В этом примере показано, как симулировать и сгенерировать код в реальном времени для блока MPC Controller с Coder™ Simulink ®. Код может быть сгенерирован как в одинарной, так и в двойной точности.
Чтобы запустить этот пример, требуются Simulink и Simulink Coder.
if ~mpcchecktoolboxinstalled('simulink') disp('Simulink is required to run this example.') return end if ~mpcchecktoolboxinstalled('simulinkcoder') disp('Simulink Coder is required to run this example.'); return end
Вы должны иметь разрешение на запись, чтобы сгенерировать соответствующие файлы и исполняемый файл. Поэтому перед началом симуляции и генерацией кода смените текущую директорию на временную директорию.
cwd = pwd; tmpdir = tempname; mkdir(tmpdir); cd(tmpdir);
Определите объект SISO.
plant = ss(tf([3 1],[1 0.6 1]));
Определите контроллер MPC для объекта.
Ts = 0.1; %Sample time p = 10; %Prediction horizon m = 2; %Control horizon Weights = struct('MV',0,'MVRate',0.01,'OV',1); % Weights MV = struct('Min',-Inf,'Max',Inf,'RateMin',-100,'RateMax',100); % Input constraints OV = struct('Min',-2,'Max',2); % Output constraints mpcobj = mpc(plant,Ts,p,m,Weights,MV,OV);
По умолчанию блоки MPC Controller используют данные двойной точности для симуляции и генерации кода.
Симулируйте модель в Simulink.
mdl1 = 'mpc_rtwdemo';
open_system(mdl1)
sim(mdl1)
-->Converting model to discrete time. -->Assuming output disturbance added to measured output channel #1 is integrated white noise. -->The "Model.Noise" property of the "mpc" object is empty. Assuming white noise on each measured output channel.
Усилие контроллера и выход объекта сохраняются в базовом рабочем пространстве как переменные u
и y
, соответственно.
Создайте модель с slbuild
команда.
disp('Generating C code... Please wait until it finishes.') set_param(mdl1,'RTWVerbose','off') slbuild(mdl1);
Generating C code... Please wait until it finishes. ### Starting build procedure for: mpc_rtwdemo ### Successful completion of build procedure for: mpc_rtwdemo Build Summary Top model targets built: Model Action Rebuild Reason ============================================================================================ mpc_rtwdemo Code generated and compiled Code generation information file does not exist. 1 of 1 models built (0 models already up to date) Build duration: 0h 0m 19.345s
В системе Windows ® исполняемый файл с именем mpc_rtwdemo.exe
появится во временной директории после завершения процесса сборки.
Запустите исполняемый файл.
if ispc disp('Running executable...') status = system(mdl1); else disp('The example only runs the executable on Windows system.') end
The example only runs the executable on Windows system.
После успешного завершения выполнения исполняемого файла (status = 0) файл данных с именем mpc_rtwdemo.mat
появляется во временной директории.
Сравните ответы из сгенерированного кода (rt_u
и rt_y
) с ответами от предыдущей симуляции в Simulink (u
и y
).
Отклики численно равны.
Можно также сконфигурировать блок MPC, чтобы использовать данные с одной точностью в симуляции и генерации кода.
mdl2 = 'mpc_rtwdemo_single';
open_system(mdl2)
Для этого задайте значение свойства Output data type блока MPC Controller single
.
Симулируйте модель в Simulink.
sim(mdl2)
Усилие контроллера и выход объекта сохраняются в базовом рабочем пространстве как переменные u1
и y1
, соответственно.
Создайте модель с slbuild
команда.
disp('Generating C code... Please wait until it finishes.') set_param(mdl2,'RTWVerbose','off') slbuild(mdl2);
Generating C code... Please wait until it finishes. ### Starting build procedure for: mpc_rtwdemo_single ### Successful completion of build procedure for: mpc_rtwdemo_single Build Summary Top model targets built: Model Action Rebuild Reason =================================================================================================== mpc_rtwdemo_single Code generated and compiled Code generation information file does not exist. 1 of 1 models built (0 models already up to date) Build duration: 0h 0m 14.566s
В системе Windows исполняемый файл с именем mpc_rtwdemo_single.exe
появляется во временной директории после завершения процесса сборки
Запустите исполняемый файл.
if ispc disp('Running executable...') status = system(mdl2); else disp('The example only runs the executable on Windows system.') end
The example only runs the executable on Windows system.
После успешного завершения выполнения исполняемого файла (status = 0) файл данных с именем mpc_rtwdemo_single.mat
появляется во временной директории.
Сравните ответы из сгенерированного кода (rt_u1
и rt_y1
) с ответами от предыдущей симуляции в Simulink (u1
и y1
).
Отклики численно равны.
Закройте модели Simulink и вернитесь в исходную директорию.
bdclose(mdl1) bdclose(mdl2) cd(cwd)