CN102621896A - 模型的分布式异步仿真控制算法 - Google Patents

Abstract

模型的分布式异步仿真控制算法主要实现的是对分布式异步仿真中的仿真目标机的控制与监视，具体功能包括对仿真目标机上模型仿真程序的控制，实时调参，记录模型中指定变量的信号值，回传模型变量值并通过绘图方式来显示，实时注入故障，并且能够对目标机端的文件进行管理与维护，包括对目标机的重启。

Description

模型的分布式异步仿真控制算法

技术领域

本发明主要实现的是为北京科银京成提供的LambdaMLIDP仿真软件平台提供主机控制端软件 

背景描述 

目前，在航空、航天、汽车等控制系统开发领域，都采用Matlab/Simuink集成开发环境提供的RTW自动代码生成机制工具进行仿真，但是现实中一个大的控制系统都是都是由很多小部分的控制系统组成，例如飞机控制器系统就包含做动器，传感器，控制律等多个部分，可以组成一个分布式异步仿真网络，因此这就需要提供一个供主机端使用的分布式异步仿真控制算法软件监控异步仿真网络中程序运行的状态。 

发明内容

本发明包含具体的功能内容有： 

●对多目标机的管理 

●仿真程序的控制： 

●实时调参 

●信号监控 

●故障注入 

●目标机文件的管理维护 

●目标机的控制 

具体实施方式

1.对多目标机的管理 

选择主控界面菜单条的目标机管理＞新建目标机管理配置，弹出参数配置对话框，弹出的主控目标机配置界面可参见说明书附图图7。 

参数配置框的各个参数意义： 

●剩余可配目标机数：主控最多可同时控制目标机的数量，可配置，最多可同时控制9台 

●目标机标识：提供额外的目标机名称，可以为任意名字，以便管理多台目标机。 

●CAPI信号数据库文件：目标机端可调参数以及可记录信号变量的信息列表文件，该文件在执行模型自动代码生成的时候产生的，名为HostTable.fsz目标机通讯配置： 

●控制链路：设置目标机通讯时使用的命令通信连接方式，目前命令通道方式为TCP/IP模式， 

●IP地址：目标机的ip地址 

●IP端口：目标机端的命令通道通信端口设置，需与目标机端配置的一样。默认是1700，一般不需要改 

●数据链路：设置目标机通讯时使用的数据通信连接方式，目前为UDP/IP模式； 

●主控端口：主控端数据流通道端口 

●目标机端口：目标机端数据流通道接口，需与目标机端配置的一样。默认是2000，一般不需要改 

这些参数在主控端都可以通过名为config.ini的配置文件加载，配置完成后点击确定，如与目标机链接成功将显示的主控整体视图参见说明书附图中图8，界面将包含以下三个部分： 

●最左边的视图框是：加载capi信号数据库文件显示模型中所有的可回传，可记录的信号表以及可以实时在线的参数表 

●右上的视图框是编辑视图：对于模型参数，能显示将要修改参数的具体信息，以编辑新的参数值，对于信号值，可以选择是否回传，是否记录数据值在目标机端 

●右下的视图框是显控视图：当信号选择了回传，就会以数字方式显示数据，勾上绘图的选择项 

之后，就会在右边显示绘制曲线的视图。 

2.仿真程序的控制 

主机端通过向目标机端发送初始化、运行、暂停、单步、停止命令实现对模型仿真程序的控制， 

●单击工具栏中的 

或者菜单项中的目标机控制＞初始化：初始化模型程序 

●单击工具栏中的 

或者菜单项中的目标机控制＞运行：开始运行模型程序 

●单击工具栏中的 

或者菜单项中的目标机控制＞暂停：暂停运行模型程序 

●单击工具栏中的 

或者菜单项中的目标机控制＞单步：单步运行模型程序 

●单击工具栏中的■或者菜单项中的目标机控制＞停止：停止运行模型程序 

3.实时在线调参 

实时调参是指在模型应用程序运行过程中，通过对可调参数表中参数值的修改，从而改变模型仿真应用程序的状态。 

主控在线调参视图参见说明书附图图9，选中左边视图框中信号表中的MdlParam列表下的某个参数，单击该参数，显示如说明书附图图10的参数编辑框信息视图，该视图显示了选中参数的数据类型，维数，只需在文本框中输入相应的参数新值就可以了并点击修改就OK了。 

4.信号监控 

信号监控可以分为实时回传和数据回传后分析两种， 

4.1信号回传 

信号回传是指通过UDP数据通道以设定的频率回传到主控端实时查看，信号回传可以设定回传的频率，实时回传显示数据是一个定性的分析，为了减少网络的负载，可以实行采样回传的方法，即仿真指定频率的拍数回传一次数据。通过视图中的 指定回传频率，单位是多少个仿真步长。 

