Проблема с входом в систему формата массивов

По умолчанию программное обеспечение Simulink регистрирует траектории состояния в формате массивов, который является матрицей со столбцами N, где N является количеством состояний. Матрица имеет строки M с каждой строкой, соответствующей одному шагу времени симуляции. Этой матричной формой M на n легко управлять в MATLAB®. Однако упорядоченное расположение переменных состояния вдоль столбцов регистрируемой матрицы зависит от блока отсортированный порядок. Поэтому любой код MATLAB, который ожидает фиксированное отображение между состояниями блоков в модели и столбцах матрицы состояний, подвержен повреждению, когда блок отсортированный порядок изменяется из-за изменений в модели.

Например, рассмотрите следующие две блок-схемы:

mdl1 = 'sldemo_state_logging1';
mdl2 = 'sldemo_state_logging2';
open_system(mdl1);
open_system(mdl2);

Две схемы имеют те же блоки, единственной разницей является упорядоченное расположение выходных портов. Симулируйте модели и регистрируйте состояния в формате массивов:

simOut1 = sim(mdl1, 'SaveFormat','Array');
simOut2 = sim(mdl2, 'SaveFormat','Array');

Извлеките векторы состояний из Simulink.SimulationOutput object, который содержит выходные журналы симуляции:

x1 = simOut1.get('xout');
x2 = simOut2.get('xout');

Обратите внимание на то, что относительное упорядоченное расположение блоков интегратора отличается в этих двух блок-схемах. Это вызывает регистрируемые состояния x1 и x2 чтобы отличаться, потому что отображение между столбцами и состояниями отличается:

isequal(x1, x2)

ans =

  logical

   0

Используя логгирование формата структуры

Симулируйте модели снова, но этот хронологический журнал состояния в формате структуры:

simOut1=sim(mdl1,'SaveFormat','Structure');
simOut2=sim(mdl2,'SaveFormat','Structure');

Извлеките структуры, которые содержат журналы состояния от симуляции выходной объект:

x1s = simOut1.get('xout');
x2s = simOut2.get('xout');

Отобразите эти структуры. Обратите внимание на то, что эти структуры имеют два поля: время и сигналы. Поле 'время' пусто, потому что мы выбрали 'Structure' для параметра модели 'SaveFormat'. Мы, возможно, выбрали 'StructureWithTime', чтобы сохранить временной вектор в структуре состояний:

disp(x1s);
disp(x2s);

       time: []
    signals: [1x2 struct]

       time: []
    signals: [1x2 struct]

Программное обеспечение регистрирует траектории состояния в xs.signals(k).values наряду с именами блоков xs.signals(k).blockName это соответствует этим состояниям. Извлеките состояния в матрицу (как в формате массивов) как это:

x1a = [x1s.signals.values];
x2a = [x2s.signals.values];

Обратите внимание на то, что проблема упорядоченного расположения состояния все еще существует (x1a и x2a совпадают с x1 и x2, полученный через формат массивов):

isequal(x1a, x2a)

ans =

  logical

   0

Получение матрицы состояний с фиксированным порядком состояний

Чтобы решить проблему упорядоченного расположения состояния, используйте имена блока, сохраненные наряду со значениями, чтобы сопоставить состояния с фиксированным порядком, например, алфавитным порядком имен блока:

[~, idx1] = sort({x1s.signals.blockName});
x1 = [x1s.signals(idx1).values];

[~, idx2] = sort({x2s.signals.blockName});
x2 = [x2s.signals(idx2).values];

isequal(x1, x2)

ans =

  logical

   1

Путем переупорядочения массивов сигналов в x1 и x2 в алфавитный порядок имен блока и извлечение полей значений, в том порядке, в матрицы x1 и x2, у нас есть механизм для логгирования состояний в матрицу с фиксированным отображением состояний блока к столбцам регистрируемой матрицы.

Закройте модели и очистите переменные, которые использовались в этом примере:

close_system(mdl1);
close_system(mdl2);
clear ans idx1 idx2 mdl1 mdl2 simOut1 simOut2 x1 x1a x1s x2 x2a x2s