1.引言

文章三相新能源并網系統序阻抗模型——序阻抗分析器IMAnalyzer介紹了一種用于分析和掃描序阻抗的軟件。其中，在序阻抗掃頻操作過程中，用到了一個擾動注入、測量和運算工具【IMtool】，它外表長這樣：

內部長這樣：

交互起來是這樣的：

它具備以下一些特點：

1.外表是一個交互界面，包括文本顯示、參數輸入、下拉選擇等功能；

2.內部有三個子系統，但每次只激活其中一個子系統；

3.交互界面可選擇內部系統，設置系統參數、顯示不同封面等等。

那么類似于上述的功能是如何實現的呢？

2.子系統

【子系統】是把一堆散件進行打包的過程，同時可以留有輸入和輸出接口同外界交互，比如：

【IMtool】的 電流擾動注入、測量和運算功能大致實現如下：

就可以打包成這樣：

需要注意的是：輸入輸出接口分為【物理接口】→和信號接口→。

同樣地，【電壓擾動注入、測量和運算】和【直連】功能也能分別進行打包：

注意：【直連】打包時保留了信號端口是為了與【電流xxx】和【電壓xxx】外觀保持一致，如下：

這樣我們就得到了三個外觀一樣，內部功能不同的三個子系統。

3.變體子系統

上面三個子系統的功能是并列的，實際運行時，只需要執行其中一個系統的功能。當然，這可以通過只連接一個子系統來實現。但如果這樣，切換功能 就需要反復重連其它系統，十分不便。

有沒有什么方法可以便捷地切換系統？這就是【變體子系統】，它可以包含多個【子系統】，并將它們作為變體選擇項。

首先將其中一個子系統轉化為變體子系統：

然后將其它子系統復制到該變體子系統的內部：

可以擺得整齊一點：

設置子系統激活條件：

變體子系統具體執行其中哪個子系統的功能，是根據【變體控制表達式】為真來確定的，當條件表達式的計算結果為 true 時，對應的變體選擇項將被激活。

例如，在下圖中，變量disType的值如果為"擾動電壓注入法"，則表達式disType=="擾動電壓注入法"為真，將激活【擾動電壓注入法】子系統；為"擾動電流注入法"，則激活【擾動電流注入法】子系統；……。

而變量disType可以通過【命令行窗口】、Simulink中的【模型屬性】等方式賦值，如：

4.封裝

【封裝】其實就是做交互界面的過程，把需要交互的功能做成易操作的界面，而隱去底層模型的聯系。

【封裝】操作如下：

然后會彈出【封裝編輯器】：

目標交互界面包括【功能描述】、【擾動注入方法】選擇和【參數】輸入三個部分。

4.1【功能描述】設計

添加【組框】控件實現內容分區。

注：在編輯過程中可以隨時點擊【預覽對話框】來查看對應的封裝界面，也是探索各個控件功能的好辦法。

添加【文本】控件，在【提示】欄輸入需要展示的文字。

如果想對文字進行分段，可以添加多個【文本】控件：

4.2【擾動注入方法】設計

添加【彈出框】控件，編輯【提示】、【名稱】和【類選選項】。

注：【名稱】為該控件的 輸出變量名，可以存儲操作后返回的值；【類型選項】用于設置彈出框的可選項，選擇的值將存儲在【名稱】對應的變量中。

特別注意：一定要取消勾選【計算】，否則關聯的變量會保存為所選項的索引，而不是實際值。

封裝中的變量能夠被包含其中的所有模塊識別，因此變體子系統會因為變量disType值的改變而切換激活的子系統，如下：

4.3【參數】輸入設計

添加【組框】控件進行分區；

添加【編輯】控件，編輯【提示】、【名稱】和【值】等。

類似地，根據需求添加其它【編輯】控件，不再贅述。

假如現在需要通過外界（例如appdesigner軟件）來指定封裝中的參數值，而不是直接通過封面指定，該如何實現？

此時，可以將參數輸入欄的值指定為變量名，比如：

這樣就可以在matlab、simulink等工作區對這些變量進行賦值，從而間接指定參數。

4.4【模型圖標】設計

封裝編輯器的【圖標】區允許用戶使用一些繪圖命令來設計模型圖標。這樣就可以通過條件判斷，讓封裝模塊在激活不同子系統時顯示不同的圖標，如下：

另外，將【圖標透明度】設置為 不透明帶端口，既展示圖標，又顯示端口號；將【圖片旋轉】設置為 旋轉，實現圖標跟隨模型旋轉。

5.最終效果

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