首先第一步需建立UDP链接，可以点击工具栏中的 

的按钮建立连接，链接成功后按钮变为 

，点击它可以断开UDP链接 

也可以选择菜单项＞目标机控制＞建立UDP数据通道来建立连接，选择菜单项＞目标机控制＞断开UDP数据通道来断开UDP连接 

第二步如下图选中Signal列表中的你需要查看的某个信号，右上框会显示这个信号数据类型，维数，通过 

复选框(不选表示不回传)或者选中鼠标选中信号的时候直接按下回车键，该信号值就可以回传，默认的现实方法是数字显示，如需要通过绘图显示该信号值，则在右下框视图中通过勾选复选框例如 ，则可以将回传收到的值以绘图的方式定性显示出来。 

回传数据视图中的 

显示的是当前拍回传数据的仿真时间。 

信号实时回显视图可参见说明书附图图4。 

4.2信号记录 

在初始化加载程序之前，选中某个信号的时候，复选框 

是灰色的处于不可选的状态，点击工具栏中的 初始化加载模型程序之后，复选框被激活 处于可选的状态，如需要在本次仿真中在目标机端记录该信号值以便仿真后分析，只要将 

勾选上就OK了。可以依此选择多个信号同时记录。 

本次仿真结束后，下次仿真若需监控其它信号变量的值或者记录其它信号变量的值，可以点击右上视图中的 

按钮，就可以将上次仿真中选中的回传信号和记录信号全部清除，再重新勾选。 

信号是否回传与记录的选择视图可参见说明书附图图2。 

5.故障注入 

点击工具栏中的 或者选中菜单项＞目标机管理＞观察点故障注入，选择加载观察点信息文件，该文件是在生成代码的时候生成的名为(模型名+_viewConf.xml)的信息描述文件，该文件随是自动生成的，存放在模型代码的文件夹或者引用模型代码文件夹下，加载该文件就会如下视图中出现ViewPoint信息列表，鼠标选中该信号值时，就会在右上视图中显示该观察点的基本信息，例如数据类型，如想注入故障，可以在右上视图中列表中的Expression栏中编辑有效的表达式完回车即可以，(可支持的表达式具体可以参考《mrtg仿真平台设计》手册) 

观察点注入故障表达式编辑视图可参见说明书附图图5。 

6.目标机上文件的管理维护 

目标机上文件的管理维护主要是实现文件的上传，下载，目录浏览等功能。 

通过点击工具栏中的 

按钮或者选中菜单项中的目标机管理＞文件管理器就可以查看目标机上指定文件夹下的文件，选中某个文件右键即可以实现上传，下载，删除，重命名文件等操作 

注意：如果仿真程序在执行过程中，主机与目标机端的文件操作是不被允许的 

操作目标机端文件视图可参见说明书附图图6 

7.目标机的控制 

目标机控制可以实现目标机的重启 

点击工具栏中的 就可以重启目标机或者菜单项＞目标机控制＞复位

附图说明

说明书附图中：图1是仿真目标机配置与连接界面图；图2是监控变量的回传和记录使能标识选择界面图；图3是在线调参界面图；图4是画图显示回传的监控变量图；图5是仿真实时故障注入图；图6是目标机端的文件管理维护界面图。图7是主控目标机配置界面图。图8是主控整体视图。图9是主控在线调参视图，图10是可调参数编辑框界面图。 

Claims (1)

1.模型的分布式异步仿真控制算法，完成一次功能完整的仿真需包含以下几点步骤：

步骤1：对仿真目标机的管理配置完成后，连接指定的仿真目标机

步骤2：指定变量的回传监控和记录监控使能标识，被指定回传标识的变量在实时回传的过程中能从目标机端回传到主机端实时监控，被指定记录标识的变量能够将每拍值保存在内存中，仿真结束后将值写入文件保存在目标机端，最后回传到主机端分析。

步骤3：主机端通过向目标机端发送初始化、运行、暂停、单步、停止等命令，实现对模型仿真程序的控制

步骤4：实时在线调参，实时调参是指在模型应用程序运行过程中，通过对可调参数表中参数值的修改，从而改变模型仿真应用程序的状态。

步骤5：实时注入仿真故障，加载模型中桩点模块的信息描述文件，编辑桩点模块的计算表达式下载到目标机实时注入故障。

步骤6：进行目标机的文件管理维护。主要是实现文件的上传，下载，目录浏览等功能。

步骤7：目标机的重启。 

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