Simulink学习——合成信号线(bus的使用)

这篇博客介绍了Simulink中关于总线(bus)的使用,包括Busassignment模块的功能,如何合并和分类信号,以及如何将长条形bus转换为in和out类型。新版本Simulink提供了便捷的bus操作,如自动创建bus的步骤。虽然这种模块使得子系统的接口不那么直观,但它在信号管理和子系统集成方面提供了美观的解决方案。

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长条形BUS

 

Bus assignment 的功能,可以合并多个bus,然后选择出信号进行输出。合并进来的信号,由bus输入可以进行信号分类,如下。

 

相关模块如下所示:

 


 

in、out型BUS

 

 

 

还有一类总线模块。是通过这样的点状总线模块进行的,它可以在子系统内代替in和out,就能够将子系统的输入、输出各自合并成一个信号。这个模块十分美观,其模块在library的位置如下。但是个人觉得,由于其把所有的信号隐藏在子系统内了,不是很能直观的读到一个子系统的接口。

 

 

 


 

信号的操作(创建和使用各类bus)

 

新版本simulink中提供了许多有关bus的快捷操作,这里可以来学习下。

 

将条状bus模块,转换为in和out类型的bus模块

 

 

 

自动创建bus

 

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### 解决方案 #### 在Simulink使用Solve函数求解二元四次方程 为了在Simulink环境中利用`solve`函数解决复杂的数学问题,如求解二元四次方程,通常需要借助MATLAB Function模块来嵌入自定义的MATLAB代码。这是因为Simulink本身并不直接支持像`solve`这样的高级符号计算命令[^1]。 下面是一个具体的例子: 假设要解如下形式的一个简单化后的二元四次方程组: \[ f(x,y)=0 \] 其中\(f\)代表任意给定的具体多项式表达式。 可以按照以下方式设置模型并编写相应的脚本实现上述目标: 1. 创建一个新的Simulink项目文件; 2. 向工作区添加一个MATLAB Function Block组件; 3. 编辑此组件内部逻辑以调用MATLAB中的`solve`函数完成对方程式的解析; ```matlab function [solution_x, solution_y] = fcn(a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m,n,o,p,q,r,s,t,u,v,w,x,y,z) % 输入参数a~z对应于原方程式各项系数 syms X Y; eqn1=a*X^4+b*X^3*Y+c*X^2*Y^2+d*X*Y^3+e*Y^4+f*X^3+g*X^2*Y+h*X*Y^2+i*Y^3+j*X^2+k*X*Y+l*Y^2+m*X+n*Y+o==p; % 方程一 eqn2=q*X^4+r*X^3*Y+s*X^2*Y^2+t*X*Y^3+u*Y^4+v*X^3+w*X^2*Y+x*X*Y^2+y*Y^3+z*X^2+A*X*Y+B*Y^2+C*X+D*Y+E==F;% 方程二 [solution_x, solution_y]=double(solve(eqn1, eqn2,X,Y)); end ``` 注意这里的输入参数列表仅作为示意,并不一定适用于所有情况下的实际应用环境,请根据实际情况调整。 此外,对于更复杂的情况或者当涉及到大量未知数时,则可能还需要考虑其他替代策略比如采用数值方法近似求根或是通过优化算法寻找最优解等途径来进行处理。 #### 关于Simulink的功能概述 Simulink提供了多种强大的工具集用于动态系统的建模、仿真以及分析。除了基本的数据流图表示法外,还包括但不限于以下几个方面的能力[^2]: - **数值计算能力**: 支持广泛的矩阵运算和线性代数操作。 - **符号运算能力**: 可配合Symbolic Math Toolbox执行理论推导与简化。 - **数据可视化能力**: 提供丰富的图表选项帮助理解模拟过程及其结果。 - **文档编辑功能**: Notebook特性允许在同一界面下混合编程语句同解释说明文本。 - **建模仿真平台**: 构建多领域物理系统原型的理想选择之一。 这些特性的组合使得工程师们能够在单一集成开发环境下高效开展从概念设计直到最终部署的一系列任务流程。 #### 总线信号的选择与分配 针对特定应用场景需求,有时会遇到多个源产生的不同类型的信号汇聚成一条复合型总线的情形。此时便需要用到诸如Bus Creator及Bus Selector之类的专用元件来进行有效的管理和转换作业[^3]. 例如,在某控制系统里存在三种独立变化规律各异的时间序列——非正弦脉冲串(`nonsinusoidal.pulse`)、标准余弦波形(`sinusoidal.sine`)还有恒定量级(`constant`)。如果希望分别观察前两者随时间演化的趋势曲线而单独获取第三个量值的话,就可以构建这样一个结构:先经由Bus Creator把它们打包在一起形成新的合成体,再经过适当配置过的Bus Selector分离出所需部分供给下游接收单元进一步加工展示出来。
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