Создание данных рабочей области

Сначала создайте данные рабочей области для импорта в инспектор данных моделирования с помощью пользовательского средства чтения. Предположим, что каждый сигнал хранится в виде структуры с полями для данных (d), значения времени (t) и имя сигнала (n).

time = 0:0.1:100;
time = time';
lineData = 1/4*time;
sineWave = sin((2*pi)/50*time);
squareWave = square((2*pi)/30*time);

mySineVar.d = sineWave;
mySineVar.t = time;
mySineVar.n = "Sine Wave";

myLineVar.d = lineData;
myLineVar.t = time;
myLineVar.n = "Line";

mySquareVar.d = squareWave;
mySquareVar.t = time;
mySquareVar.n = "Square Wave";

Запись определения класса для пользовательского устройства чтения

Запишите определение класса, указывающее, как пользовательское устройство чтения извлекает соответствующие данные и метаданные из переменных рабочей области. Сохраните файл определения класса в расположении по MATLAB™ пути.

Определение класса начинается с наследования от io.reader , за которым следуют определения свойств и методов. Пользовательское устройство чтения в этом примере определяет свойство ChannelIndex. Можно использовать средство чтения для импорта отдельных структур или массива структур из рабочей области. ChannelIndex используется при импорте массива структур.

classdef SimpleStructReader < io.reader

    properties
        ChannelIndex
    end

Каждый пользовательский читатель должен определить getName, getTimeValues, и getDataValues методы. При записи пользовательского средства чтения для импорта данных из рабочей области необходимо также определить supportsVariable способ. Считыватель в этом примере также определяет getChildren способ поддержки импорта массива структур.

supportsVariable проверяет, какие переменные в рабочей области поддерживаются устройством чтения. В этом примере supportsVariable прибыль true когда:

function supported = supportsVariable(~, val)
    % Support structure with fields t (time), d (data), and n (name)
    supported = ...
        isstruct(val) && ...
        isfield(val,'t') && ...
        isfield(val,'d') && ...
        isfield(val,'n');
    if supported
        for idx = 1:numel(val)
            varName = val(idx).n;
            time = val(idx).t;
            varData = val(idx).d;
                    
            % Name must be string or character array
            if ~ischar(varName) && ~isstring(varName)
                supported = false;

            % Time must be double column vector
            elseif ~isa(time,'double') || ~iscolumn(time)
                supported = false;

            % Data size must match time size
            else
                timeSz = size(time);
                dataSz = size(varData);
                        
                if ~isnumeric(varData) || ~isequal(dataSz, timeSz)
                    supported = false;
                end
            end
        end
    end
end

getChildren метод создает SimpleStructReader объект для каждой структуры в массиве структур. Если импортируемая переменная не является скалярной, getChildren метод присваивает значение ChannelIndex свойство добавлено в класс для пользовательского устройства чтения. VariableValue свойство для каждого SimpleStructReader объект, возвращенный getChildren метод - массив структур. Другие методы используют ChannelIndex для извлечения соответствующего имени сигнала, данных сигнала и значений времени из каждого объекта.

function childObj = getChildren(obj)
    childObj = {};
    if ~isscalar(obj.VariableValue) && isempty(obj.ChannelIndex)
        numChannels = numel(obj.VariableValue);
        childObj = cell(numChannels,1);
        for idx = 1:numChannels
            childObj{idx} = SimpleStructReader;
            childObj{idx}.VariableName = sprintf('%s(%d)',obj.VariableName,idx);
            childObj{idx}.VariableValue = obj.VariableValue;
            childObj{idx}.ChannelIndex = idx;
        end
    end
end

getName присваивает имя, сохраненное в n поле структуры к каждому импортированному сигналу. Если импортированная переменная является скалярной, метод получает имя из VariableValue имущества SimpleStructReader объект. Если импортированные данные представляют собой массив структур, соответствующая структура извлекается из VariableValue с использованием свойства ChannelIndex собственность. Имя узла верхнего уровня массива Signal Array.

