В общем случае вы используете read команда, чтобы извлечь данные из simulationEnsembleDatastore объект в рабочую область MATLAB®. Часто, ваш ансамбль содержит больше переменных, чем необходимо использовать для конкретного анализа. Используйте SelectedVariables свойство the simulationEnsembleDatastore возразите, чтобы выбрать подмножество переменных для чтения.

В данном примере используйте следующий код, чтобы создать simulationEnsembleDatastore объект с помощью данных, ранее сгенерированных путем выполнения модели Simulink® в различном отказе значения (См. generateSimulationEnsemble.). Ансамбль включает данные моделирования для пяти различных значений параметра модели, ToothFaultGain. Из-за объема данных, unzip операция занимает несколько минут.

unzip simEnsData.zip  % extract compressed files
ensemble = simulationEnsembleDatastore(pwd,'logsout')

ensemble = 
  simulationEnsembleDatastore with properties:

           DataVariables: [5x1 string]
    IndependentVariables: [0x0 string]
      ConditionVariables: [0x0 string]
       SelectedVariables: [5x1 string]
                ReadSize: 1
              NumMembers: 5
          LastMemberRead: [0x0 string]
                   Files: [5x1 string]

Модель, которая сгенерировала данные, TransmissionCasingSimplified, был сконфигурирован таким образом, что получившийся ансамбль содержит переменные включая данные об акселерометре, Vibration, и данные о тахометре, Tacho. По умолчанию, simulationEnsembleDatastore объект определяет все эти переменные и как переменные данных и как выбранные переменные, как показано в DataVariables и SelectedVariables свойства.

ensemble.DataVariables

ans = 5x1 string
    "PMSignalLogName"
    "SimulationInput"
    "SimulationMetadata"
    "Tacho"
    "Vibration"

ensemble.SelectedVariables

ans = 5x1 string
    "PMSignalLogName"
    "SimulationInput"
    "SimulationMetadata"
    "Tacho"
    "Vibration"

Предположим, что для анализа вы хотите сделать, вам нужен только Vibration данные и Simulink.SimulationInput объект, который описывает условия, при которых были симулированы эти данные члена. Установите ensemble.SelectedVariables чтобы задать переменные, вы хотите читать. read команда затем извлекает те переменные от текущего члена ансамбля.

ensemble.SelectedVariables = ["Vibration";"SimulationInput"];
data1 = read(ensemble)

data1=1×2 table
         Vibration                SimulationInput        
    ___________________    ______________________________

    {20202x1 timetable}    {1x1 Simulink.SimulationInput}

data.Vibration массив ячеек, содержащий один timetable это хранит времена симуляции и соответствующий сигнал вибрации. Можно теперь обработать эти данные по мере необходимости. Например, извлеките данные о вибрации из таблицы и постройте его.

vibdata1 = data1.Vibration{1};
plot(vibdata1.Time,vibdata1.Data)
title('Vibration - First Ensemble Member')

В следующий раз вы вызываете read на этом ансамбле считанное в последний раз обозначение члена переходит к следующему члену ансамбля (см. Ансамбли Данных для Мониторинга состояния и Прогнозирующего Обслуживания). Считайте выбранные переменные от следующего члена ансамбля.

data2 = read(ensemble)

data2=1×2 table
         Vibration                SimulationInput        
    ___________________    ______________________________

    {20215x1 timetable}    {1x1 Simulink.SimulationInput}

Подтвердить тот data1 и data2 содержите данные от различных членов ансамбля, исследуйте значения варьировавшегося параметра модели, ToothFaultGain. Для каждого ансамбля это значение хранится в Variables поле SimulationInput переменная.

data1.SimulationInput{1}.Variables

ans = 
  Variable with properties:

           Name: 'ToothFaultGain'
          Value: -2
      Workspace: 'global-workspace'
    Description: ""

data2.SimulationInput{1}.Variables

ans = 
  Variable with properties:

           Name: 'ToothFaultGain'
          Value: -1.5000
      Workspace: 'global-workspace'
    Description: ""

Этот результат подтверждает тот data1 от члена ансамбля с ToothFaultGain = –2, и data2 от члена с ToothFaultGain= –1.5.

