Simulink方波脉冲产生模块Pulse Generator详解

一、位置

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 二、功能

Pulse Generator 模块按固定间隔生成方波脉冲。此模块的波形参数振幅、脉冲宽度、周期和相位延迟确定了输出波形的形状。下图说明了每个参数对波形的影响。

 Pulse Generator 模块可以生成任何实数数据类型的标量、向量或矩阵信号。要生成标量信号，请使用标量指定波形参数。要生成向量或矩阵信号，请分别使用向量或矩阵指定波形参数。

波形参数的每个元素会影响输出信号的对应元素。例如，幅值向量参数的第一个元素确定输出脉冲向量的第一个元素的幅值。进行标量扩展后，所有波形参数必须具有相同的维度。输出的数据类型与振幅参数的数据类型相同。

可以在基于时间或基于采样的模式下生成模块输出，具体情况由脉冲类型参数确定。

2.1 基于时间的模式

在基于时间的模式下，Simulink仅在输出实际发生变化时才计算模块输出。采用此方法，在仿真时间周期内为求取模块输出而进行的计算量较少。通过将脉冲类型参数设置为“基于时间”可以激活此模式。

 此模块不支持产生常量输出信号的基于时间的配置。如果参数脉冲宽度和周期满足下列任一条件，Simulink 将返回错误：

根据脉冲波形特征，模块输出发生变化的时间间隔可能不同。由于这个原因，基于时间的 Pulse Generator 模块具有可变的采样时间。

Simulink 不能使用定步长求解器来计算基于时间的脉冲发生器的输出。如果为包含基于时间的脉冲发生器的模型指定定步长求解器，Simulink 将计算基于时间的脉冲发生器的固定采样时间。然后基于时间的脉冲发生器会以基于采样的模式进行仿真。

如果使用定步长求解器，而脉冲类型为基于时间，请选择步长，使周期、相位延迟和脉冲宽度（以秒为单位）等于求解器步长的整数倍。例如，假定周期为 4 秒，脉冲宽度为 75%（即 3 秒），相位延迟为 1 秒。在这种情况下，计算出的采样时间为 1 秒。因此，请选择定步长 1 或者能够将 1 整除的数字（例如 0.25）。要确保此设置，请在“配置参数”对话框的求解器窗格中选择 auto。

2.2 基于采样的模式

在基于采样的模式下，模块按照指定的固定时间间隔来计算其输出。通过将脉冲类型参数设置为“基于采样”可以激活此模式。

基于时间的模式：模块输出基于仿真时间；

基于采样的模式：模块输出只取决于仿真开始时间，与已用仿真时间无关。

在基于采样的模式下，此模块支持重置语义。例如，如果 Pulse Generator 模块在一个可重置子系统中，如果子系统触发了重置触发器，模块输出将重置为其初始条件。

三、参数介绍

双击下图pulse generator模块。

 得到下图的参数配置界面。

 

 Pulse type：选择脉冲类型，基于时间模式、基于采样模式；

Time：时间，单位s。

指定是使用仿真时间还是外部信号作为输出脉冲时间变量值的来源。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。输出脉冲有所不同，如下所示：

• “使用仿真时间”：模块生成时间变量等于仿真时间的输出脉冲。

• “使用外部信号”：模块生成时间变量等于来自输入端口的值（可能不同于仿真时间）的输出脉冲。

Amplitude：振幅

Period：周期，单位s。如果脉冲类型为基于时间，则以秒为单位指定脉冲周期。如果脉冲类型为基于采样，则以采样时间的数量指定脉冲周期。

Pluse width：脉冲宽度。占空比，如果脉冲类型是基于时间，则指定为脉冲周期内有信号时的占比；如果基于采样，则是指定为有信号的采样次数。

Phase delay：相位延迟，单位s。脉冲前延迟量，如果脉冲类型为基于时间，则以秒为单位指定生成脉冲之前的延迟时间；如果基于采样，则指定为生成脉冲之前的采样次数。

Vector Params 1D：

如果振幅、周期、脉冲宽度或相位延迟参数的计算结果为包含 N 个元素的行向量或列向量，则选中此复选框将输出长度为 N 的向量。

• 如果任一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。

• 如果任一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。