Рисунок показывает рабочий процесс подготовки к модели реального времени.
Способная к реальному времени модель и быстра и точна. Когда вы симулируете способную к реальному времени модель на своей машине реального времени, это выполнение до завершения и генерирует результаты, которые совпадают с вашими ожиданиями, как на основе теоретических моделей и эмпирических данных. Единственный способ определить, ли ваша модель в реальном времени способный, состоит в том, чтобы запустить ее на вашей машине реального времени. Можно, однако, использовать настольную симуляцию, то есть, симуляцию на компьютере разработчика, чтобы определить вероятность, что модель в реальном времени способный, прежде чем вы развернете его.
Рабочий процесс подготовки к модели реального времени является первым из двух рабочих процессов, которые вы выполняете на своем компьютере разработчика, чтобы сделать его более вероятным, что ваша модель в реальном времени способный. Рабочий процесс показывает вам, как настроить размер или точность вашей модели, чтобы улучшить скорость, не жертвуя и точность. Когда вы закончите этот рабочий процесс, используйте рабочий процесс симуляции в реальном времени, чтобы найти, что лучший фиксированный шаг, настройка решателя фиксированных затрат использует в симуляции вашей модели в режиме реального времени.
Используйте эмпирические или теоретические данные, чтобы спроектировать и создать вашу модель Simscape™. Используйте решатель шага глобальной переменной Simulink®, чтобы симулировать вашу модель. Совершенствуйте свою модель по мере необходимости, чтобы получить результаты симуляции что базовая информационная поддержка. Ссылочные результаты обеспечивают базовую линию, чтобы оценить точность модели против во всех этапах подготовки модели и рабочих процессов симуляции в реальном времени.
Переполнение происходит, когда размер шага слишком мал, чтобы позволить компьютеру в реальном времени завершать всю обработку, требуемую для любого шага. Если ваша модель требует размера шага, который так мал, что она, вероятно, вызовет переполнение, то ваша модель не достаточно быстра для симуляции в реальном времени. Чтобы определить, вызовут ли небольшие шаги, вероятно, переполнение, создайте график размера шагов что использование решателя шага переменного шага, чтобы выполнить симуляцию вашей модели. График размера шага говорит вам номер и размер небольших шагов, что решатель использует во время симуляции.
Нет никаких твердых метрик для размера или количества небольших шагов, которые, вероятно, вызовут превышенную оперативную симуляцию. Перемещение вашей модели от настольной симуляции до симуляции в реальном времени является итеративным процессом. Процесс, который включает изменение, симуляцию и анализ вашей модели, помогает вам определить, время ли небольшие шаги в вашей модели, ограничивая или достаточно многочисленный, чтобы обеспечить переполнение.
Испытайте это, вы получаете путем симуляции различных моделей на машине в реальном времени, может также помочь вам решить, обеспечат ли небольшие шаги в вашей модели, вероятно, переполнение. Например, рассмотрите случай с двумя моделями, M1 и M2, и двумя различными процессорами в реальном времени, RT1 и RT2. Процессоры RT1 и RT2 имеют ту же номинальную скорость обработки. Модели M1, механическая модель, и M2, электрическая модель, у обоих есть несколько шагов, которые являются 1e-15 секундами. Для модели M1 возможно симулировать с достаточно точными результатами на процессоре RT1 в реальном времени, но подвергнуться переполнению или симулировать с недостаточно точными результатами на процессоре RT2 в реальном времени. Также возможно, что модель M1 выполнение до завершения с точными результатами на RT1 и RT2, тогда как модель M2 генерирует переполнение на обоих процессорах. Эти сценарии возможны, потому что отличная топология модели дает к различной динамике и потому что номинальная скорость обработки не является единственным определителем в течение времени выполнения симуляции. Другие факторы, такие как операционная система и настройка ввода-вывода также влияют, как выполнение симуляции продолжает на процессоре в реальном времени. Знакомство с системной динамикой и вычислительной мощностью вашего оборудования в реальном времени может вести ваше принятие решения, когда вы оцениваете удар размеров небольшого шага на жизнеспособности в реальном времени модели.
Измените модель, чтобы увеличить скорость или точность, если ваш анализ указывает, что симуляция в реальном времени с моделью, вероятно, будет иметь переполнение или даст к недостаточно точным результатам.
Когда вы оцениваете превышенный риск, если вы находите, что симуляция использует слишком много небольших шагов, используйте эти подходы, чтобы улучшить скорость симуляции:
Уменьшайте затраты на расчет.
Уменьшайте числовую жесткость.
Уменьшайте нулевые пересечения.
Уменьшайте быструю динамику
Разделите модель для параллельной обработки.
Когда вы оцениваете точность модели, если вы находите, что результаты симуляции не совпадают со ссылочными результатами, используйте эти подходы, чтобы улучшить точность модели:
Лучшые практики Simulink для моделирования динамических систем
Simscape существенные техники моделирования
Используя решатель шага глобальной переменной Simulink, получите результаты для модифицированной версии вашей модели.
График размера шага также помогает вам к:
Оцените, что максимальный размер шага использует в решателе фиксированного шага, чтобы достигнуть точных результатов во время симуляции в реальном времени.
Идентифицируйте точное время, когда разрывы или быстрая динамика замедлят симуляцию.
Сравните результаты симуляции на целевом компьютере к вашим ссылочным результатам. Ссылка является и изменила результаты модели то же самое? В противном случае действительно ли они достаточно подобны, что эмпирические или теоретические данные также поддерживают результаты симуляции модифицированной модели? Модифицированная модель представляет явления, которые вы хотите, чтобы она измерила? Это представляет те явления правильно? Если вы планируете использование вашей модели, чтобы протестировать ваше проектирование контроллера, действительно ли модель достаточно точна, чтобы привести к результатам, которые можно использовать для системной проверки? Ответы на эти вопросы помогают вам решить, достаточно ли ваши результаты в реальном времени точны.
Когда переменные результаты симуляции указывают, что ваша модель имеет скорость и точность, требуемую для обработки в режиме реального времени, можно использовать Рабочий процесс Симуляции В реальном времени, чтобы сконфигурировать модель для фиксированного шага, симуляции фиксированных затрат.
Коннектор является точкой входа для возврата рабочему процессу подготовки к модели реального времени от другого рабочего процесса (например, рабочего процесса симуляции в реальном времени или рабочего процесса аппаратно-программного моделирования).
Возможно, что ваша машина реального времени испытывает недостаток в вычислительной мощности выполнения вашей модели в режиме реального времени. Если после нескольких итераций рабочего процесса нет никакого уровня сложности модели, которая делает вашу модель в реальном времени способный, рассмотрите эти возможности для увеличения вычислительной мощности:
