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目次

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信号の基礎

信号について

信号は、時間の経過に伴って値が変化する数量を指し、時間軸のすべての時点で値をもちます。以下のような多くの信号の属性を指定できます。

  • 信号名

  • データ型 (例: 8 ビット、16 ビット、32 ビットの整数)

  • 数値型 (実数または複素数)

  • 次元 (1 次元、2 次元、多次元の配列)

多くのブロックは、任意のデータ型または数値タイプ、大きさの信号を受け入れ、出力できます。他のブロックは、扱うことができる信号の属性に制限があります。

Simulink® では、信号は Simulink ブロック線図内のブロックおよびブロック線図自体によって表される動的システムの出力です。ブロック線図内のラインは、ブロック線図によって定義される信号間の数学的関係を表します。たとえば、ブロック A の出力とブロック B の入力を接続するラインは、B による信号出力が A による信号出力に依存することを示します。

Simulink ブロック線図は矢印付きのラインのある信号を表しています。信号のソースは、ブロックのメソッド (式) の評価中に信号に書き込むブロックに対応します。信号の行く先は、ブロックのメソッド (式) の評価中に信号を読み込むブロックです。

    メモ:   Simulink 信号は、電気信号が電話線を通るように、ブロックを接続するラインを通るだけではありません。この類似は、ブロック線図がこの場合は該当しないブロック間の物理接続を表すことを示すので、誤解を招きます。Simulink 信号は数学的で、物理的ではなく、ブロック線図内のエンティティとラインは、信号間の関係を物理的ではなく数学的に表します。

信号の作成

モデルにソース ブロックを追加して、信号を作成します。たとえば、Simulink の Source ライブラリから Sine ブロックのインスタンスをモデルにドラッグすることにより時間と共に正弦関数的に変化する信号を作成可能です。モデル内に信号を作成するブロックの情報は、「Sources」を参照してください。

信号とスコープのマネージャーを使用して、ブロックを使わずにモデル内に信号を作ることも可能です。詳細は、「信号とスコープのマネージャー」を参照してください。

信号線のスタイル

Simulink モデルには多くの異なるタイプの信号を含めることができます。詳細は、「信号タイプ」を参照してください。

Simulink は、モデル ウィンドウに異なるタイプの信号を表示するためにさまざまなライン スタイルを使用します。さまざまなライン スタイルにより、信号のタイプを区別することができます。

信号タイプライン スタイル説明
スカラーおよび非スカラー Simulink は、細い実線を使用して、スカラーと非スカラー信号を表します。
非スカラー (オプション) [非スカラー ラインを太く表示] オプションを有効にすると、Simulink は太い実線を使用して、非スカラー信号を表します。ライン表示オプションの詳細は、「信号属性の表示」を参照してください。

制御信号

Simulink は、細い破線を使用して、制御信号を表します。
バーチャル バス Simulink は、中央が実線の三重線を使用して、バーチャル信号のバスを表します。
非バーチャル バス Simulink は、中央が点線の三重線を使用して、非バーチャル信号のバスを表します。
バスの配列 Simulink は、中央が点線の三重線を使用して、バス信号の配列を表します。
可変サイズ Simulink は、中央が白色の点線の幅が広い実線を使用して、可変サイズの信号を表します。

[非スカラー ラインを太く表示] 以外のオプションを使用して非スカラー信号を太い実線で表示すると、信号のライン スタイルをカスタマイズまたは制御できません。このオプションの詳細は、「非スカラー ラインを太く表示」を参照してください。

ブロック線図を作成すると、Simulink は細い実線を使用して、すべての信号タイプを表します。ブロック線図のシミュレーションを更新または開始した後、指定のライン スタイルが使用されて Simulink によってラインが再描画されます。

信号プロパティ

信号プロパティの指定

[信号プロパティ] ダイアログ ボックスを使用して以下のプロパティを指定します。

  • 信号名とラベル

  • 信号のログ

  • Simulink コードの生成に使用する Coder™

  • 信号のドキュメンテーション

[信号プロパティ] ダイアログ ボックスを開くには、信号を右クリックして [プロパティ] を選択します。

モデル内の信号属性の表示

モデルのブロック線図で信号属性を表示すると、モデルを一目で理解しやすくなります。たとえば、Simulink エディターで [情報表示][信号と端子] メニューを使用すると、以下のような信号属性についてのモデル レイアウト情報を含めることができます。

  • 端子のデータ型

  • 設計範囲

  • 信号の次元

  • 信号の関連付け

詳細は、「信号属性の表示」を参照してください。

信号のソースと伝播先の表示

信号とそのソース ブロックまたは伝播先のブロックを強調表示するには、以下の手順を実行します。

  • 信号を右クリックします。

  • コンテキスト メニューで [ソースへの信号を強調表示] または [接続先への信号を強調表示] を選択します。

詳細は、「信号の伝播元と伝播先の表示」を参照してください。

信号のテスト

信号には以下の種類のテストを実行できます。

最小値と最大値

多くの Simulink ブロックに対して、出力信号用の有効な値の範囲を指定できます。Simulink はシミュレーション中に指定の範囲を超える信号をブロックが生成するタイミングを検出するための診断を提供します。詳細は、「信号範囲」を参照してください。

接続の検証

多くの Simulink ブロックには、受け入れる信号のタイプに制限があります。モデルのシミュレーションの前に、Simulink は、すべてのブロックをチェックして、ブロックが接続する端子によってそのタイプの信号出力を受け入れることが可能かどうかを確認します。互換性がない場合は、Simulink は、エラーを送信し、シミュレーションを停止します。

シミュレーションを実行する前に信号互換性エラーを見つけるには、ブロック線図を更新します。Simulink エディターで、[シミュレーション][ブロック線図の更新] を選択します。

信号グループ

Signal Builder ブロックは、信号ソースの相互交換可能なグループを表示します。Signal Builder を使用すると、信号のグループを作成または編集し、グループをモデルに、またモデルをグループに切り替えることができます。

特に、Simulink の Assertion ブロックや Simulink Verification and Validation 製品のモデル カバレッジ ツールと併用したときに、信号のグループはモデルのテストを非常に簡単にすることができます。

詳細は、「信号グループ」を参照してください。

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