Maskowanie podsystemów





Maskowanie podsystemów
Maskowanie podsystemów

Wprowadzenie
Maskowanie jest dużą zaletą Simulinka, ponieważ umożliwia przystosowanie
okien dialogowych i ikon dla konkretnego podsystemu. Dzięki maskowaniu można:




Uprościć korzystanie z modelu przez zastąpienie wielu okien
dialogowych jednym w danym podsystemie.





Stosować bardziej przyjazny i łatwiejszy interfejs użytkownika
przez zdefiniowanie okna dialogowego z własnym opisem bloku, nazwami pól
parametrów i tekstem pomocy.





Zdefiniować polecenia, które obliczą wartości zmiennych
w zależności od parametrów bloku.





Utworzyć ikonę bloku, która pokazuje przeznaczenie podsystemu.



Przykład zamaskowanego podsystemu
Poniższy podsystem modeluje regulator dwupołożeniowy z korekcją typu
PID:

Jeżeli podsystem nie jest zamaskowany to wówczas po podwójnym kliknięciu
na bloku podsystemu, następuje otwarcie bloku i pokazane są jego składniki w osobnym
oknie, tak jak przedstawione to jest na powyższym rysunku. Podsystem ten przedstawia
Regulator PID.
Po zamaskowaniu tego podsystemu, okno dialogowe bloku
Regulator PID, wraz z wprowadzonymi przykładowymi wartościami parametrów,
wygląda następująco:

Tworzenie maski dla podsystemu polega na:




Określeniu ścieżek do maskowanych parametrów w oknie dialogowym.





Określenia nazwy zmiennej stosownej do przechowywania wartości
każdego parametru.





Wprowadzenie opisu bloku.





Określenie polecenia rysującego ikonę bloku.





Określenie poleceń, które podają zmienne potrzebne dla
poleceń rysujących.



Etapy maskowania podsystemu
Wybór bloku do maskowania
Aby stworzyć maskę dla podsystemu należy zaznaczyć blok Subsystem
i wybrać polecenie Mask Subsystem z menu Edit. Po wybraniu tego polecenia
pojawia się okno dialogowe Mask Editor z trzema zakładkami: Icon,
Initialization i Documentation.

Zakładka Icon
Zakładka Icon umożliwia określenie kształtu graficznego ikony
dla maskowanego bloku. Ikonę taką tworzy się przez wpisanie poleceń rysujących w polu
Drawing commands oraz wybranie opcji w poszczególnych menu rozwijalnych.
Polecenia rysujące mają dostęp do wszystkich zmiennych w maskowanym obszarze roboczym.

Wyświetlanie tekstu w ikonie bloku
Aby wyświetlić tekst w ikonie bloku, należy wpisać jedno z
poniższych poleceń rysujących:

disp('tekst') lub disp(nazwa zmiennej)

text(x, y, 'tekst') lub text(x, y, nazwa zmiennej)

fprintf('tekst') lub fprintf('format', nazwa zmiennej)

W celu wyświetlenia więcej niż jednej linii tekstu, należy wpisać
/n, co powoduje przejście do nowej linii
Wyświetlanie grafiki w ikonie bloku
Można wyświetlać wykresy w ikonie maskowanych bloków przez
wpisanie jednego lub więcej poleceń rysujących. Na przykład można użyć następujących
poleceń rysujących:

plot(y);

plot(x_1, y_1, x_2, y_2, ...);

Wyświetlanie transformat w ikonie bloku
Aby wyświetlić równanie transformaty w ikonie bloku, należy
w polu Drawing commands wpisać następujące komendy:

dpoly(licznik, mianownik)

dpoly(licznik, mianownik, 'znak')

Współczynniki licznik i mianownik są zdefiniowane przy
pomocy poleceń inicjalizacyjnych.
Simulink wyświetla trzy znaki zapytania (? ? ?) w ikonie bloku w
następujących sytuacjach:




Gdy wartości parametrów wykorzystywanych w poleceniach
rysujących nie są jeszcze zdefiniowane.





Gdy parametr maskowanego bloku lub polecenie rysujące jest
wprowadzone niepoprawnie.