Создайте datastore ансамбля файла для данных, хранимых в файлах MATLAB, и сконфигурируйте их с функциями, которые говорят программное обеспечение, как читать из и записать в datastore. (Для получения дополнительной информации о хранилищах данных ансамбля файла конфигурирования, смотрите Datastore Ансамбля Файла С Результатами измерений.)

% Create ensemble datastore that points to datafiles in current folder
unzip fileEnsData.zip  % extract compressed files
location = pwd;
extension = '.mat';
fensemble = fileEnsembleDatastore(location,extension);

% Specify data and condition variables
fensemble.DataVariables = ["gs";"sr";"load";"rate"];
fensemble.ConditionVariables = "label";

% Configure with functions for reading and writing variable data
addpath(fullfile(matlabroot,'examples','predmaint','main')) % Make sure functions are on path
fensemble.ReadFcn = @readBearingData;
fensemble.WriteToMemberFcn = @writeBearingData; 

Функции говорят read и writeToLastMemberRead управляет, как взаимодействовать с файлами данных, которые составляют ансамбль. Таким образом, когда вы вызываете read команда, это использует readBearingData считать все переменные в fensemble.SelectedVariables. В данном примере readBearingData извлечения запросили переменные из структуры, bearing, и другие переменные сохранены в файле. Это также анализирует имя файла для состояния отказа данных.

Задайте переменные, чтобы считать, и считать их от первого члена ансамбля.

fensemble.SelectedVariables = ["gs";"load";"label"];
data = read(fensemble)

data=1×3 table
     label            gs           load
    ________    _______________    ____

    "Faulty"    {5000x1 double}     0  

Можно теперь обработать данные от члена по мере необходимости. В данном примере вычислите среднее значение сигнала, сохраненного в переменной gs. Извлеките данные из таблицы, возвращенной read.

gsdata = data.gs{1};
gsmean = mean(gsdata);

Можно записать среднему значению gsmean назад к файлу данных как новая переменная. Для этого сначала расширьте список переменных данных в ансамбле, чтобы включать переменную для нового значения. Вызовите новую переменную gsMean.

fensemble.DataVariables = [fensemble.DataVariables;"gsMean"]

fensemble = 
  fileEnsembleDatastore with properties:

                 ReadFcn: @readBearingData
        WriteToMemberFcn: @writeBearingData
           DataVariables: [5x1 string]
    IndependentVariables: [0x0 string]
      ConditionVariables: "label"
       SelectedVariables: [3x1 string]
                ReadSize: 1
              NumMembers: 5
          LastMemberRead: "/tmp/BR2020bd_1459859_105924/mlx_to_docbook3/tp802d1e52/predmaint-ex34165887/FaultData_01.mat"
                   Files: [5x1 string]

Затем запишите полученное среднее значение в файл, соответствующий считанному в последний раз члену ансамбля. (См. Ансамбли Данных для Мониторинга состояния и Прогнозирующего Обслуживания.), Когда вы вызываете writeToLastMemberRead, это преобразует данные в структуру и вызывает fensemble.WriteToMemberFcn записать данные в файл.

writeToLastMemberRead(fensemble,'gsMean',gsmean);

Вызов read снова совершенствует индикатор последнего члена чтения к следующему файлу в ансамбле и считывает данные из того файла.

data = read(fensemble)

data=1×3 table
     label            gs           load
    ________    _______________    ____

    "Faulty"    {5000x1 double}     50 

Можно подтвердить, что эти данные от различного члена путем исследования load переменная в таблице. Здесь, его значение равняется 50, в то время как в ранее члене чтения, это было 0.

Можно повторить, что обработка продвигается, чтобы вычислить и добавить среднее значение для этого члена ансамбля. На практике более полезно автоматизировать процесс чтения, обработки и записывания данные. Для этого сбросьте ансамбль к состоянию, в котором не были считаны никакие данные. Затем цикл через ансамбль и выполняет чтение, процесс и шаги записи для каждого члена.

reset(fensemble)
while hasdata(fensemble)
    data = read(fensemble);
    gsdata = data.gs{1};
    gsmean = mean(gsdata);
    writeToLastMemberRead(fensemble,'gsMean',gsmean);
end

hasdata команда возвращает false когда каждый член ансамбля был считан. Теперь каждый файл данных в ансамбле включает gsMean переменная вывела из данных gs в том файле. Можно использовать методы как этот цикл, чтобы извлечь и обработать данные из файлов ансамбля, когда вы разрабатываете алгоритм прогнозирующего обслуживания. Для примера, иллюстрирующего более подробно использование datastore ансамбля файла в процессе разработки алгоритмов, смотрите Диагностику отказа Подшипника качения. Пример также показывает, как использовать Parallel Computing Toolbox™, чтобы ускорить обработку многочисленных ансамблей данных.

Чтобы подтвердить, что выведенная переменная присутствует в datastore ансамбля файла, считайте его от первых и вторых членов ансамбля. Для этого сбросьте ансамбль снова и добавьте новую переменную в выбранные переменные. На практике, после того, как вы вычислили полученные значения, это может быть полезно для только для чтения те значения, не перечитывая необработанные данные, которые могут занять значительное место в памяти. В данном примере считайте выбранные переменные, которые включают новую переменную, gsMean, но не включайте необработанные данные, gs.

reset(fensemble)
fensemble.SelectedVariables = ["label";"load";"gsMean"];
data1 = read(fensemble)

data1=1×3 table
     label      load     gsMean 
    ________    ____    ________

    "Faulty"     0      -0.22648

data2 = read(fensemble)

data2=1×3 table
     label      load     gsMean 
    ________    ____    ________

    "Faulty"     50     -0.22937

rmpath(fullfile(matlabroot,'examples','predmaint','main')) % Reset path

Считывать данные от нескольких членов ансамбля в одном вызове read команда, используйте ReadSize свойство datastore ансамбля. Этот пример использует simulationEnsembleDatastore, но можно использовать тот же метод для fileEnsembleDatastore.

Используйте следующий код, чтобы создать simulationEnsembleDatastore объект с помощью данных, ранее сгенерированных путем выполнения модели Simulink в различном отказе значения (см. generateSimulationEnsemble). Ансамбль включает данные моделирования для пяти различных значений параметра модели, ToothFaultGain. (Из-за объема данных, unzip операция может занять минуту или два.) Задают некоторые переменные данных, чтобы читать.

unzip simEnsData.zip  % extract compressed files
ensemble = simulationEnsembleDatastore(pwd,'logsout');
ensemble.SelectedVariables = ["Vibration";"SimulationInput"];

По умолчанию, вызов read на этом ансамбле datastore возвращает таблицу одной строки, содержащую значения Vibration и SimulationInput переменные для первого члена ансамбля. Измените ReadSize свойство считать три члена целиком.

ensemble.ReadSize = 3;
data1 = read(ensemble)

data1=3×2 table
         Vibration                SimulationInput        
    ___________________    ______________________________

    {20202x1 timetable}    {1x1 Simulink.SimulationInput}
    {20215x1 timetable}    {1x1 Simulink.SimulationInput}
    {20204x1 timetable}    {1x1 Simulink.SimulationInput}

read возвращает таблицу с тремя строками, где каждая строка содержит данные от одного из первых, вторых, и третьих членов ансамбля. read также обновляет LastReadMember свойство datastore ансамбля к массиву строк, содержащему пути трех соответствующих файлов. Избегайте установки ReadSize к значению, столь большому, что оно рискнуть заканчиваться память при загрузке данных.

Если ансамбль содержит три или больше дополнительных члена, следующий read операция возвращает данные от четвертых, пятых, и шестых членов. Поскольку ансамбль этого примера содержит только пять общих количеств членов, следующий read операция возвращает только две строки.

data2 = read(ensemble)

data2=2×2 table
         Vibration                SimulationInput        
    ___________________    ______________________________

    {20213x1 timetable}    {1x1 Simulink.SimulationInput}
    {20224x1 timetable}    {1x1 Simulink.SimulationInput}