Simulink建模基础： 可变子系统及其代码

本文研究Simulink中的可变子系统，及其生成的条件编译的代码。

1 问题引入

在工作的不同项目回对应着不同的需求，然后不同的需求可能会需要用不同的模型策略实现。此时，就可以使用 Variant子系统进行建模，并通过参数控制某个项目通过哪个子系统输出结果。并且，生成的代码还可以表现为宏定义的形式。

2 建模示例

本章节演示可变子系统的建模方法。

1）首先，在Matlab工作空间新建一个Simulink.Parameter参数对象，将其作为后面控制可变子系统的变量参数；

其中，谁当StorageClass为Define，对应了C代码中的宏定义。这样做为了后面在生成代码时生成宏的形式。

2）在空白模型中添加一个可变子系统，将其属性设置为如下：

右键子系统，点击Block Parameters，可以打开子系统的配置界面，设置成如下配置；

在表格中的Name列，表示子系统中的不同的子系统名称，分别设置为Gain_2和Gain_3，后面的Variant control表示用参数控制可变子系统中运行哪个子系a统。当P_Condition2执行Gain_2子系统，当P_Condition3执行Gain_3子系统。保存并退出。

3）双击进入可变子系统中，可以看到有两个子系统中的子系统，并且仔细观察可以发现输入输出口都不太一样。

两个子系统的名字对应着上一步中的Name配置，输入输出口要和外面的port保持一致，并且不能连接信号线。

4）在两个子系统中分别用Gain模块，但是一个参数是2，另一个是3；


由于第一步中设置的P_Condition数值为2，所以上面的Gain_2子系统是实线，下面的Gain3子系统是阴影。

5）到了这一步，建模就已经完成了。可以验证一下，在模型最上层加一个输入为常数1，输出为display模块；

当P_Condition数值为2时，Update一下模型后，输出为2；

当P_Condition数值为3时，Update一下模型后，输出为3；

这就表示，可变子系统中究竟走哪一路，是根据参数P_Condition来控制的。在实际工作中，针对不同的项目，修改一下P_Condition参数的数值，就可以执行不同的控制逻辑和策略。

3 代码生成

将顶层模型换成Inport和Outport端口，Ctrl + B生成代码。

在P_Macro.h文件中，生成了P_Condition的宏定义，数值为2；

在step函数中，通过判断P_Condition的数值来决定执行哪个赋值语句，并且是#if形式的条件判断，而不是C语言中的if条件语句。这样有个好处为，在编译器编译这段代码时，可以跳过P_Condition == 3下面的语句，从而节省了控制器的flash资源。

4 总结

可变子系统可以通过判断条件，来决定内部执行不同的逻辑，生成代码也可以生成宏的形式。

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