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Matlab中用m代码来控制运行Simulink仿真过程
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✅作者简介：热爱科研的算法开发者，Python、Matlab项目可交流、沟通、学习。 🍎个人主页：算法工程师的学习日志 Matlab中可以通过两种方法以编程方式仿真模型： 通过 sim 命令。通过运行按钮使用 sim 命令执行仿真时，可以使用命令行对仿真执行操作。使用运行按钮执行仿真意味着可以使用 Simulink UI 与仿真进行交互，以执行任何其他操作。 sim 命令仿真 通过使用指定的方法来指定参数值，可以用sim函数以编程方式仿真模型。除运行模型仿真外，还可以使用 sim 命令来启用仿真超时、捕获仿真错误并在仿真完成时访问仿真元数据。 指定参数名称-值对组使用指定为连续的名称-值对组的参数值进行 vdp 模型仿真。 simOut = sim('vdp','SimulationMode','normal',... 'SaveState','on','StateSaveName','xout',... 'SaveOutput','on','OutputSaveName','yout',... 'SaveFormat', 'Dataset'); outputs = simOut.yout outputs = Simulink.SimulationData.Dataset Package: Simulink.SimulationData Characteristics: Name: 'yout' Total Elements: 2 Elements: 1 : 'x1' 2 : 'x2' -Use get or getElement to access elements by index or name. -Use addElement or setElement to add or modify elements.在 Normal 模式下进行模型仿真，并为求解器误差指定绝对容差。sim 函数返回 SimOut，它是一个 Simulink.SimulationOutput 对象，其中包含所有的仿真输出（记录的时间、状态和信号）。 绘制输出信号值对时间的图。 x1 = (outputs.get('x1').Values); x2 = (outputs.get('x2').Values); plot(x1); hold on; plot(x2); title('VDP States') xlabel('Time'); legend('x1','x2')
如果在一个循环中运行多个仿真并使用变步长求解器，可以考虑使用 sim 的 timeout 参数。如果某个仿真因为某种原因中止或开始执行非常小的时间步，该仿真将超时。然后可以运行下一个仿真。 N = 100; simOut = repmat(Simulink.SimulationOutput, N, 1); for i = 1:N simOut(i) = sim('vdp', 'timeout', 1000); end捕获仿真错误如果发生错误导致仿真停止，可以在仿真元数据中查看错误。在这种情况下，sim 会在仿真输出对象中捕获遇到错误之前的仿真数据，以便对仿真进行某些调试，而不用重新运行仿真。要启用此功能，请使用 sim 函数的 CaptureErrors 参数。 这种方法的另一个好处是仿真错误不会导致 sim 停止。因此，假设在 for 循环中使用 sim，此循环中的后续迭代仍会继续运行。 simOut = sim('my_model', 'CaptureErrors', 'on'); simOut.getSimulationMetadata.ExecutionInfo ans = struct with fields: StopEvent: 'DiagnosticError' StopEventSource: [] StopEventDescription: 'Division by zero in 'my_model/Divide'' ErrorDiagnostic: [1×1 struct] WarningDiagnostics: [0×1 struct]访问仿真元数据对采用名称-值对组形式指定参数值的模型进行仿真。运行仿真。 simOut = sim('vdp','SimulationMode','normal','AbsTol','1e-5',... 'SaveState','on','StateSaveName','xoutNew',... 'SaveOutput','on','OutputSaveName','youtNew',... 'SaveFormat', 'StructureWithTime');访问 ModelInfo 属性，其中包含有关模型和求解器的基本信息。 simOut.getSimulationMetadata.ModelInfo ans = struct with fields: ModelName: 'vdp' ModelVersion: '1.6' ModelFilePath: 'C:\MyWork' UserID: 'User' MachineName: 'MyMachine' Platform: 'PCWIN64' ModelStructuralChecksum: [4×1 uint32] SimulationMode: 'normal' StartTime: 0 StopTime: 20 SolverInfo: [1×1 struct] SimulinkVersion: [1×1 struct] LoggingInfo: [1×1 struct]检查求解器信息。 simOut.getSimulationMetadata.ModelInfo.SolverInfo ans = struct with fields: Type: 'Variable-Step' Solver: 'ode45' MaxStepSize: 0.4000查看仿真的时间信息，例如仿真的开始时间和完成时间，以及仿真初始化、执行和终止所用的时间。 simOut.getSimulationMetadata.TimingInfo ans = struct with fields: WallClockTimestampStart: '2016-06-17 10:26:58.433686' WallClockTimestampStop: '2016-06-17 10:26:58.620687' InitializationElapsedWallTime: 0.1830 ExecutionElapsedWallTime: 1.0000e-03 TerminationElapsedWallTime: 0.0030 TotalElapsedWallTime: 0.1870为仿真添加说明。 simOut=simOut.setUserString('Results from simulation 1 of 10'); simOut.getSimulationMetadata ans = SimulationMetadata with properties: ModelInfo: [1×1 struct] TimingInfo: [1×1 struct] ExecutionInfo: [1×1 struct] UserString: 'Results from simulation 1 of 10' UserData: []“运行”按钮仿真对于交互式仿真，可以使用 set_param 和 get_param。使用 set_param 和 get_param可以检查正在运行的仿真的状态，并通过使用模块回调来控制仿真的执行。 控制和检查仿真的状态set_param 允许动态更新变量以及将数据记录变量写入工作区。 开始仿真。 set_param('vdp','SimulationCommand','start')如果使用 set_param 和 'start' 参数启动仿真，则必须使用 'stop' 参数来停止仿真。不使用 'stop' 参数会导致仿真仅在完成后才停止。 暂停、继续和停止仿真。 set_param('vdp','SimulationCommand','pause') set_param('vdp','SimulationCommand','continue') set_param('vdp','SimulationCommand','stop')当使用 set_param 暂停或停止仿真时，仿真不会立即执行命令。您可以使用 set_param 在 stop 命令后开始仿真以及在暂停命令后继续进行仿真。Simulink 首先完成不可中断的工作，例如求解器的求解步骤以及 set_param 命令之前的其他命令。然后才会按照 set_param 命令的指示启动、暂停、继续或停止仿真。 检查仿真的状态。 get_param('vdp','SimulationStatus')软件将返回 'stopped'、'initializing'、'running'、'paused'、'compiled'、'updating'、'terminating' 或 'external'（ 要在仿真运行时动态更新已更改的工作区变量，请使用 update 命令。 set_param('vdp','SimulationCommand','update')将所有数据记录变量写入基础工作区。 set_param('vdp','SimulationCommand','WriteDataLogs')使用回调自动执行仿真任务当对模型执行各种操作（例如启动、暂停或停止仿真）时，将执行回调。可以使用回调来执行 MATLAB 脚本或其他 MATLAB 命令。 编写在模型中查找 Scope 模块的 MATLAB 脚本，并在仿真模型时在前台打开这些模块。将脚本保存在当前文件夹中。 % openscopes.m % Brings scopes to forefront at beginning of simulation. blocks = find_system(bdroot,'BlockType','Scope'); % Finds all of the scope blocks in the top level of your % model. To find scopes in subsystems, provide the subsystem % names. Type help find_system for more on this command. for i = 1:length(blocks) set_param(blocks{i},'Open','on') end % Loops through all of the scope blocks and brings them % to the forefront.为模型设置 StartFcn 参数以调用 openscopes 脚本。 set_param('my_model','StartFcn','openscopes') |
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