Создание хранилища данных имитационного ансамбля, представляющего машину, работающую в условиях отказа, путем моделирования модели машины Simulink ® с изменением параметра отказа.

Загрузите модель Simulink. Эта модель является упрощенной версией модели коробки передач, описанной в разделе Использование Simulink для генерации данных о неисправностях. В этом примере моделируется только один режим отказа - отказ зубчатого колеса.

mdl = 'TransmissionCasingSimplified';
open_system(mdl)

Неисправность зубьев зубьев моделируется как нарушение в Gear Tooth fault подсистема. Величина возмущения контролируется переменной модели ToothFaultGain, где ToothFaultGain = 0 соответствует отсутствию отказа зуба зуба (исправная работа). Для генерации совокупности данных об отказах используется generateSimulationEnsemble для моделирования модели при различных значениях ToothFaultGain, в диапазоне от -2 до нуля. Эта функция использует массив Simulink.SimulationInput объекты для настройки модели Simulink для каждого участника ансамбля. Каждое моделирование генерирует отдельного члена ансамбля в собственном файле данных. Создать такой массив и использовать setVariable назначение значения коэффициента усиления при отказе зуба для каждого прогона.

toothFaultValues  = -2:0.5:0; % 5 ToothFaultGain values 

for ct = numel(toothFaultValues):-1:1
    simin(ct) = Simulink.SimulationInput(mdl);
    simin(ct) = setVariable(simin(ct),'ToothFaultGain',toothFaultValues(ct));
end

В этом примере модель уже сконфигурирована для регистрации определенных значений сигнала. Vibration и Tacho (см. раздел Экспорт данных сигнала с использованием регистрации сигнала (Simulink)). generateSimulationEnsemble далее конфигурирует модель следующим образом:

Укажите местоположение для созданных данных. Для этого примера сохраните данные в папке с именем Data в текущей папке. Индикатор status равно 1 (true) если все моделирования завершены без ошибок.

mkdir Data
location = fullfile(pwd,'Data');
[status,E] = generateSimulationEnsemble(simin,location);

[22-Apr-2021 20:12:51] Running simulations...
[22-Apr-2021 20:13:12] Completed 1 of 5 simulation runs
[22-Apr-2021 20:13:29] Completed 2 of 5 simulation runs
[22-Apr-2021 20:13:52] Completed 3 of 5 simulation runs
[22-Apr-2021 20:14:24] Completed 4 of 5 simulation runs
[22-Apr-2021 20:14:41] Completed 5 of 5 simulation runs

Внутри Data проверьте один из файлов. Каждый файл представляет собой MAT-файл, содержащий следующие переменные MATLAB ® :

Теперь можно создать хранилище данных ансамбля моделирования с использованием созданных данных. Получающееся simulationEnsembleDatastore объект указывает на сгенерированные данные. Объект перечисляет переменные данных в ансамбле, и по умолчанию для чтения выбираются все переменные. Осмотрите DataVariables и SelectedVariables свойства ансамбля для подтверждения этих обозначений.

ensemble = simulationEnsembleDatastore(location)

ensemble = 
  simulationEnsembleDatastore with properties:

           DataVariables: [4x1 string]
    IndependentVariables: [0x0 string]
      ConditionVariables: [0x0 string]
       SelectedVariables: [4x1 string]
                ReadSize: 1
              NumMembers: 5
          LastMemberRead: [0x0 string]
                   Files: [5x1 string]

ensemble.DataVariables

ans = 4x1 string
    "SimulationInput"
    "SimulationMetadata"
    "Tacho"
    "Vibration"

ensemble.SelectedVariables

ans = 4x1 string
    "SimulationInput"
    "SimulationMetadata"
    "Tacho"
    "Vibration"

Теперь вы можете использовать ensemble для чтения и анализа сгенерированных данных в хранилище данных ансамбля. Посмотрите simulationEnsembleDatastore для получения дополнительной информации.