのコンポーネント内での作成

Bus Creator ブロックを使用して、非バーチャル バスをコンポーネント内に作成できます。

モデル例を開いてコンパイルします。このモデル例では Bus Creator ブロックを使用してバーチャル バスの階層を作成します。モデルをコンパイルするには、Simulink ツールストリップの [モデル化] タブで、[モデルの更新] または [実行] をクリックします。モデルをコンパイルするとライン スタイルが更新されます。このライン スタイルは、バスを視覚的に識別するのに使用できます。

このモデルの作成については、コンポーネント内の信号線のグループ化を参照してください。

このモデルのバーチャル バスは Simulink.Bus オブジェクトで定義されていません。Bus Creator ブロックの出力を非バーチャル バスに変更するには、バスの階層と一致するバス オブジェクトがなければなりません。

TopBus および NestedBus に対応するバス オブジェクトを作成するには、関数Simulink.Bus.createObjectを使用します。MATLAB コマンド ウィンドウで次のコマンドを入力します。

Simulink.Bus.createObject('NonvirtualBusCreationModel',...
'NonvirtualBusCreationModel/Bus Creator1');

この関数は、指定されたブロックの出力バスに対応するバス オブジェクトを作成します。入れ子にされたバスが出力バスに含まれている場合、関数は入れ子にされたバスに対応するバス オブジェクトも作成します。この例では、関数は対応するバス TopBusNestedBus の名前が付いた 2 つのバス オブジェクトを作成します。

バス オブジェクトを表示するには、[型エディター] を開きます。Simulink® ツールストリップの [モデル化] タブの [設計] ギャラリーで、[型エディター] をクリックします。

作成する非バーチャル バスに対応するバス オブジェクトができたので、非バーチャル バスを作成します。Simulink エディターで、Bus Creator1 という名前の Bus Creator ブロックをダブルクリックします。[ブロック パラメーター] ダイアログ ボックスで、[出力データ型]Bus: TopBus に設定し、[非バーチャル バスとして出力] チェック ボックスをオンにして [OK] をクリックします。TopBus は非バーチャル バスになりますが、NestedBus はバーチャル バスのままです。ライン スタイルで非バーチャル バスを特定するには、モデルをコンパイルします。

Bus Creator という名前のブロックをダブルクリックします。[ブロック パラメーター] ダイアログ ボックスで、[出力データ型]Bus: NestedBus に設定し、[非バーチャル バスとして出力] チェック ボックスをオンにして [OK] をクリックします。NestedBus は非バーチャル バスになりました。バスのライン スタイルを更新するには、モデルをコンパイルします。

バス オブジェクトを保存しない場合、その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方法の詳細については、バス オブジェクトでのバス プロパティの指定を参照してください。

インターフェイスでの非バーチャル バスの作成

インターフェイスで非バーチャル バスを作成するには、バスの要素を Out Bus Element ブロックに接続し、出力バスが非バーチャルであると指定します。

モデル例を開きます。このモデル例では 3 つのOut Bus Elementブロックを使用して、出力端子でバーチャル バスを作成します。

このモデルの作成については、複数の出力信号を 1 つの端子に接続を参照してください。

非バーチャル バスはSimulink.Busオブジェクト データ型でなければなりません。出力バスに対応するバス オブジェクトを作成します。

  1. Simulink ツールストリップの [モデル化] タブの [設計] ギャラリーで、[型エディター] を選択します。

  2. Type Editorで、Interface および Sinusoidal という名前のバス オブジェクトを作成します。

  3. それぞれのバス オブジェクトについて、バスの要素に対応する Simulink.BusElement オブジェクトを作成します。Sinusoidal で、Chirp および Sine という名前の要素を作成します。Interface で、NestedBus および Step という名前の要素を作成します。

  4. 任意の入れ子にされたバスに対してバス オブジェクト データ型を指定します。NestedBus で、[データ型]Bus: Sinusoidal に設定します。

非バーチャル バスを出力するには、バス オブジェクト データ型とバスの仮想性を指定します。

  1. Out Bus Element ブロックの 1 つをダブルクリックして、端子のダイアログ ボックスを開きます。

  2. ダイアログ ボックスのツリー階層で、OutBus の上にマウスをポイントします。次に、OutBus の横に表示されている鉛筆アイコンをクリックします。

  3. バス オブジェクト データ型を指定します。[データ型]Bus: Interface に設定します。

  4. ダイアログ ボックスのツリー階層で、OutBus の隣に表示される信号の属性をクリックします。

  5. バスの仮想性を指定します。[バスの仮想性]nonvirtual に設定します。

モデルの出力は非バーチャル バスです。非バーチャル バスを確認するには、別のモデル内のモデルを参照するか、Out Bus Element ブロックをサブシステムに移動します。モデルをコンパイルするとライン スタイルが更新されます。モデルをコンパイルするには、Simulink ツールストリップの [モデル化] タブで、[モデルの更新] または [実行] をクリックします。

バス オブジェクトを保存しない場合、その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方法の詳細については、バス オブジェクトでのバス プロパティの指定を参照してください。

In Bus Elementブロックは [バスの仮想性] パラメーターを使用して、ブロックがバスの仮想性を継承するか、または定義するかを決定します。ブロックがバスの仮想性を定義し、入力バスの仮想性が一致しない場合、モデルをコンパイルするとエラーが発生します。

ルートのInportブロックとOutportブロックでも、インターフェイスに非バーチャル バスを作成できます。バスの仮想性を指定するには次のようにします。

  • ルートの Inport ブロックについて、ダイアログ ボックスの [信号属性] タブで [非バーチャル バスとして出力] を選択します。

  • ルートの Outport ブロックについて、ダイアログ ボックスの [信号属性] タブで [親モデル内の非バーチャル バスとして出力] を選択します。

バーチャル バスの非バーチャル バスへの変換

Signal Conversionブロックを使用して、モデル内の任意の場所でバーチャル バスを非バーチャル バスに変換できます。

モデル例を開いてコンパイルします。このモデル例には、Bus Creator ブロックによって作成されたバーチャル バス階層が含まれています。モデルをコンパイルするには、Simulink ツールストリップの [モデル化] タブで、[モデルの更新] または [実行] をクリックします。モデルをコンパイルするとライン スタイルが更新されます。このライン スタイルは、バスを視覚的に識別するのに使用できます。

バスを定義して非バーチャル バスへの変換をサポートするため、Bus Creator ブロックは Simulink.Bus オブジェクト データ型を指定します。モデルが読み込まれるときにベース ワークスペースでバス オブジェクトを作成するために、モデルは PreLoadFcn コールバックを使用します。

コールバックを表示するには、Simulink ツールストリップの [モデル化] タブで [モデル設定]、[モデル プロパティ] をクリックします。[モデル プロパティ] ダイアログ ボックスで [コールバック] タブを開き、PreLoadFcn モデル コールバックを選択します。

バス オブジェクトを表示するには、[型エディター] を開きます。

バーチャル バスを非バーチャル バスに変換するには To Nonvirtual Bus ブロックを使用します。このブロックは、[出力]Nonvirtual bus に設定されている、事前構成されたバージョンのSignal Conversionブロックです。

モデル例で次のようにします。

  1. モデルに To Nonvirtual Bus ブロックを追加します。

  2. Bus Creator1 という名前の Bus Creator ブロックと Scope ブロックの間のライン上に To Nonvirtual Bus ブロックをドラッグします。ライン上にブロックをドラッグすると、ブロックの両端がラインに接続されます。

変換するバスのデータ型がバス オブジェクトによって指定されていないとします。次の追加のアクションを実行する必要が生じます。

  1. 対応するバス オブジェクトを作成します。

  2. バスのバス オブジェクト データ型を指定します。たとえば、To Nonvirtual Bus ブロックの [データ型] パラメーターを、入力バスに対応するバス オブジェクトに設定します。

To Nonvirtual Bus ブロックへの入力はバーチャル バスであり、出力は非バーチャル バスです。非バーチャル バスのライン スタイルを確認するには、モデルをコンパイルします。

MATLAB 構造体からの非バーチャル バスの作成

Constant ブロックを使用して、定数値の要素をもつ非バーチャル バスを簡潔に表すことができます。

Constant ブロックで次のように指定します。

  • [定数値] に MATLAB 構造体。

  • [出力データ型] として Simulink.Bus オブジェクト。

出力データ型が Bus オブジェクトの場合にのみ、Constant ブロックで MATLAB 構造体がサポートされます。

たとえば、OffsetGain、および Threshold という名前の要素をもつ const_param_struct という名前の MATLAB 構造体を定義します。

const_param_struct.Offset = 197;
const_param_struct.Gain = 4.32;
const_param_struct.Threshold = 795.68;

対応する Bus オブジェクト データ型を定義します。

Simulink.Bus.createObject(const_param_struct)

新しい Bus オブジェクトは既定の名前 slBus1 を使用します。

[定数値]const_param_struct に、[出力データ型]Bus: slBus1 に設定された Constant ブロックを含むモデル例を開いてシミュレーションします。

open_system('NonvirtualBusFromStructModel')
sim('NonvirtualBusFromStructModel');

Constant ブロックの出力は非バーチャル バスです。

参考

ブロック

オブジェクト

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