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动态系统仿真阶段“,

模型编译

模拟的第一个阶段发生在系统模型是开放的并且您模拟模型的时候。在Simuli金宝appnk中®编辑器中,单击运行.运行模拟会导致Simulink引擎调用模型编译器。金宝app模型编译器将模型转换为可执行的形式,这个过程称为编译。特别地,编译器:

  • 计算模型的块参数表达式以确定它们的值。

  • 确定信号属性,例如,名称,数据类型,数字类型和维度,这些属性不是由模型明确指定的,并检查每个块是否可以接受连接到其输入的信号。

  • 将源信号的属性传播到它所驱动的块的输入,以便计算块中先前未指定的属性。

  • 执行块减少优化。

  • 通过将虚拟子系统替换为它们所包含的块(参见解决比较).

  • 通过基于任务的排序确定块的执行顺序。

  • 确定模型中未显式指定采样时间的所有块的采样时间(参见传播如何影响继承的采样时间).

这些事件本质上与更新图表时发生的事件相同(更新图表并运行模拟).所不同的是,Simulink软件将模型编译作为模型仿真金宝app的一部分开始,其中编译直接进入链接阶段,如中所述链接阶段.相反,您可以将显式的模型更新作为模型上的独立操作开始。

当您编译模型或模型层次结构时,您可以通过单击取消进度条旁边的按钮。

链接阶段

在这个阶段,Simulink引擎为框图金宝app的执行分配工作区域(信号、状态和运行时参数)所需的内存。它还为存储每个块的运行时信息的数据结构分配和初始化内存。对于内置块,块的主要运行时数据结构称为SimBlock。它存储块的输入和输出缓冲区以及状态和工作向量的指针。

方法执行列表

在Link阶段,Simulink引擎还创建方法金宝app执行列表。这些列表列出了调用模型的块方法来计算输出的最有效顺序。在模型编译阶段生成的块执行顺序列表用于构造方法执行列表。

块优先级

您可以为块分配更新优先级。高优先级块的输出方法在低优先级块的输出方法之前执行。这些优先级只有在与区块执行顺序一致时才会得到尊重。

模拟回路阶段

一旦链接阶段完成,模拟就进入模拟循环阶段。在这一阶段,Simulink引擎利用模金宝app型提供的信息,从仿真开始时间到仿真结束时间,以一定的时间间隔依次计算系统的状态和输出。计算状态和输出的连续时间点称为时间步长。步骤之间的时间长度称为步长。步长取决于求解器的类型(参见解决比较)用于计算系统的连续状态,即系统的基本采样时间(见系统中的采样时间),以及系统的连续状态是否具有不连续(见讨论二阶导数过零检测).

模拟循环阶段有两个子阶段:循环初始化阶段和循环迭代阶段。初始化阶段在循环开始时发生一次。从仿真开始时间到仿真停止时间,迭代阶段每时间步重复一次。

在模拟开始时,模型指定要模拟的系统的初始状态和输出。在每一步中,计算系统输入、状态和输出的新值,并更新模型以反映计算值。在仿真结束时,模型反映了系统输入、状态和输出的最终值。Simu金宝applink软件提供数据显示和日志记录块。您可以通过在模型中包含这些块来显示和/或记录中间结果。

下面的流程图解释了模拟回路是如何工作的k表示主步长计数器:

循环迭代

在每个时间步骤中,Simulink引擎:金宝app

  1. 计算模型输出。

    Simu金宝applink引擎通过调用Simulink模型Outputs方法启动此步骤。模型Outputs方法依次调用模型系统Outputs方法,该方法按照在模拟的Link阶段生成的Outputs方法执行列表指定的顺序调用模型包含的块的Outputs方法(参见解决比较).

    系统的Outputs方法将以下参数传递给每个块的Outputs方法:指向块的数据结构和它的SimBlock结构的指针。SimBlock数据结构指向Outputs方法计算块输出所需的信息,包括输入缓冲区和输出缓冲区的位置。

  2. 计算模型的状态。

    Simu金宝applink引擎通过调用求解器来计算模型的状态。它调用哪个求解器取决于模型是没有状态、只有离散状态、只有连续状态,还是同时具有连续和离散状态。

    如果模型只有离散状态,Simulink引擎将调用用户选择的离散求解器。金宝app求解器计算达到模型的采样次数所需的时间步长的大小。然后调用模型的Update方法。模型Update方法调用其系统的Update方法,后者按照Link阶段生成的Update方法列表指定的顺序调用系统包含的每个块的Update方法。

    如果模型只有连续状态,Simulink引擎将调用模型指定的连续求解器。金宝app根据求解器的不同,求解器要么依次调用模型的derivative方法一次,要么进入一个小时间步长的子周期,其中求解器重复调用模型的Outputs方法和Derivatives方法,以在主时间步内的连续间隔内计算模型的输出和导数。这样做是为了提高状态计算的准确性。模型Outputs方法和Derivatives方法依次调用它们对应的系统方法,这些系统方法按照在Link阶段生成的Outputs和Derivatives方法执行列表指定的顺序调用块Outputs和Derivatives。

  3. 可选地检查块的连续状态中的不连续。

    一种叫做过零检测的技术用于检测连续状态下的不连续。看到讨论二阶导数过零检测获取更多信息。

  4. 计算下一个时间步骤的时间。

重复步骤1到4,直到达到模拟停止时间。

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