Описание примера

Большие данные относятся к данным, которые являются слишком большими, чтобы загрузить в системную память целиком.

Simulink может произвести большие данные как симуляцию выход и использовать большие данные как вход симуляции. Чтобы обработать большие данные для обоих вводов и выводов, целые данные хранятся в MAT-файле на жестком диске. Только маленькие фрагменты этих данных загружаются в системную память в любое время в процессе моделирования. Этот подход известен как потоковую передачу. Simulink может передать данные потоком к и из MAT-файла. Потоковая передача решает проблемы памяти, потому что мощность жесткого диска обычно очень больше мощности оперативной памяти.

В этом примере показано, как обработать большие данные в симуляциях Simulink. Логгирование, чтобы зарегистрировать возможность используется, чтобы передать большие данные потоком как выход симуляции. Потоковая передача из файла затем снабжает большими данными, как введено к симуляции.

Настройте Логгирование к Файлу

К потоковым выходным данным к MAT-файлу позвольте регистрировать к файлу.

Позвольте регистрировать к файлу путем выбора ''Параметров конфигурации> Импорт/Экспорт Данных> Логарифмические данные о Наборе данных к файлу'' опция. Можно также задать имя файла, который будет содержать результат.

Программируемый способ позволить Регистрировать к файлу путем установки параметра модели LoggingToFile к on.

Когда логгирование к файлу включено на модели, симуляции тот потоки, модели регистрировали сигналы непосредственно в MAT-файл. Кроме того, если логгирование состояний или Выхода включено, и SaveFormat задан как Набор данных, те значения передаются потоком в то же самое MAT-файл.

Симулируйте модель

Этот пример изменяет директорию во временную директорию, которая имеет полномочия записи. Затем пример вызывает sim команду, чтобы симулировать модель, регистрируя к файлу.

Установите параметр SignalLoggingName, который задает имя объекта Dataset содержать результат логгирования сигнала к topOut. Установите параметр LoggingFileName, который задает имя получившегося MAT-файла к top.mat. Параметр StopTime устанавливается на 5 000 секунд. Для более реалистического большого примера данных время остановки было бы намного большим значением, которое приведет к значительно большему количеству выборок данных, чтобы регистрировать. CD (tempdir);

### Starting serial model reference simulation build
### Successfully updated the model reference simulation target for: sldemo_mdlref_counter_bus

Build Summary

Simulation targets built:

Model                      Action                       Rebuild Reason                                        
==============================================================================================================
sldemo_mdlref_counter_bus  Code generated and compiled  sldemo_mdlref_counter_bus_msf.mexa64 does not exist.  

1 of 1 models built (0 models already up to date)
Build duration: 0h 0m 17.686s

Создайте объект DatasetRef сослаться на регистрируемый набор данных в MAT-файле

Используйте объект DatasetRef сослаться на получившийся Набор данных в регистрируемом MAT-файле. Преимущество использования DatasetRef - то, что MAT-файл, на который ссылаются, не загружается в память. DatasetRef является очень легким интерфейсным объектом для ссылки на Набор данных, который хранится в файле. Альтернатива для вызова load функция на этом файле загружает целый файл в память, которая не может быть возможной, если этот Набор данных содержит большие данные.

Получите ссылку на регистрируемый сигнал

Можно использовать {} индексацию объекта DatasetRef сослаться на отдельные сигналы в Наборе данных, не загружая эти сигналы в память. Например, чтобы сослаться на сигнал секунд:

Поле Values sig2 является объектом SimulationDatastore, который является легкой ссылкой на данные сигнала 2, сохраненного на диске:

ans = 

  SimulationDatastore with properties:

      ReadSize: 100
    NumSamples: 50001
      FileName: '/tmp/BR2021bd_1724986_151598/publish_examples7/tpe23eae11/ex31145726/top.mat'

    Data Preview:

     Time       Data 
    _______    ______

    0 sec      1    5
    0.1 sec    1    5
    0.2 sec    2    6
    0.3 sec    2    6
    0.4 sec    3    7
    :          :

Получите больше ссылок на другие регистрируемые сигналы

Этот пример использует некоторые из этих регистрируемых сигналов как входные параметры к симуляции модели, на которую ссылаются. Создайте легкие ссылки для каждого из них. Это сигналы шины в модели, и получившиеся поля Values являются структурами объектов SimulationDatastore. Каждая структура отражает иерархию сигнала первоначальной шины.

Создайте новый объект набора данных использовать в качестве входа симуляции

Задайте входные сигналы к симуляции через объект Dataset. Каждый элемент в этом Наборе данных предоставляет входные данные блоку импорта, соответствующему тому же индексу. Создайте пустой Набор данных ds и затем поместите ссылки на регистрируемые сигналы в него как элементы номер один и два.

Используйте {} индексирующий на объекте Dataset присвоить элементы в соответствующие положения.

В каждом элементе Набора данных можно смешать ссылки на данные сигнала (e.g., объект SimulationDatastore) с данными в оперативной памяти (e.g. Объекты временных рядов. Изменить одно из верхнего насыщения ограничивает от 30 до 37:

Данные о потоковом вводе в симуляцию

Теперь симулируйте модель sldemo_mdlref_counter_bus, на которую ссылаются,, и используйте Набор данных ds, как введено. Данные, на которые ссылаются объекты SimulationDatastore, передаются потоком в симуляцию без подавляющего система.

Данные для верхнего предела насыщения не передаются потоком, потому что тот сигнал задан как timeseries в оперативной памяти. Изменение в пределе насыщения отражается приблизительно во время 6 в осциллографе (сигнал теперь насыщает к значению 37 вместо 30).

Сводные данные

Этот пример продемонстрировал рабочий процесс цикла обработки больших данных от и до симуляции. Логгирование к персистентному устройству хранения данных использовалось к потоковым данным из первой симуляции в MAT-файл. Вторая симуляция была затем установлена до потока данные из того файла, как введено. Более реалистический пример имел бы большее значение для параметра модели StopTime, приводящего к большему регистрируемому MAT-файлу. Второе моделирование могло также быть конфигурировано для более длинного StopTime. Однако даже с большими файлами данных для выхода и входа, требования к памяти для более длительных симуляций остаются то же самое!

MATLAB® Workflow

SimulationDatastore позволяет вам анализировать записанные данные инкрементно в MATLAB. При возвращении к ссылке на второй регистрируемый сигнал присвойте datastore новой переменной, чтобы упростить доступ к нему.

Доступ к данным во фрагментах

SimulationDatastore позволяет инкрементное чтение справочных данных. Чтение делает во фрагментах и управляет свойство ReadSize. Значением по умолчанию для ReadSize являются 100 выборок (каждая выборка для сигнала является данными, регистрируемыми для одного временного шага симуляции). Измените его в 1 000 для этого примера. Каждое чтение datastore возвращает представление расписания данных.

Сбросьте счетчик чтения SimulationDatastore

Каждое чтение на datastore совершенствует счетчик чтения. Можно сбросить этот счетчик и начать читать с начала:

Выполните итерации через все данные в Datastore

Используйте SimulationDatastore для инкрементного доступа к регистрируемым данным моделирования для большого анализа данных в MATLAB. Можно выполнить итерации по целой записи данных и фрагментам: