Документация

Сведения о времени образца

Вы можете указать поведение S-функций в образце времени в mdlInitializeSampleTimes. Ваша S-функция может наследовать скорости из блоков, которые управляют ею, или определять собственные скорости.

Можно указать коэффициенты S-функций (т.е. время выборки) как

С учетом времени выборки на основе блоков S-функция задает набор рабочих скоростей для блока в целом во время фазы инициализации моделирования. При использовании времени выборки на основе порта функция S-function определяет время выборки для каждого входного и выходного порта по отдельности во время инициализации. Во время фазы моделирования, с учетом времени выборки на основе блоков, S-функция обрабатывает все входы и выходы каждый раз, когда происходит попадание выборки для блока. В отличие от этого, с учетом времени выборки на основе порта блок обрабатывает конкретный порт только в том случае, если для этого порта происходит попадание пробы.

Например, рассмотрим две частоты дискретизации, 0,5 и 0,25 секунды соответственно:

Следует использовать время выборки на основе портов, если приложение требует неодинаковой частоты выборки для выполнения ввода и вывода или если не требуется, чтобы служебные данные, связанные с функционированием портов ввода и вывода, имели наибольшую частоту выборки в блоке.

В некоторых приложениях S-функциональному блоку может потребоваться внутренняя работа с одной или несколькими скоростями дискретизации при вводе или выводе сигналов с другими скоростями. Гибридный блочно-портовый метод задания частоты дискретизации позволяет создавать такие блоки.

В типичных приложениях задается только одно время выборки на основе блоков. Расширенные S-функции могут требовать указания времени выборки на основе портов или нескольких блоков.

Время выборки на основе блоков

S-функции C MEX определяют информацию о времени выборки на основе блоков в

В следующих двух разделах описывается, как задать время выборки на основе блоков для S-функций C MEX. В третьем разделе представлен простой пример задания времени выборки в mdlInitializeSampleTimes. Подробный пример см. в разделе mixedm.c.

ssSetNumSampleTimes(S,numSampleTimes);

ssSetSampleTime(S, sampleTimePairIndex, sample_time)
ssSetOffsetTime(S, offsetTimePairIndex, offset_time)

[CONTINUOUS_SAMPLE_TIME,  0.0                       ]
[CONTINUOUS_SAMPLE_TIME,  FIXED_IN_MINOR_STEP_OFFSET]
[discrete_sample_period,  offset                    ]
[VARIABLE_SAMPLE_TIME  ,  0.0                       ]

[INHERITED_SAMPLE_TIME,  0.0                       ]

[INHERITED_SAMPLE_TIME,  FIXED_IN_MINOR_STEP_OFFSET]

if (ssIsContinuousTask(S,tid)) {
}

if (ssIsSampleHit(S,2,tid) {
}

static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S)
{
  ssSetSampleTime(S, 0, 0.01);
  ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);
  ssSetSampleTime(S, 1, 0.5);
  ssSetOffsetTime(S, 1, 0.0);
} /* End of mdlInitializeSampleTimes. */

Задание времени выборки на основе портов

Нельзя использовать время выборки на основе портов с S-функциями, которые не имеют ни входных портов, ни выходных портов. Если функция S использует время выборки на основе портов и не имеет портов, функция S создает ошибки при обновлении или запуске модели Simulink. Если число входных или выходных портов S-функции является переменным, в S-функцию следует добавить дополнительную защиту, чтобы общее число портов не достигло нуля.

Для использования времени выборки на основе порта в S-функции C MEX необходимо указать количество времени выборки на основе порта в S-функции. mdlInitializeSizes способ:

ssSetNumSampleTimes(S, PORT_BASED_SAMPLE_TIMES)

Необходимо также указать время выборки для каждого входного и выходного порта в S-функции. mdlInitializeSizes с использованием следующих макросов

ssSetInputPortSampleTime(S, idx, period)
ssSetInputPortOffsetTime(S, idx, offset)
ssSetOutputPortSampleTime(S, idx, period)
ssSetOutputPortOffsetTime(S, idx, offset)

Вызов ssSetNumSampleTimes может быть помещен до или после того, как время выборки на основе порта фактически указано в mdlInitializeSizes. Однако, если ssSetNumSampleTimes не настраивает S-функцию для использования времени выборки на основе порта, любое время выборки, установленное для портов, будет игнорироваться.

Для любого данного порта можно указать

ssSetInputPortSampleTime(S, 0, -1);
ssSetInputPortOffsetTime(S, 0, 0);

if (!ssGetInputPortSampleTime(S,0)) {
    ssSetErrorStatus(S,"Cannot inherit a continuous sample time.")
};

Примеры времени на основе гибридных блоков и портов

Гибридный метод назначения времени выборки объединяет методы на основе блоков и на основе портов. Вы сначала указываете, в mdlInitializeSizes, общее количество скоростей, с которыми работает ваш блок, включая как блочные, так и входные и выходные скорости, используя ssSetNumSampleTimes.

Затем вы устанавливаете SS_OPTION_PORT_SAMPLE_TIMES_ASSIGNED опция, использование ssSetOptions, чтобы сообщить модулю моделирования, что вы собираетесь использовать метод на основе портов, чтобы указать скорости портов ввода и вывода по отдельности. Далее, как и в методе на основе блоков, можно указать периоды и смещения всех ставок блока, как внутренних, так и внешних, с помощью

ssSetSampleTime
ssSetOffsetTime

Наконец, как и в методе на основе портов, можно указать скорости для каждого порта с помощью

ssSetInputPortSampleTime(S, idx, period)
ssSetInputPortOffsetTime(S, idx, offset)
ssSetOutputPortSampleTime(S, idx, period)
ssSetOutputPortOffsetTime(S, idx, offset)

Следует отметить, что каждая из назначенных скоростей портов должна совпадать с одной из ранее объявленных скоростей передачи блоков. Пример S-функции см. в разделе mixedm.c.

Многоскоростные S-функциональные блоки

В многоскоростном блоке S-Function можно инкапсулировать код, определяющий каждое поведение в mdlOutputs и mdlUpdate функции с инструкцией, которая определяет, произошло ли попадание пробы. В C MEX S-функции ssIsSampleHit определяет, является ли текущее время совпадением выборки для указанного времени выборки. Макрос имеет следующий синтаксис:

ssIsSampleHit(S, st_index, tid)

где S является SimStruct, st_index определяет конкретный временной индекс выборки и tid - идентификатор задачи (tid является аргументом для mdlOutputs и mdlUpdate функции).

Например, эти операторы в C MEX S-функции указывают три раза выборки: один для непрерывного поведения и два для дискретного поведения.

ssSetSampleTime(S, 0, CONTINUOUS_SAMPLE_TIME);
ssSetSampleTime(S, 1, 0.75);
ssSetSampleTime(S, 2, 1.0);

В mdlUpdate функция, следующая инструкция инкапсулирует код, который определяет поведение для времени выборки 0,75 секунды.

if (ssIsSampleHit(S, 1, tid)) {
}

Второй аргумент, 1, соответствует второму времени выборки, 0,75 секунды.

Используйте следующие строки для инкапсуляции кода, определяющего поведение для непрерывного попадания пробы:

if (ssIsContinuousTask(S,tid)) {
}

/* Initialize the sample time and offset. */
static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S)
{
  ssSetSampleTime(S, 0, CONTINUOUS_SAMPLE_TIME);
  ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);
}

ssSetNumSampleTimes(S, 1);

/* Initialize the sample time and offset. */
static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S)
{
  /* Continuous state sample time and offset. */
  ssSetSampleTime(S, 0, CONTINUOUS_SAMPLE_TIME);
  ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);

  /* Discrete state sample time and offset. */
  ssSetSampleTime(S, 1, 0.1);
  ssSetOffsetTime(S, 1, 0.025);
}

ssSetNumSampleTimes(S, 2);

Многоскоростные S-функции и вычисления времени выборки

Для решателей с фиксированным шагом Simulink использует целочисленную арифметику, а не арифметику с плавающей запятой для вычисления совпадений по времени выборки. Следовательно, время задачи кратно целому числу соответствующих периодов времени выборки.

Этот метод вычисления становится важным, если рассмотреть возможность выполнения булевой логики на основе времени задачи в многоскоростных S-функциях. Например, рассмотрим S-функцию, которая имеет два времени выборки. Тот факт, что (ssIsSampleHit (S, idx1) = = true & & ssIsSampleHit (S,idx2) = true, не гарантирует, что ssGetTaskTime (S, idx1) = = ssGetTaskTime (S, idx2).

Синхронизация многоскоростных S-функциональных блоков

Если задачи, выполняющиеся с различными скоростями, должны совместно использовать данные, необходимо убедиться, что данные, созданные одной задачей, являются действительными при доступе другой задачи, выполняемой с другой скоростью. Вы можете использовать ssIsSpecialSampleHit макро в mdlUpdate или mdlOutputs процедура многоскоростной S-функции для обеспечения достоверности совместно используемых данных. Этот макрос возвращает true если попадание в выборку произошло с одной частотой, и попадание в выборку также произошло с другой частотой на том же шаге времени. Таким образом, это позволяет задаче с более высокой скоростью предоставлять данные, необходимые задаче с более низкой скоростью, со скоростью, которую может обеспечить задача с более низкой скоростью. При использовании ssIsSpecialSampleHit , более медленное время выборки должно быть целым числом, кратным более быстрому времени выборки.

Предположим, например, что модель имеет входной порт, работающий с одной скоростью (с индексом времени выборки 0), и выходной порт, работающий с более низкой скоростью (с индексом времени выборки 1). Кроме того, предположим, что порт вывода должен выводить значение, текущее на входе. Следующий пример иллюстрирует использование этого макроса.

if (ssIsSampleHit(S, 0, tid) {
  if (ssIsSpecialSampleHit(S, 0, 1, tid) {
     /* Transfer input to output memory. */
     ...
  }
}

if (ssIsSampleHit(S, 1, tid) {
   /* Emit output. */
   ...
}

В этом примере первый блок выполняется, когда попадание образца происходит на входной скорости. Если попадание происходит также на выходной частоте, блок передает входной сигнал в выходную память. Второй блок запускается, когда происходит попадание образца на выходную частоту. Он передает выходные данные в своей области памяти на выходные данные блока.

Обратите внимание, что задачи с более высокой скоростью всегда выполняются перед задачами с более низкой скоростью. Таким образом, задача ввода в предыдущем примере всегда выполняется перед задачей вывода, гарантируя, что действительные данные всегда присутствуют в порту вывода.

Указание образца модели для наследования по времени

Если S-функция C MEX наследует время выборки из блоков, управляющих ею, то S-функция должна указать, могут ли ссылочные модели, содержащие S-функцию, наследовать время выборки из родительской модели. Если вывод S-функции не зависит от наследуемого времени выборки, используйте ssSetModelReferenceSampleTimeInheritanceRule макрос для установки правила наследования времени выборки S-функции в значение USE_DEFAULT_FOR_DISCRETE_INHERITANCE. В противном случае задайте для правила значение DISALLOW_SAMPLE_TIME_INHERITANCE запретить наследование времени выборки для ссылочных моделей, которые включают S-функции, выходы которых зависят от унаследованного времени выборки, и тем самым избежать непреднамеренных ошибок моделирования.

Если вы не уверены, зависит ли существующий вывод S-функции от наследуемого времени выборки, проверьте, вызывает ли он какой-либо из следующих макросов C:

или функции TLC:

Если S-функция не вызывает ни один из этих макросов или функций, ее вывод не зависит от наследуемого времени выборки, и поэтому ее можно безопасно использовать в ссылочных моделях, которые наследуют их время выборки.

static void mdlOutputs(SimStruct *S, int_T tid) {
    const real_T *u = (const real_T*) 
    ssGetInputPortSignal(S,0);
    real_T       *y = ssGetOutputPortSignal(S,0);
    y[0] = ssGetSampleTime(S,tid) * u[0];
}

ssSetModelReferenceSampleTimeInheritanceRule
(S, DISALLOW_SAMPLE_TIME_INHERITANCE);