MATLAB/Simulinkでモデルベース設計メモ

一次遅れ系伝達関数

チャットGPTから引用　入力の種類

自由落下モデル

アンプ

NAND回路

function Y = nand_gate(A, B)
% NANDゲートの実装（閾値2.5V, ハイ: 5V, ロー: 0V）
% 入力: A, B (入力電圧)
% 出力: Y (NANDゲートの出力)

% 閾値電圧
Vth = 2.5;

% NAND論理判定
if A > Vth && B > Vth
    Y = 0;  % 両方が閾値を超えた場合、出力はロー (0V)
else
    Y = 5;  % それ以外はハイ (5V)
end
end

PWM用のコンパレータ

function Y = pwm_comparator(input1, input2)
% PWM用の2入力コンパレータ
% 入力: input1, input2
% 出力: Y (5V: ハイ, 0V: ロー)

% 出力電圧の定義
HIGH = 5;  % ハイの電圧
LOW = 0;   % ローの電圧

% 比較処理
if input1 > input2
    Y = HIGH;  % 入力1が入力2より大きいなら5V
else
    Y = LOW;   % 入力1が入力2以下なら0V
end
end

Pythonコード

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# PWM信号生成関数
def generate_pwm(frequency, duty_cycle, duration):
    """
    PWM信号を生成してプロットする
    :param frequency: PWM信号の周波数 (Hz)
    :param duty_cycle: デューティ比 (0～100%)
    :param duration: シミュレーション時間 (秒)
    """
    # 基本パラメータ
    T = 1 / frequency  # PWM周期 (秒)
    t = np.linspace(0, duration, int(1000 * duration))  # 時間軸

    # PWM波形の生成
    pwm_wave = ((t % T) < (duty_cycle / 100) * T).astype(float)  # デューティ比に基づいて波形を生成

    # プロット
    plt.figure(figsize=(10, 4))
    plt.plot(t, pwm_wave * 5, color='blue')  # 5V信号として表示
    plt.title(f"PWM Signal (Frequency: {frequency} Hz, Duty Cycle: {duty_cycle}%)")
    plt.xlabel("Time (s)")
    plt.ylabel("Amplitude (V)")
    plt.grid(True)
    plt.ylim(-0.5, 5.5)
    plt.show()

# パラメータ設定
frequency = 10       # PWM周波数 (Hz)
duty_cycle = 30      # デューティ比 (%)
duration = 0.5       # シミュレーション時間 (秒)

# PWM信号生成関数を呼び出し
generate_pwm(frequency, duty_cycle, duration)