Matlab如何实现Simulink仿真的并行运行

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Matlab如何实现Simulink仿真的并行运行

添加时间：2024-02-01

【写在前面】

读研中中的工具箱是我们有力的科研工具，我们在研究一个问题之前老师通常都会说：“你先尝试把它的仿真模型撘出来看看吧！”在近期的一次仿真任务中，我遇到了一个问题，所搭建好的仿真模型每运行一次需要两分多钟（仿真模型本身没有任何问题），每次跑完需要保存并处理仿真数据，每跑一次就要修改一次给定的参数，足足要修改好几十次参数，这就很是令人惆怅，作为一名工科生，我是时刻想着偷懒，在和师弟交流一番之后，师弟想了一个办法巧妙地把这个问题解决了，极大的节省了我们的时间和精力。给师弟点赞，也想着把它记录下来并和大家一起分享，共同进步和学习。

【一个例子】

如下图所示，这是一个很常见的电机控制仿真模型，我们不用过多关注模型本身的内容，只需要知道如何让一个模型自己多次运行即可。举个例子，下图中的“speed”是我们需要更改的仿真参数，假设我们需要得到转速分别为100r/min—2000r/min,间隔为100，这20个转速下的仿真结果。难道我们需要每设置一个转速给定就运行一次仿真，并保存和处理数据，重述上述操作达20次吗。于我而言，除非我是疯了，不然我绝不做这种机械性的重复劳动，毫无意义。

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图1：一个常见的电机控制仿真模型

【解决的思路】

让并行跑仿真，自己自动运行20次，并做好相应的处理工作就ok了！

注：上图所示的仿真模型被我命名为“”,文件格式.slx,版本。

【实现的细节】

我们先来了解几个函数（看不懂也没关系），大概看一下:

命令允许您对模型（设计）运行并行（同时）® 仿真。在这种情况下，并行运行意味着在不同的工作进程中同时运行多个模型仿真。可让您在 monte carlo 分析、参数扫描、模型测试、实验设计和模型优化等场景中，很方便地采用不同的输入或不同的参数设置运行同一模型。

- 更改基础工作区、数据字典或模型工作区中的变量

- 更改模块参数

- 更改模型参数

- 指定在每次仿真之前先运行函数，以在群集上进行自定义和后处理结果

- 指定在每次仿真之后运行函数，以在群集上进行自定义和后处理结果

- 更改初始状态

- 将数值数组、时序或数据集对象指定为模型的外部输入

对涉及多个并行仿真和记录大量数据的工作流，可以使用 . 对象数组创建仿真集。这在模型测试、试验设计、Monte Carlo 分析和模型优化等场景中很有用。

允许您监视多个并行仿真。它显示仿真在并行运行时的运行进度。您可以查看每次运行的详细信息，如参数、已用时间和诊断。是一个有用的工具，您可选择用它分析和比较 Data 中的结果。您还可以选择一项运行并将其值应用于模型。有关详细信息，请参阅。

注：以上摘自官方文档。

我们首先打开图1所示的模型中要更改参数的speed部分：

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图2：对需要修改参数的模块进行设置

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首先打开模型；

open_system('PMSM_SMC');
load_system('PMSM_SMC');

设置好要修改的speed参数，这里希望转速给定从100r/min到2000r/min,间隔100r/min,共计运行20次。

speed_series =100:100:2000;%设置好要修改的转速序列

通过使用for循环创建对象数组;

model='PMSM_SMC';
speed=100;%参数初始化
in=repmat(Simulink.SimulationInput,[1 length(speed_series)]); %自动并行运行
for i = 1:1:length(speed_series)
in(i) = Simulink.SimulationInput(model);  %模型名称
in(i) = in(i).setVariable('speed',speed_series(i));  %运行变量名称
end

运行模型；

out = parsim(in, 'ShowProgress', 'on','ShowSimulationManager','on','TransferBaseWorkspaceVariables','on');

【完整代码】

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% 或咨询Q:571485322 
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%--------------------------------------
%Simulink自动运行程序;
%注意：需自行设置转速序列(speed_series);
%注意：需自行设置运行模型的名称;
%--------------------------------------
open_system('PMSM_SMC');
load_system('PMSM_SMC');
speed_series =100:100:2000;%设置好要修改的转速序列
model='PMSM_SMC';
speed=100;%参数初始化
in=repmat(Simulink.SimulationInput,[1 length(speed_series)]); %自动并行运行
for i = 1:1:length(speed_series)
in(i) = Simulink.SimulationInput(model);  %模型名称
in(i) = in(i).setVariable('speed',speed_series(i));  %运行变量名称
end
out = parsim(in, 'ShowProgress', 'on','ShowSimulationManager','on','TransferBaseWorkspaceVariables','on');