Signal Generator

生成各种波形

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库:
Simulink / Sources

描述

支持的运算

Signal Generator 模块可以产生四种不同波形：

• 正弦波

• 方波

• 锯齿波

• 随机

您可以使用 hertz 或 rad/sec 为单位表示信号参数。使用默认参数值，可以获得下列波形之一：

波形	波形输出
正弦波
方波
锯齿波
随机波

为振幅参数指定负值将产生 180 度相移。您可以通过多种方式生成除 180 度之外的相移波。例如，您可以将 Clock 模块信号连接到 MATLAB Function 模块，并为特定波形编写方程。

您可以在仿真过程中更改 Signal Generator 模块的输出设置，以快速确定系统对不同类型输入的响应。

振幅和频率参数确定输出信号的振幅和频率。在进行标量扩展后，这两个参数必须具有相同的维度。如果清除将向量参数解释为一维向量复选框，模块将输出与振幅和频率参数（标量扩展后）具有相同维度的信号。如果选中将向量参数解释为一维向量复选框，若振幅和频率参数是行或列向量，即单行或单列二维数组，模块将输出向量（一维）信号。否则，模块将输出与这两个参数具有相同维度的信号。

求解器注意事项

如果您的模型使用定步长求解器，Simulink^® 将对整个仿真使用相同的步长。在这种情况下，Signal Generator 模块输出将提供理想波形的均匀采样表示。

如果您的模型使用变步长求解器，Simulink 可能会在仿真过程中使用不同的步长。在这种情况下，Signal Generator 模块输出并不总是提供理想波形的均匀采样表示。为了确保模块输出是均匀采样的表示，请直接在 Signal Generator 模块的下游添加一个 Hit Crossing 模块。以下模型显示了具有和没有 Hit Crossing 模块时 Signal Generator 模块输出的区别。

使用变步长求解器的模型	Signal Generator 模块输出

示例

用动画演示倒立摆

此示例说明如何使用 Simulink® 对倒立摆系统建模进行动画演示。倒立摆的质心在枢轴点上方。为了稳定地保持此位置，当钟摆开始下落时，系统执行控制逻辑以将枢轴点移至质心下方。倒立摆是用于测试控制策略的经典动力学问题。

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飞机纵向飞行控制

使用一阶线性逼近建立飞机纵向运动的飞行控制模型。

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双弹簧质量系统

此示例说明如何对一个具有周期性变化的外力函数的双弹簧-质量-阻尼系统建模。模型使用 S-Function 模块在仿真期间以动画方式显示质量系统。在该系统中，唯一的传感器连接到左侧的质量模块上，作动器也连接到左侧的质量模块上。该示例使用状态估计和线性二次调节器 (LQR) 控制。

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端口

输出

Port_1 — 生成的输出信号

标量 | 向量 | 矩阵

输出信号指定为下列波形之一。

• 正弦波

• 方波

• 锯齿波

• 随机

数据类型: double

参数

波形 — 要生成的波形

正弦 (默认) | 方波 | 锯齿波 | 随机

指定波形。

编程用法

模块参数：WaveForm

类型：字符向量

值：'sine' | 'square' | 'sawtooth' | 'random'

默认值：'sine'

时间(t) — 时间变量的来源

使用仿真时间 (默认) | 使用外部信号

指定是使用仿真时间还是外部信号作为波形时间变量值的来源。如果指定外部源，模块将显示一个输入端口用来连接该外部源。

编程用法

模块参数：TimeSource

类型：字符向量

值：'Use simulation time' | 'Use external signal'

默认值：'Use simulation time'

振幅 — 信号振幅

1 (默认) | 标量 | 向量 | 矩阵

指定生成的波形的振幅。

编程用法

模块参数：Amplitude

类型：字符向量

值：实数标量

默认值：'1'

频率 — 信号频率

1 (默认) | 标量 | 向量 | 矩阵

指定生成的波形的频率。

编程用法

模块参数：Frequency

类型：字符向量

值：实数标量

默认值：'1'

单位 — 信号单位

rad/sec (默认) | Hertz

指定信号单位是 Hertz 还是 rad/sec。

编程用法

模块参数：Units

类型：字符向量

值：'rad/sec' | 'Hertz'

默认值：'rad/sec'

将向量参数解释为一维向量 — 将向量视为一维

on (默认) | off

如果常量值参数的计算结果为包含 N 个元素的行或列向量，选中此复选框将输出长度为 N 的向量。

• 如果常量值参数的计算结果为包含 N 个元素的行或列向量，则选中此复选框时，模块将输出长度为 N 的向量。例如，模块将输出 1-by-N 维或 N-by-1 维矩阵。

• 如果常量值参数的计算结果为包含 N 个元素的行或列向量，则清除此复选框时，模块不输出长度为 N 的向量。

编程用法

模块参数：VectorParams1D

类型：字符向量

值：'on' | 'off'

默认值：'on'

模块特性

数据类型	double
直接馈通	是
多维信号	是
可变大小信号	否
过零检测	否

扩展功能

C/C++ 代码生成

使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

不能在触发子系统层次结构中使用。

当配置为基于采样运行时，这些模块不引用绝对时间。在基于时间的运行中，它们依赖于绝对时间。

版本历史记录

在 R2006a 之前推出

另请参阅

Pulse Generator | Waveform Generator | Signal Editor