Ramka ikony
Ramka ikony jest prostokątem, który obejmuje blok. Można prostokąt ten
uczynić widocznym lub niewidocznym przez określenie parametru Icon frame jako
Visible lub Invisible. Domyślnie ramka jest widoczna.
Przezroczystość ikony
Ikona może być określona jako Opaque lub Transparent,
ukrywając lub pokazując to co jest pod ikona. Domyślnie jest ustawione Opaque.
Obrót ikony
Można dokonać obrotu ikony za pomocą parametrów Fixed i
Rotates. Domyślnie ikona jest ustawiona jako nie obracalna.
Współrzędne rysowania
Określają one współrzędne obszaru w którym można rysować. Można dokonać
wyboru między: Autoscale, Normalized, a Pixel:




Autoscale - automatycznie skaluje ikonę w ramce
bloku. Gdy jest zmieniana wielkość bloku, zmienia się również wielkość
ikony.





Normalized - rysuje ikonę w ramce, której lewy dolny
róg posiada współrzędne (0,0), a górny prawy róg (1,1). Gdy jest zmieniana
wielkość bloku, zmienia się również wielkość ikony.





Pixel - rysuje ikonę, gdzie wartości x i y są wyrażone
w pikselach. Gdy jest zmieniana wielkość bloku, zmienia się również wielkość
ikony.




Zakładka Initialization
Zakładka Initialization umożliwia określenie wyglądu okna
dialogowego dla maskowanego bloku, poprzez wpisanie właściwych tekstów i poleceń
inicjujących w odpowiednie pola dialogowe. W zakładce tej określamy nazwę okna
dialogowego oraz wprowadzamy nazwy parametrów dla podsystemu. Zakładka
Initialization dla przykładowego zamaskowanego podsystemu Regulator PID
wygląda następująco:

Utworzenie pierwszego nagłówka następuje poprzez wpisanie jego nazwy w
pole Prompt i skojarzonej z nim zmiennej w pole Variable. Przyciski
Add, Delete, Up, Down umożliwiają wstawianie i kasowanie
nagłówków oraz zmianę ich kolejności na liście.
Menu Assignment
Jeżeli z menu Assignment wybrana jest opcja Evaluate, to
wartość wprowadzona przez użytkownika jest sprawdzana przez Matlab zanim zostanie
przypisana do zmiennej. Jeżeli natomiast wybrana jest opcja Literal to wartość
wprowadzona przez użytkownika nie jest sprawdzana przez Matlab, a tylko przypisywana
jest do zmiennej jako łańcuch znakowy.
Menu Control Type
Simulink umożliwia wybranie sposobu wprowadzania i zaznaczania
parametrów. Możliwe jest utworzenie trzech typów elementów: pole edycyjne (Edit), pole
wyboru (Checkbox) i menu rozwijalne (Popup). Przedstawione są one na poniższym rysunku:





Pole edycyjne umożliwia użytkownikowi wprowadzenie wartości
parametru przez wpisanie.





Pole wyboru umożliwia użytkownikowi wybranie pomiędzy dwoma
alternatywami, przez zaznaczenie lub odznaczenie tego elementu.





Menu rozwijalne umożliwia użytkownikowi wybranie wartości
parametru z listy możliwych wartości. Wartości na liście określa się w
polu Popup strings przez oddzielenie ich miedzy sobą linią pionowa
|.



Polecenia inicjalizujące
Polecenia inicjalizujące definiują zmienne, które znajdują się w
obszarze roboczym. Zmienne te mogą być wykorzystane przez wszystkie komendy
inicjalizujące zdefiniowane dla maski, przez bloki w podsystemie i przez polecenia
rysujące ikonę bloku. Poleceniami inicjalizującymi są wyrażenia Matlaba, składające się
z funkcji, operatorów i zmiennych zdefiniowanych w obszarze roboczym maski.

Zakładka Documentation
Zakładka Documentation umożliwia zdefiniowanie lub modyfikacje
typu, opisu i pomocy dla maskowanego bloku, czyli zakładka ta służy do wprowadzania
tekstów z informacjami dotyczącymi maskowanego bloku.

Pole Block description
Pole to zawiera tekst, który pojawia się jako opis w oknie dialogowym
maskowanego bloku. Jeżeli projektuje się system, który ma być wykorzystywany przez
innych, to w tym miejscu można opisać przeznaczenie bloku lub funkcję jaką spełnia.
Pole Block help
Pole to zawiera tekst, który wyświetlony jest w momencie naciśnięcia
przycisku Help. Jeżeli projektuje się system, który ma być wykorzystywany przez
innych, to w tym miejscu można opisać działanie bloku i sposób wprowadzania parametrów.