Документация

Сведения о настройке данных быстрого моделирования

Формат и настройка входных данных для быстрого моделирования зависят от требований пользователя.

Целевой объект RSim требует, чтобы MAT-файлы, используемые в качестве входных данных для блоков From File и Inport, содержали данные. grt target вставляет данные MAT-файла непосредственно в созданный код, который затем компилируется и связывается как исполняемый файл. Напротив, RSim позволяет заменять наборы данных для каждого последующего моделирования. MAT-файл, содержащий данные блока Из файла (From File) или Inport (Inport), должен присутствовать, если в модели существует блок Из файла (From File) или Inport (Inport).

Создание MAT-файла, содержащего структуру параметров модели

Создание MAT-файла, содержащего структуру глобальных параметров модели (model_P),

Если необходимо выполнить моделирование для различных наборов данных, рекомендуется преобразовать структуру параметров в массив ячеек и сохранить изменения параметров в одном MAT-файле.

Получение структуры параметров для модели.  Получить глобальную структуру параметров (model_P) для модели путем вызова функции rsimgetrtp.

param_struct = rsimgetrtp('model')

rsimgetrtp функция принудительно обновляет действие схемы обновления для указанной модели и возвращает структуру, содержащую следующие поля.

Структура параметров содержит следующую информацию.

Генератор кода сообщает настраиваемый параметр с фиксированной точкой в соответствии с сохраненным значением. Например, sfix(16) значение параметра 1.4 с масштабированием 2^-8 имеет значение 358 как int16.

В следующем примере: rsimgetrtp возвращает структуру параметров для примера модели rtwdemo_rsimtf кому param_struct.

param_struct = rsimgetrtp('rtwdemo_rsimtf')

param_struct = 

    modelChecksum: [1.7165e+009 3.0726e+009 2.6061e+009 2.3064e+009]
       parameters: [1x1 struct]

Сохраните структуру параметров в MAT-файле.  После вызова rsimgetrtp, сохраните возвращаемое значение вызова функции в MAT-файле. Затем с помощью опции командной строки можно указать MAT-файл в качестве входных данных для быстрого моделирования.

В следующем примере сохраняется структура параметров, возвращенная для rtwdemo_rsimtf в MAT-файл myrsimdemo.mat.

save myrsimdemo.mat param_struct;

Сведения об использовании параметров командной строки для задания требуемых файлов см. в разделе Запуск экспресс-моделирования.

Преобразование структуры параметров для выполнения моделирования в различных наборах данных.  Чтобы использовать быстрое моделирование для проверки изменений определенных параметров, можно преобразовать структуру параметров модели в массив ячеек. Затем можно получить доступ к определенному набору параметров с помощью оператора @, чтобы указать индекс для определенного набора параметров в файле.

Чтобы преобразовать структуру в массив ячеек, выполните следующие действия.

Можно также изменить параметры блока в модели и использовать rsimgetrtp для создания нескольких наборов параметров:

Дополнительные сведения о задании каждого набора параметров при выполнении моделирования см. в разделе Изменение параметров блока для моделирования RSim.

Создание MAT-файла для блока из файла

В качестве источника входных данных для блока «Из файла» можно использовать MAT-файл. Формат данных в MAT-файле должен соответствовать формату данных, ожидаемому этим блоком. Например, при использовании матрицы в качестве входных данных для MAT-файла размер матрицы не может отличаться от размера матрицы для исполняемого файла.

Чтобы создать MAT-файл для блока «Из файла»:

Создание MAT-файла для блока ввода

В качестве источника входных данных для блока Inport можно использовать MAT-файл.

Формат данных в MAT-файле должен соответствовать одному из трех форматов на основе столбцов, перечисленных в следующей таблице. В таблице перечислены форматы в порядке от наименее гибких до наиболее гибких.

Поддерживаемые форматы и следующая процедура показаны на rtwdemo_rsim_i.

