Документация

О шагах расчета

Можно задать поведение шага расчета S-функций в mdlInitializeSampleTimes. Ваша S-функция может наследовать свои уровни от блоков, которые управляют ею или задают ее собственные уровни.

Можно задать уровни S-функции (т.е. шаги расчета) как

С основанными на блоке шагами расчета S-функция задает набор операционных уровней для блока в целом во время фазы инициализации симуляции. С основанными на порте шагами расчета S-функция задает шаг расчета для каждого порта ввода и вывода индивидуально во время инициализации. Во время фазы симуляции, с основанными на блоке шагами расчета, процессы S-функции все вводы и выводы каждый раз демонстрационный хит происходит для блока. В отличие от этого, с основанными на порте шагами расчета, блок обрабатывает конкретный порт только, когда демонстрационный хит происходит для того порта.

Например, рассмотрите две частоты дискретизации, 0,5 и 0,25 секунды, соответственно:

Необходимо использовать основанные на порте шаги расчета, если приложение требует неравных частот дискретизации для выполнения ввода и вывода или если вы не хотите издержки, сопоставленные с выполнением портов ввода и вывода на уровне самой высокой частоты дискретизации вашего блока.

В некоторых приложениях Блок s-function может должен быть действовать внутренне на уровне одной или нескольких частот дискретизации при введении или выводе сигналов на других уровнях. Гибридный блок - и основанный на порте метод определения частот дискретизации позволяет вам создавать такие блоки.

В типовых приложениях вы задаете только один основанный на блоке шаг расчета. Усовершенствованные S-функции могут потребовать спецификации основанных на порте или нескольких шагов расчета блока.

Основанные на блоке шаги расчета

C S-функции MEX указывают основанную на блоке информацию шага расчета в

Следующие два раздела обсуждают, как задать основанные на блоке шаги расчета для S-функций MEX C. Третий раздел представляет простой пример, который показывает, как задать шаги расчета в mdlInitializeSampleTimes. Для подробного примера смотрите mixedm.c.

ssSetNumSampleTimes(S,numSampleTimes);

ssSetSampleTime(S, sampleTimePairIndex, sample_time)
ssSetOffsetTime(S, offsetTimePairIndex, offset_time)

[CONTINUOUS_SAMPLE_TIME,  0.0                       ]
[CONTINUOUS_SAMPLE_TIME,  FIXED_IN_MINOR_STEP_OFFSET]
[discrete_sample_period,  offset                    ]
[VARIABLE_SAMPLE_TIME  ,  0.0                       ]

[INHERITED_SAMPLE_TIME,  0.0                       ]

[INHERITED_SAMPLE_TIME,  FIXED_IN_MINOR_STEP_OFFSET]

if (ssIsContinuousTask(S,tid)) {
}

if (ssIsSampleHit(S,2,tid) {
}

static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S)
{
  ssSetSampleTime(S, 0, 0.01);
  ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);
  ssSetSampleTime(S, 1, 0.5);
  ssSetOffsetTime(S, 1, 0.0);
} /* End of mdlInitializeSampleTimes. */

Определение основанных на порте шагов расчета

Вы не можете использовать основанные на порте шаги расчета с S-функциями, которые не имеют ни входных портов, ни выходных портов. Если S-функция использует основанные на порте шаги расчета и не имеет никаких портов, S-функция производит ошибки, когда модель Simulink обновляется, или запуститься. Если количество портов ввода или вывода на S-функции является переменным, дополнительная защита должна быть добавлена в S-функцию, чтобы гарантировать, что общее количество портов не переходит к нулю.

Чтобы использовать основанные на порте шаги расчета в вашей S-функции MEX C, необходимо задать количество шагов расчета как основанное на порте в S-функции метод mdlInitializeSizes:

ssSetNumSampleTimes(S, PORT_BASED_SAMPLE_TIMES)

Необходимо также задать шаг расчета каждого порта ввода и вывода в S-функции метод mdlInitializeSizes, с помощью следующих макросов

ssSetInputPortSampleTime(S, idx, period)
ssSetInputPortOffsetTime(S, idx, offset)
ssSetOutputPortSampleTime(S, idx, period)
ssSetOutputPortOffsetTime(S, idx, offset)

Вызов ssSetNumSampleTimes может быть помещен, прежде или после того, как основанные на порте шаги расчета на самом деле заданы в mdlInitializeSizes. Однако, если ssSetNumSampleTimes не сконфигурирует S-функцию, чтобы использовать основанные на порте шаги расчета, любой набор шагов расчета на портах будет проигнорирован.

Для любого данного порта можно задать

ssSetInputPortSampleTime(S, 0, -1);
ssSetInputPortOffsetTime(S, 0, 0);

if (!ssGetInputPortSampleTime(S,0)) {
    ssSetErrorStatus(S,"Cannot inherit a continuous sample time.")
};

Гибридные основанные на блоке и основанные на порте шаги расчета

Гибридный метод присвоения шагов расчета комбинирует основанные на блоке и основанные на порте методы. Вы сначала задаете, в mdlInitializeSizes, общем количестве уровней, на которых ваш блок действует, и включая блок и включая уровни ввода и вывода, с помощью ssSetNumSampleTimes.

Вы затем устанавливаете опцию SS_OPTION_PORT_SAMPLE_TIMES_ASSIGNED, с помощью ssSetOptions, чтобы сказать механизму симуляции, что вы собираетесь использовать основанный на порте метод, чтобы задать уровни портов ввода и вывода индивидуально. Затем, как в основанном на блоке методе, вы задаете периоды и смещения всех уровней блока, и внутренних и внешних, с помощью

ssSetSampleTime
ssSetOffsetTime

Наконец, как в основанном на порте методе, вы задаете уровни для каждого порта, с помощью

ssSetInputPortSampleTime(S, idx, period)
ssSetInputPortOffsetTime(S, idx, offset)
ssSetOutputPortSampleTime(S, idx, period)
ssSetOutputPortOffsetTime(S, idx, offset)

Обратите внимание на то, что каждый из уровней назначенного порта должен совпасть с одной из ранее заявленных блочных скоростей. Для S-функции в качестве примера смотрите mixedm.c.

Многоскоростные блоки s-function

В многоскоростном Блоке s-function можно инкапсулировать код, который задает каждое поведение в mdlOutputs и функциях mdlUpdate с оператором, который определяет, произошел ли демонстрационный хит. В S-функции MEX C макрос ssIsSampleHit определяет, является ли текущее время демонстрационным хитом для заданного шага расчета. Макрос имеет этот синтаксис:

ssIsSampleHit(S, st_index, tid)

где S является SimStruct, st_index идентифицирует определенный индекс шага расчета, и tid является ID задачи (tid является аргументом к mdlOutputs и функциям mdlUpdate).

Например, эти операторы в S-функции MEX C задают три шага расчета: один для непрерывного поведения и два для дискретного поведения.

ssSetSampleTime(S, 0, CONTINUOUS_SAMPLE_TIME);
ssSetSampleTime(S, 1, 0.75);
ssSetSampleTime(S, 2, 1.0);

В функции mdlUpdate следующий оператор инкапсулирует код, который задает поведение для шага расчета 0,75 секунд.

if (ssIsSampleHit(S, 1, tid)) {
}

Второй аргумент, 1, соответствует второму шагу расчета, 0,75 секунды.

Используйте следующие строки, чтобы инкапсулировать код, который задает поведение для хита непрерывной выборки:

if (ssIsContinuousTask(S,tid)) {
}

/* Initialize the sample time and offset. */
static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S)
{
  ssSetSampleTime(S, 0, CONTINUOUS_SAMPLE_TIME);
  ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);
}

ssSetNumSampleTimes(S, 1);

/* Initialize the sample time and offset. */
static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S)
{
  /* Continuous state sample time and offset. */
  ssSetSampleTime(S, 0, CONTINUOUS_SAMPLE_TIME);
  ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);

  /* Discrete state sample time and offset. */
  ssSetSampleTime(S, 1, 0.1);
  ssSetOffsetTime(S, 1, 0.025);
}

ssSetNumSampleTimes(S, 2);

Многоскоростные S-функции и вычисления хита шага расчета

Для решателей фиксированного шага Simulink использует целочисленную арифметику, а не арифметику с плавающей точкой, чтобы вычислить хиты шага расчета. Следовательно, времена задачи являются целочисленными множителями своих соответствующих периодов шага расчета.

Этот метод расчета становится важным, если вы считаете Булеву логику выполнения основанной на временах задачи в многоскоростных S-функциях. Например, рассмотрите S-функцию, которая имеет два шага расчета. То, что (ssIsSampleHit (S, idx1) == истинный && ssIsSampleHit (S, idx2) == верный, не гарантирует что ssGetTaskTime (S, idx1) == ssGetTaskTime (S, idx2).

Синхронизация многоскоростных блоков s-function

Если задачи, запускающиеся на различных уровнях, должны осуществлять обмен данными, необходимо гарантировать, что данные, сгенерированные одной задачей, допустимы, когда получено доступ другой задачей, запускающейся на различном уровне. Можно использовать макрос ssIsSpecialSampleHit в mdlUpdate или стандартной программе mdlOutputs многоскоростной S-функции, чтобы гарантировать, что разделяемые данные допустимы. Этот макрос возвращает true, если демонстрационный хит произошел на одном уровне, и демонстрационный хит также произошел на другом уровне в том же временном шаге. Это таким образом разрешает более высокой задаче уровня обеспечить данные, необходимые более медленной задаче уровня на уровне, который может разместить более медленная задача. При использовании макроса ssIsSpecialSampleHit более медленный шаг расчета должен быть целочисленным кратным более быстрый шаг расчета.

Предположим, например, что ваша модель имеет входной порт, действующий на одном уровне (с индексом шага расчета 0) и выходной порт, действующий на более медленном уровне (с индексом шага расчета 1). Далее, предположите, что вы хотите, чтобы выходной порт вывел значение в настоящее время на входе. Следующий пример иллюстрирует использование этого макроса.

if (ssIsSampleHit(S, 0, tid) {
  if (ssIsSpecialSampleHit(S, 0, 1, tid) {
     /* Transfer input to output memory. */
     ...
  }
}

if (ssIsSampleHit(S, 1, tid) {
   /* Emit output. */
   ...
}

В этом примере запускается первый блок, когда демонстрационный хит происходит на входном уровне. Если хит также происходит при норме выработки, поблочные передачи вход к выводу memory. Второй блок запускается, когда демонстрационный хит происходит при норме выработки. Это передает вывод в своей области памяти к выводу блока.

Обратите внимание на то, что задачи более высокого уровня, всегда запускаемые перед задачами более медленного уровня. Таким образом входная задача в предыдущем примере всегда запускается перед выходной задачей, гарантируя, что допустимые данные всегда присутствуют в выходном порту.

Определение наследования шага расчета модели - ссылки

Если ваша S-функция MEX C наследовала свои шаги расчета от блоков, которые управляют ею, ваша S-функция должна задать, могут ли модели, на которые ссылаются, содержащие вашу S-функцию, наследовать шаги расчета от своей родительской модели. Если S-функция, вывод не зависит от своего наследованного шага расчета, используют макрос ssSetModelReferenceSampleTimeInheritanceRule, чтобы установить правило наследования шага расчета S-функции к USE_DEFAULT_FOR_DISCRETE_INHERITANCE. В противном случае установите правило к DISALLOW_SAMPLE_TIME_INHERITANCE, чтобы запретить наследование шага расчета для моделей, на которые ссылаются, которые включают S-функции, выходные параметры которых зависят от своего наследованного шага расчета и таким образом избегают непреднамеренных ошибок симуляции.

Если вы не уверены, вызывает ли существующая S-функция, вывод зависит от своего наследованного шага расчета, проверка, ли это любые из следующих макросов C:

или функции TLC:

Если ваша S-функция не вызывает ни одного из них макросы или функции, его вывод не зависит от его наследованного шага расчета, и следовательно безопасно использовать в моделях, на которые ссылаются, которые наследовали их шаг расчета.

static void mdlOutputs(SimStruct *S, int_T tid) {
    const real_T *u = (const real_T*) 
    ssGetInputPortSignal(S,0);
    real_T       *y = ssGetOutputPortSignal(S,0);
    y[0] = ssGetSampleTime(S,tid) * u[0];
}

ssSetModelReferenceSampleTimeInheritanceRule
(S, DISALLOW_SAMPLE_TIME_INHERITANCE);