内容：【单次运行 / 用脚本批量运行 / 保存特定时刻信号值 / 完整代码】

 

一、搭建模型

1. RC电路为例

    放置如下电路。电路相关元件在simscape→Foudation库，solver configuration和PS-S Converter在simscape→Utilities库，Scope在simulink→sink库。求解器需连接到电路网络内任意一个位置，把物理信号（电路内）转换到Simulink环境需要PS-S Converter。

    将模型保存为example_RC。

    设置Vdc=1V，将阻值和容值设置成变量res和cap，此后修改阻值和容值进行批量仿真。设置后会提示变量不存在，单次仿真时可以单击右键→模型属性→回调→InitFcn里设置参数的值，如res=1k，cap=1n。

2. 运行仿真

    时间常数RC=1e3*1e-9=1e-6，在界面上方仿真栏，设置停止时间为5*RC=5e-6，点击运行，双击scope查看波形。在scope界面“游标测量值”可以查看数据点，如下图，如果要修改RC参数来获取波形，或者读取波形某个时刻的值，需要在InitFcn反复修改，很不方便。

 

二、用脚本批量运行仿真

    用脚本批量运行simulink仿真前，介绍用到的主要函数和代码

1.     myConfig = getActiveConfigSet(‘modelName’)

    根据输入的模型名，返回该模型的ConfigSet，ConfigSet是“配置模型”，对应simulink界面里“模型设置”选项的GUI内容，“模型设置”界面内所有的选项都可以通过ConfigSet用代码来配置。

 2.     set_param(ConfigSetName, para1, value1, para2, value2, …)

    设置ConfigSet参数，第一个参数是ConfigSet变量名，para名可以在“模型设置”选项GUI内右键查看，比如仿真停止时间是StopTime：

    例：set_param(myConfig, 'StopTime', '8e-9'); % 配置仿真结束时间为8ns

 

3.     Simout = sim(modelName, ConfigSetName)

    在模型中设置想要保存的信号：回到模型里，鼠标放到要记录的信号线上，点击“记录所选信号”。

    根据输入的模型名和ConfigSet名运行仿真。

    SimOut = sim(‘example_RC’, myConfig); % 用myConfig的配置运行example_RC

    SimOut = sim(‘example_RC’); % 用默认配置运行

    sim函数返回的是Simulink.SimulationOutput对象，仿真结果存储在该对象内。

    ①运行仿真，SimulationOutput对象中logsout是前面标记的信号线信息，tout是仿真时间步。②进入logsout，只包含标记的一个数据，③用花括号进行访问，④进入Values，其中 Data和Time就是信号和对应的时间。

 4.     设置扫描参数值，批量运行仿真

    模型包含变量res和cap，在脚本中直接对这两个变量赋值即可。注意删除回调的InitFcn中的内容，否则每次sim都会运行InitFcn，覆盖掉脚本中的变量设置。

    用数组保存想仿的res和cap值，在for循环修改res和cap,再运行sim函数，完成批量运行。

 

三、保存特定时刻信号值

1.     遍历时间步

    从SimulationOutput类里可以获得信号Data和Time，遍历数组可以找到对应时刻值，可以配置MaxStep来调节Time时间步长。

    这种方法在数据量大的时候慢，要遍历整个数组来找时间值。

 

2.     在模型中存储特定时刻值

    实现方式有很多，这里介绍用if模块实现，保存3us时刻的信号值。图中模块名称都显示了，对着检索就行。If和If Action Subsystem在Simulink/Ports and Subsystems库，Clock在Simulink/Source，Data Store Write和Data Store Memory在Simulink/Signal Routing库。

    Clock会输出当前仿真时间，if模块对时间进行判断，允许0.1us的取值时间偏差偏差，则处于2.9u~3.1u内就执行If Action Subsystem模块，Action模块相当于指定范围内闭合的开关，把要存储的信号和Data Store Write模块连线，Write模块获得的信号会写入到Memory模块里，一直存储到仿真结束。

    ① 取值时间偏差和仿真时间步大小需对应，否则可能跳过判别条件对应时间，用MaxStep参数修改时间步：set_param(myConfig, 'MaxStep', '1e-7'); % 仿真最大时间步0.1u，则一定会有一个时间点落入2.9u~3.1u

    ② 如果要在多个时间存储值，多用几个elseif就行。

    ③ 同名的Data Store Write模块和Data Store Memory模块链接起来，双击Memory模块，可以看到对应关系：

    ④ 要手动选择记录Memory模块的信息，打开模块，在记录栏中选中记录数据。

    ⑤ Memory的信息记录在SimulationOutput对象的dsmout里，和信号线信息logsout是并列关系。

    用Simout.dsmout{1}.Values.Data(end)获取Memory的值，信号会存储到仿真结束，直接取最后一个值。

 

完整代码

modelName = 'example_RC'; % 模型名称为example_RC

load_system(modelName); % 加载模型

 

% 配置ConfigSet

myConfig = getActiveConfigSet(modelName);

set_param(myConfig, 'StopTime', '5e-6'); % 配置仿真结束时间5us

 

% 要批量扫描的变量数组

resVal = [1e3 2e3 3e3];

capVal = [1e-9 2e-9];

 

% excel标题

xlswrite('C:\Users\shuanQ\Desktop\example_RC.xlsx', ["res(Ohm)" "Cdec(nF)" "vout_3us"], 1, 'A1');

 

% 批量运行

groupNum = length(resVal)*length(capVal); % 运行次数

rows = 1; % excel行数

for i = 1:length(resVal)

    for j =1:length(capVal)

        res = resVal(i);

        cap = capVal(j);

        Simout = sim(modelName, myConfig) % 运行仿真

 

        vout_3us = Simout.dsmout{1}.Values.Data(end) % 获取3us时刻的值

        rows = rows + 1;

        % 把结果打印到excel

        xlswrite('C:\Users\shuanQ\Desktop\example_RC.xlsx', res, 1, strcat('A', num2str(rows))); % res

        xlswrite('C:\Users\shuanQ\Desktop\example_RC.xlsx', cap*1e9, 1, strcat('B', num2str(rows))); % cap

        xlswrite('C:\Users\ shuanQ \Desktop\example_RC.xlsx', vout_3us, 1, strcat('C', num2str(rows))); % vout_3us

    end

end

 

excel结果