Радарная модель положения самолета

Открыть скрипт

Эта модель показывает код, сгенерированный для модели Simulink, содержащей скрипт MATLAB.

Модель содержит Расширенный Фильтр Калмана, который оценивает положение самолета от радарных измерений. Скрипт MATLAB rtwdemo_eml_aero_radar.m содержит данные для выполнения модели. Предполагаемые и фактические положения сохранены в рабочую область и построены в конце симуляции программой rtwdemo_aero_radplot (названный от симуляции автоматически).

Рассмотрите и симулируйте модель

В этом разделе необходимо рассмотреть модель и выполнить симуляцию.

Откройте модель Simulink.

model='rtwdemo_eml_aero_radar';
open_system(model)
rtwdemo_eml_aero_radar([],[],[],'compile');
rtwdemo_eml_aero_radar([],[],[],'term');

Откройте блок MATLAB function RadarTracker в редакторе MATLAB.

open_system([model,'/RadarTracker'])

Симулируйте модель и рассмотрите результаты (отображенный автоматически).

sim(model)

Сгенерируйте код для модели

В этом разделе вы сгенерируете код для фрагмента Фильтра Калмана модели с помощью функциональности сборки подсистемы, обеспеченной Simulink Coder. В первой сборке модель сконфигурирована, чтобы сгенерировать код с помощью Simulink Coder. Во второй сборке модель сконфигурирована, чтобы сгенерировать код с помощью Embedded Coder.

% Create a temporary folder (in your system's temporary folder) for the
% build and inspection process.
currentDir = pwd;
[~,cgDir] = rtwdemodir();

Сконфигурируйте и создайте модель с помощью Simulink Coder.

rtwconfiguredemo(model,'GRT')
rtwbuild([model,'/RadarTracker'])

### Starting build procedure for: RadarTracker
### Successful completion of build procedure for: RadarTracker

Сконфигурируйте и создайте модель с помощью Embedded Coder.

rtwconfiguredemo(model,'ERT')
rtwbuild([model,'/RadarTracker'])

### Starting build procedure for: RadarTracker
### Successful completion of build procedure for: RadarTracker

Фрагмент RadarTracker.c описан ниже.

cfile = fullfile(cgDir,'RadarTracker_ert_rtw','RadarTracker.c');
rtwdemodbtype(cfile,'/* Model step', '/* Model initialize', 1, 0);

/* Model step function */
void RadarTracker_step(void)
{
  int8_T Phi[16];
  real_T Q[16];
  real_T Rangehat;
  real_T Bearinghat;
  real_T M[8];
  real_T W[8];
  int32_T j;
  real_T r;
  real_T M_tmp;
  real_T M_tmp_0;
  real_T x_tmp[8];
  real_T P_k_tmp[16];
  real_T Phi_0[16];
  real_T Phi_1[4];
  real_T tmp[8];
  real_T Q_0[16];
  int32_T i;
  real_T tmp_0;
  int32_T Phi_tmp;
  int32_T Phi_tmp_tmp;
  static const real_T d[4] = { 0.0, 0.005, 0.0, 0.005 };

  static const real_T R[4] = { 90000.0, 0.0, 0.0, 1.0E-6 };

  /* MATLAB Function: '<Root>/RadarTracker' incorporates:
   *  Inport: '<Root>/meas'
   */
  Phi[0] = 1;
  Phi[4] = 1;
  Phi[8] = 0;
  Phi[12] = 0;
  Phi[2] = 0;
  Phi[6] = 0;
  Phi[10] = 1;
  Phi[14] = 1;
  Phi[1] = 0;
  Phi[3] = 0;
  Phi[5] = 1;
  Phi[7] = 0;
  Phi[9] = 0;
  Phi[11] = 0;
  Phi[13] = 0;
  Phi[15] = 1;
  memset(&Q[0], 0, sizeof(real_T) << 4U);
  for (j = 0; j < 4; j++) {
    Q[j + (j << 2)] = d[j];
    for (i = 0; i < 4; i++) {
      Phi_tmp_tmp = i << 2;
      Phi_tmp = j + Phi_tmp_tmp;
      Phi_0[Phi_tmp] = 0.0;
      Phi_0[Phi_tmp] += rtDW.P_k[Phi_tmp_tmp] * (real_T)Phi[j];
      Phi_0[Phi_tmp] += rtDW.P_k[Phi_tmp_tmp + 1] * (real_T)Phi[j + 4];
      Phi_0[Phi_tmp] += rtDW.P_k[Phi_tmp_tmp + 2] * (real_T)Phi[j + 8];
      Phi_0[Phi_tmp] += rtDW.P_k[Phi_tmp_tmp + 3] * (real_T)Phi[j + 12];
    }
  }