function retName = getName(obj)
    if isscalar(obj.VariableValue)
        retName = char(obj.VariableValue.n);
    elseif ~isempty(obj.ChannelIndex)
        varVal = obj.VariableValue(obj.ChannelIndex);
        retName = char(varVal.n);
    else
        retName = 'Signal Array';
    end
end

getTimeVals и getDataVals методы обрабатывают скалярные и нескалярные структуры, подобные тому, как getName способ делает. Для скалярной структуры оба метода извлекают соответствующее поле из VariableValue имущества SimpleStructReader объект. Для нескалярной структуры оба метода имеют доступ к соответствующей структуре в VariableValue с использованием свойства ChannelIndex собственность. Наконец, для узла верхнего уровня массива время и данные возвращаются как пустые.

function timeVals = getTimeValues(obj)
    if isscalar(obj.VariableValue)
        timeVals = obj.VariableValue.t;
    elseif ~isempty(obj.ChannelIndex)
        varVal = obj.VariableValue(obj.ChannelIndex);
        timeVals = varVal.t;
    else
        timeVals = [];
    end
end
        
function dataVals = getDataValues(obj)
    if isscalar(obj.VariableValue)
        dataVals = obj.VariableValue.d;
    elseif ~isempty(obj.ChannelIndex)
        varVal = obj.VariableValue(obj.ChannelIndex);
        dataVals = varVal.d;
    else
        dataVals = [];
    end
end

Регистрация пользовательского устройства чтения

После записи определения класса для пользовательского устройства чтения необходимо зарегистрировать устройство чтения, прежде чем использовать его для импорта данных в инспектор данных моделирования. Инспектор данных моделирования не хранит зарегистрированные считывающие устройства между сеансами MATLAB, поэтому необходимо регистрировать пользовательские считывающие устройства в начале каждого нового сеанса MATLAB. Чтобы зарегистрировать устройство чтения данных рабочей области в этом примере, используйте registerWorkspaceReader способ.

registerWorkspaceReader(SimpleStructReader);

Для подтверждения регистрации устройства чтения используйте io.reader.getRegisteredWorkspaceReaders способ.

io.reader.getRegisteredWorkspaceReaders

ans = 
"SimpleStructReader"

Импорт данных рабочей области в пользовательском формате

После регистрации пользовательского средства чтения данных рабочей области можно импортировать переменные рабочей области, сохраненные в пользовательском формате, в инспектор данных моделирования с помощью пользовательского интерфейса или Simulink.sdi.createRun функция.

Чтобы импортировать данные с помощью пользовательского интерфейса, откройте инспектор данных моделирования. Вы можете использовать Simulink.sdi.view для открытия инспектора данных моделирования из окна команд MATLAB. Затем выберите Импорт.

В диалоговом окне «Импорт» отображаются данные в базовом рабочем пространстве, которые инспектор данных моделирования может импортировать с помощью встроенных и зарегистрированных пользовательских средств чтения. Поскольку пользовательское устройство чтения зарегистрировано, Line, Sine Wave, и Square Wave сигналы доступны для импорта, в то время как lineData, sineWave, и squareWave Переменные не указаны. Выберите данные, которые требуется импортировать, и выберите Импорт. Импорт данных в прогон с именем Imported_Data.

Чтобы импортировать данные из рабочей области программным способом, используйте Simulink.sdi.createRun функция.

Simulink.sdi.createRun('Custom Workspace Data Run','vars',myLineVar,mySineVar,mySquareVar);

Пользовательское устройство чтения в этом примере также может импортировать массив структур. При импорте массива переменных рабочей области вместо их импорта по отдельности переменные группируются при импорте данных в существующий прогон. Создание массива, содержащего myLineVar, mySineVar, и mySquareVar структуры и импорт массива с помощью Simulink.sdi.createRun функция.

myVarArray = [myLineVar; mySineVar; mySquareVar];
Simulink.sdi.createRun('Workspace Array Run','vars',myVarArray);

Проверка и анализ импортированных данных

После импорта данных можно использовать инспектор данных моделирования для проверки и анализа импортированных данных самостоятельно или вместе со связанными данными моделирования.