Чтобы создать MAT-файл для блока Inport:

Быстрое моделирование

Используя цель RSim, можно построить модель один раз и выполнить несколько моделирований для изучения эффектов различных настроек параметров и входных сигналов. Можно запустить моделирование непосредственно из командной строки операционной системы, перенаправить команду из командной строки MATLAB с помощью символа bang (!) или выполнить команды из сценария.

В командной строке операционной системы используйте

rtwdemo_rsimtf

В командной строке MATLAB используйте

!rtwdemo_rsimtf

В следующей таблице перечислены способы использования параметров целевой командной строки RSim для управления моделированием.

В следующих разделах используется rtwdemo_rsimtf пример модели в примерах для иллюстрации некоторых из этих опций командной строки. В каждом случае предполагается, что вы уже сделали следующее:

Требования к быстрому моделированию

К исполняемым файлам с фиксированными и переменными шагами применяются следующие требования.

Установка времени синхронизации для быстрого моделирования

Если модель часто пересекает ноль, а размер небольшого шага модели невелик, рекомендуется установить ограничение по времени для быстрого моделирования. Чтобы задать ограничение по времени, укажите -L с положительным целым значением. Моделирование прерывается после выполнения в течение указанного времени (а не во время моделирования). Например,

  !rtwdemo_rsimtf -L 20

После запуска исполняемого файла в течение 20 секунд программа завершает работу. Появится сообщение, подобное одному из следующих:

Для использования этой опции не требуется ничего делать ни с моделью, ни с ее конфигурацией.

Переопределение времени остановки моделирования модели

По умолчанию быстрое моделирование выполняется до тех пор, пока время моделирования не достигнет времени, указанного в диалоговом окне Параметры конфигурации (Configuration Parameters) на панели Решатель (Solver). Можно переопределить время остановки моделирования модели с помощью -tf вариант. Например, следующее моделирование выполняется до тех пор, пока время не достигнет 6,0 секунд.

!rtwdemo_rsimtf -tf 6.0

Целевой объект RSim останавливает и регистрирует выходные данные с использованием правил регистрации данных MAT-файла.

Если модель включает блок Из файла (From File), окончание моделирования регулируется настройкой времени остановки, заданной в диалоговом окне Параметры конфигурации (Configuration Parameters), на панели Решатель (Solver) или с помощью целевой опции RSim. -tf. Значения во временном векторе блока игнорируются. Однако, если время моделирования превышает конечные точки матрицы времени и сигнала (если конечное время больше, чем конечное значение времени матрицы данных), данные сигнала экстраполируются на конечное значение времени.

Считывание вектора параметров в быстрое моделирование

Для считывания вектора параметров модели в быстрое моделирование необходимо сначала создать MAT-файл, содержащий структуру параметров, как описано в разделе Создание MAT-файла, включающего структуру параметров модели. Затем можно указать MAT-файл в командной строке с помощью -p вариант.

Например:

Укажите новый файл сигнальных данных для блока из файла

Если источником входных данных модели является блок Из файла (From File), то блок с входными данными можно подавать во время моделирования из одного MAT-файла или изменить MAT-файл с одного моделирования на другой. Каждый MAT-файл должен соответствовать формату, описанному в разделе Создание MAT-файла для блока из файла.

Чтобы изменить MAT-файл после первоначального моделирования, укажите исполняемый файл с помощью -f вариант и oldfile.mat=newfile.mat , как показано в следующем примере.

Блоки From File требуют ввода данных типа double. Если необходимо импортировать сигнальные данные другого типа, кроме doubleиспользуйте блок Inport (см. раздел Создание MAT-файла для блока Inport) или блок From Workspace с данными, заданными в качестве структуры.

Данные рабочей области должны иметь формат:

variable.time
variable.signals.values

При наличии нескольких сигналов используйте следующий формат:

variable.time
variable.signals(1).values
variable.signals(2).values

Укажите файл данных сигнала для блока ввода

Если источником входных данных модели является блок Inport, то во время моделирования блок с входными данными можно передать из одного MAT-файла или изменить MAT-файл с одного моделирования на другой. Каждый MAT-файл должен соответствовать одному из трех форматов, описанных в разделе Создание MAT-файла для блока ввода.

Чтобы указать MAT-файл после моделирования, укажите исполняемый файл с помощью -i и имя MAT-файла, содержащего входные данные. Например:

Изменение параметров блока для моделирования RSim

Как описано в разделе Создание MAT-файла, включающего структуру параметров модели, после изменения одного или нескольких параметров в блок-схеме Simulink можно извлечь вектор параметров, model_P, для всей модели. Затем можно сохранить вектор параметров вместе с контрольной суммой модели в MAT-файл. Этот MAT-файл может быть считан непосредственно автономным исполняемым файлом RSim, что позволяет заменить весь вектор параметров или отдельные значения параметров, для выполнения исследований вариаций значений параметров, представляющих коэффициенты, новые данные для входных сигналов и так далее.

RSim может считывать MAT-файл и заменять весь model_P структура при каждом изменении одного или нескольких параметров без повторной компиляции всей модели.

Например, предположим, что вы изменили один или несколько параметров в модели, создали новый model_P вектор и сохраненный model_P новому MAT-файлу с именем mymatfile.mat. Чтобы запустить то же самое rtwdemo_rsimtf и использовать эти новые значения параметров, -p , как показано в следующем примере:

!rtwdemo_rsimtf -p mymatfile.mat
load rtwdemo_rsimtf 
plot(rt_yout)

Если структура параметров преобразована в массив ячеек для выполнения моделирования в различных наборах данных, как описано в разделе Преобразование структуры параметров для выполнения моделирования в различных наборах данных, необходимо добавить @n суффикс спецификации MAT-файла. n - элемент массива ячеек, содержащий определенные входные данные, которые необходимо использовать для моделирования.

В следующем примере выполняется преобразование param_struct в массив ячеек, изменяет значения параметров, сохраняет изменения в MAT-файле mymatfile.mat, а затем запускает исполняемый файл, используя значения параметров во втором элементе массива ячеек в качестве входных данных.

param_struct = rsimgetrtp('rtwdemo_rsimtf');
param_struct = rsimsetrtpparam(param_struct,2);
param_struct.parameters{1}

ans = 

       dataTypeName: 'double'
         dataTypeId: 0
            complex: 0
         dtTransIdx: 0
             values: [-140 -4900 0 4900]
                map: []
    structParamInfo: []

param_struct.parameters{2}.values=[-150 -5000 0 4950];
save mymatfile.mat param_struct;
!rtwdemo_rsimtf -p mymatfile.mat@2 -o rsim2.mat

Задание нового имени выходного файла для моделирования

Если в диалоговом окне Параметры конфигурации (Configuration Parameters) на панели Импорт/экспорт данных (Data Import/Export) указан один или несколько параметров Сохранить в рабочую область (Save to Workspace) - Время (Time), Состояния (States), Выходы (Outputs) или Конечные состояния (Final States), - по умолчанию сохраняются результаты регистрации моделирования в файле. model.mat. Например, пример модели rtwdemo_rsimtf обычно сохраняет данные в rtwdemo_rsimtf.mat, следующим образом:

!rtwdemo_rsimtf
created rtwdemo_rsimtf.mat

Можно указать новое имя выходного файла для регистрации данных с помощью -o при запуске исполняемого файла.

!rtwdemo_rsimtf -o rsim1.mat

В этом случае выполняется набор параметров, предоставляемых во время генерации кода, включая параметры данных блока «Из файла».

Укажите новые имена выходных файлов для блоков в файл

Точно так же, как можно задать новое имя системного выходного файла, можно также предоставить новые имена выходных файлов для данных, сохраненных из одного или нескольких блоков В файл. Для этого укажите исходное имя файла во время создания кода с новым именем, как показано в следующем примере:

!rtwdemo_rsimtf -t rtwdemo_rsimtf_data.mat=mynewrsimdata.mat

В этом случае предположим, что исходная модель записала данные в выходной файл rtwdemo_rsimtf_data.mat. Указание нового имени файла вынуждает RSim записывать данные в файл mynewrsimdata.mat. С помощью этого метода можно избежать перезаписи существующего прогона моделирования.