  for (i = 0; i < 4; i++) {
    Phi_1[i] = 0.0;
    for (j = 0; j < 4; j++) {
      Phi_tmp_tmp = (j << 2) + i;
      rtDW.P_k[Phi_tmp_tmp] = (((Phi_0[i + 4] * (real_T)Phi[j + 4] + Phi_0[i] *
        (real_T)Phi[j]) + Phi_0[i + 8] * (real_T)Phi[j + 8]) + Phi_0[i + 12] *
        (real_T)Phi[j + 12]) + Q[Phi_tmp_tmp];
      Phi_1[i] += (real_T)Phi[Phi_tmp_tmp] * rtDW.xhat[j];
    }
  }

  rtDW.xhat[0] = Phi_1[0];
  rtDW.xhat[1] = Phi_1[1];
  rtDW.xhat[2] = Phi_1[2];
  rtDW.xhat[3] = Phi_1[3];
  Rangehat = sqrt(rtDW.xhat[0] * rtDW.xhat[0] + rtDW.xhat[2] * rtDW.xhat[2]);
  Bearinghat = atan2(rtDW.xhat[2], rtDW.xhat[0]);
  M_tmp = sin(Bearinghat);
  M_tmp_0 = cos(Bearinghat);
  M[0] = M_tmp_0;
  M[2] = 0.0;
  M[4] = M_tmp;
  M[6] = 0.0;
  M[1] = -M_tmp / Rangehat;
  M[3] = 0.0;
  M[5] = M_tmp_0 / Rangehat;
  M[7] = 0.0;
  rtY.residual[0] = rtU.meas[0] - Rangehat;
  rtY.residual[1] = rtU.meas[1] - Bearinghat;
  for (i = 0; i < 2; i++) {
    for (j = 0; j < 4; j++) {
      Phi_tmp_tmp = (j << 1) + i;
      x_tmp[j + (i << 2)] = M[Phi_tmp_tmp];
      W[Phi_tmp_tmp] = 0.0;
      Phi_tmp = j << 2;
      W[Phi_tmp_tmp] += rtDW.P_k[Phi_tmp] * M[i];
      W[Phi_tmp_tmp] += rtDW.P_k[Phi_tmp + 2] * M[i + 4];
    }
  }

  for (i = 0; i < 2; i++) {
    for (j = 0; j < 2; j++) {
      Phi_tmp_tmp = i << 2;
      Phi_tmp = (i << 1) + j;
      Phi_1[Phi_tmp] = (((x_tmp[Phi_tmp_tmp + 1] * W[j + 2] + x_tmp[Phi_tmp_tmp]
                          * W[j]) + x_tmp[Phi_tmp_tmp + 2] * W[j + 4]) +
                        x_tmp[Phi_tmp_tmp + 3] * W[j + 6]) + R[Phi_tmp];
    }
  }

  if (fabs(Phi_1[1]) > fabs(Phi_1[0])) {
    r = Phi_1[0] / Phi_1[1];
    Rangehat = 1.0 / (r * Phi_1[3] - Phi_1[2]);
    Bearinghat = Phi_1[3] / Phi_1[1] * Rangehat;
    M_tmp = -Rangehat;
    M_tmp_0 = -Phi_1[2] / Phi_1[1] * Rangehat;
    Rangehat *= r;
  } else {
    r = Phi_1[1] / Phi_1[0];
    Rangehat = 1.0 / (Phi_1[3] - r * Phi_1[2]);
    Bearinghat = Phi_1[3] / Phi_1[0] * Rangehat;
    M_tmp = -r * Rangehat;
    M_tmp_0 = -Phi_1[2] / Phi_1[0] * Rangehat;
  }

  for (i = 0; i < 4; i++) {
    for (j = 0; j < 2; j++) {
      Phi_tmp_tmp = j << 2;
      Phi_tmp = i + Phi_tmp_tmp;
      tmp[Phi_tmp] = 0.0;
      tmp[Phi_tmp] += x_tmp[Phi_tmp_tmp] * rtDW.P_k[i];
      tmp[Phi_tmp] += x_tmp[Phi_tmp_tmp + 1] * rtDW.P_k[i + 4];
      tmp[Phi_tmp] += x_tmp[Phi_tmp_tmp + 2] * rtDW.P_k[i + 8];
      tmp[Phi_tmp] += x_tmp[Phi_tmp_tmp + 3] * rtDW.P_k[i + 12];
    }

