[simulink第四次课程.docVIP

九、simulink子系统技术 （一）、回顾 子系统的建立方法有如下两种： (1) 在已有的系统模型中建立子系统：首先框选待封装的区域，即在模型编辑器背景中单击鼠标左键并拖动，选中需要放置到子系统中的模块与信号（或在按下Shift键的同时，用鼠标左键单击所需模块）；然后选择Edit菜单下的Create Subsystem，即可建立子系统。如图所示。 (2) 建立空的子系统：使用Subsystems模块库中的模块建立子系统。这样建立的子系统内容为空，然后双击子系统对其进行编辑。如图所示。 子系统操作 在生成子系统之后，用户可以对子系统进行各种与系统模块相类似的操作，这时子系统相当于具有一定功能的系统模块。例如，子系统的命名、子系统视图的修改、子系统的显示颜色等等。 （二）、Simulink高级子系统技术 子系统最基本得应用是将一组相关得模块封装到一个单一的模块中，以利于用户建立和分析系统模型。上面所举的例子中得子系统都可以看作是具有一定输入输出得单个模块，其输出直接依赖于输入得信号。 但是有些情况下，只有满足一定条件时子系统才能被执行，也就是说子系统得执行依赖于其他喜好，这个信号称为控制信号，它从子系统单独得端口即控制端口输入。这样得子系统称为条件执行子系统。 条件执行子系统的执行受到控制信号的控制，根据控制信号对条件子系统执行的控制方式的不同，可以将条件执行子系统划分为如下的几种基本类型。 (1) 使能子系统：是指当控制信号的值为正时，子系统开始执行。 (2) 触发子系统：是指当控制信号的符号发生改变时（也就是控制信号发生过零时），子系统开始执行。触发子系统的触发执行有三种形式： ① 控制信号上升沿触发：控制信号具有上升沿形式。 ② 控制信号下降沿触发：控制信号具有下降沿形式。 ③ 控制信号的双边沿触发：控制信号在上升沿或下降沿时触发子系统。 (3) 函数调用子系统：这时条件子系统是在用户自定义的S-函数中发出函数调用时开始执行。有关S-函数的概念将在后续章节中介绍。 1、 条件执行子系统模块 在进一步介绍条件执行子系统之前，首先介绍如何建立条件执行子系统（如图所示）。其中需要使用Subsystems模块库中的Enabled Subsystem（使能子系统）模块、TriggeredSubsystem（触发子系统）模块及Enabled and Triggered Subsystem（使能触发子系统）模块。 图中仅是给出建立条件执行子系统的方法，因此并没有给出执行系统所需的使能信号源与触发信号源（如图椭圆曲线所示，使能输入端与触发输入端采用不同的信号标志）。如果此时用户运行此系统进行仿真，MATLAB命令窗口中会给出输入端口没有信号连接的警告，而且系统的输出均为0。 2、使能子系统得建立与仿真 所谓的使能子系统，是指只有当子系统的使能信号输入为正时，子系统才开始执行。 【例1】 使能子系统的建立与仿真。 按照上面的方法建立如图所示的动态系统模型。 在此系统模型中，存在由方波信号驱动的使能子系统。当控制信号（即系统模型中的方波信号）为正时开始执行子系统。 下图所示为使能子系统的结构以及相应的使能状态设置。 此系统模型中各模块的参数设置如下： (1) 系统输入为采用默认设置的正弦信号（即单位幅值，单位频率的单位正弦信号）。 (2) 使能子系统的控制信号源，使用Sources模块库中的Pulse Generator脉冲信号发生器所产生的方波信号。其设置为：脉冲周期（Period）为5 s，其余采用默认设置。 （3） 系统输出Scope模块参数设置，如图所示。 系统仿真参数设置如下： (1) 仿真时间：设置仿真时间范围为0至20 s。 (2) 求解器设置：采用默认设置，即连续变步长，具有过零检测能力的求解器。 从图中可以明显看出，只有在控制信号为正时，使能子系统才输出。 3、触发子系统 所谓的触发子系统指的是只有在控制信号的符号发生改变的情况下（也就是控制信号出现过零事件时），子系统才开始执行。如前所述，根据控制信号符号改变方式的不同可以分为： (1) 上升沿触发子系统。系统在控制信号出现上升沿时开始执行。 (2) 下降沿触发子系统。系统在控制信号出现下降沿时开始执行。 (3) 双边沿（上升沿或下降沿）触发子系统。系统在控制信号出现任何过零时开始执行。 【例2】 触发子系统的建立与仿真分析。 在这个例子中，存在着三个使用不同触发方式的触发子系统，分别是上升沿触发、下降沿触发以及双边沿触发。图所示为此系统的系统模型。 模块参数设置如下： (1) 系统输入正弦信号，其模块