    W[i] = 0.0;
    W[i] += tmp[i] * Bearinghat;
    r = tmp[i + 4];
    W[i] += r * M_tmp;
    tmp_0 = W[i] * rtY.residual[0];
    W[i + 4] = 0.0;
    W[i + 4] += tmp[i] * M_tmp_0;
    W[i + 4] += r * Rangehat;
    tmp_0 += W[i + 4] * rtY.residual[1];
    rtDW.xhat[i] += tmp_0;
  }

  for (i = 0; i < 16; i++) {
    Phi[i] = 0;
  }

  Phi[0] = 1;
  Phi[5] = 1;
  Phi[10] = 1;
  Phi[15] = 1;
  memset(&Q[0], 0, sizeof(real_T) << 4U);
  for (j = 0; j < 4; j++) {
    Q[j + (j << 2)] = 1.0;
    for (i = 0; i < 4; i++) {
      Phi_tmp_tmp = j + (i << 2);
      P_k_tmp[Phi_tmp_tmp] = 0.0;
      Phi_tmp = i << 1;
      P_k_tmp[Phi_tmp_tmp] += M[Phi_tmp] * W[j];
      P_k_tmp[Phi_tmp_tmp] += M[Phi_tmp + 1] * W[j + 4];
    }
  }

  for (i = 0; i < 16; i++) {
    Q_0[i] = Q[i] - P_k_tmp[i];
  }

  for (i = 0; i < 4; i++) {
    for (j = 0; j < 4; j++) {
      Phi_tmp_tmp = j << 2;
      Phi_tmp = i + Phi_tmp_tmp;
      Q[Phi_tmp] = 0.0;
      Q[Phi_tmp] += rtDW.P_k[Phi_tmp_tmp] * Q_0[i];
      Q[Phi_tmp] += rtDW.P_k[Phi_tmp_tmp + 1] * Q_0[i + 4];
      Q[Phi_tmp] += rtDW.P_k[Phi_tmp_tmp + 2] * Q_0[i + 8];
      Q[Phi_tmp] += rtDW.P_k[Phi_tmp_tmp + 3] * Q_0[i + 12];
      Phi_0[j + (i << 2)] = (real_T)Phi[Phi_tmp] - P_k_tmp[Phi_tmp];
    }

    M[i] = 0.0;
    M[i] += W[i] * 90000.0;
    M[i + 4] = 0.0;
    M[i + 4] += W[i + 4] * 1.0E-6;
  }

  for (i = 0; i < 4; i++) {
    for (j = 0; j < 4; j++) {
      Phi_tmp_tmp = j << 2;
      Phi_tmp = i + Phi_tmp_tmp;
      Q_0[Phi_tmp] = 0.0;
      Q_0[Phi_tmp] += Phi_0[Phi_tmp_tmp] * Q[i];
      Q_0[Phi_tmp] += Phi_0[Phi_tmp_tmp + 1] * Q[i + 4];
      Q_0[Phi_tmp] += Phi_0[Phi_tmp_tmp + 2] * Q[i + 8];
      Q_0[Phi_tmp] += Phi_0[Phi_tmp_tmp + 3] * Q[i + 12];
      P_k_tmp[Phi_tmp] = 0.0;
      P_k_tmp[Phi_tmp] += M[i] * W[j];
      P_k_tmp[Phi_tmp] += M[i + 4] * W[j + 4];
    }
  }

  for (i = 0; i < 16; i++) {
    rtDW.P_k[i] = Q_0[i] + P_k_tmp[i];
  }

  /* Outport: '<Root>/xhatOut' incorporates:
   *  MATLAB Function: '<Root>/RadarTracker'
   */
  rtY.xhatOut[0] = rtDW.xhat[0];
  rtY.xhatOut[1] = rtDW.xhat[1];
  rtY.xhatOut[2] = rtDW.xhat[2];
  rtY.xhatOut[3] = rtDW.xhat[3];
}

Можно просмотреть целый сгенерированный код в подробном отчете HTML с двусторонней отслеживаемостью между моделью и кодом.

web(fullfile(cgDir,'RadarTracker_ert_rtw','html','RadarTracker_codegen_rpt.html'))

Закройте модель и очистку.

bdclose(model)
rtwdemoclean;
cd(currentDir)
Документация Embedded Coder
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте