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基本仿真工作流

仿真是通过将仿真结果与下列各项进行比较,从而对模型进行确认和验证的过程:

  • 从真实系统中收集的数据。

  • 模型需求中描述的功能。

构建模型并准确无误地完成一次仿真之后,即可执行仿真工作流。典型的仿真工作流包括以下步骤:

  • 准备进行仿真。

  • 运行并评估仿真。

准备进行仿真

定义外部输入和输出接口。

确定仿真目的

进行模型仿真之前,需要明确您的目的和需求。思考下列问题可以帮助您进行仿真规划:

  • 您希望通过仿真解答哪些疑问?

  • 模型需要以什么样的准确度来表示系统?

下面是一些仿真目的示例:

  • 了解输入与输出之间的因果关系 - 对于给定的输入集和标准参数值,查看输入如何经过系统而产生输出。

  • 验证模型 - 将仿真结果与从所建模的系统中收集的数据进行对比。以迭代方式调试和改进设计。

  • 优化参数 - 更改参数并比较各次仿真运行。

  • 结果可视化 - 发送仿真结果进行绘图或打印成报告。

收集数据

从真实系统中收集输入和输出数据。

  • 使用测得的输入数据来执行仿真。

  • 将测量的输出数据与模型仿真结果进行比较,以验证模型的准确性。

准备模型

准备模型进行仿真,这包括定义输入数据、控制信号和输出信号的外部接口,以查看和记录仿真结果。

设置参数

对于第一次仿真,使用经过验证的模型中的模型参数。将仿真结果与测得的输出数据进行比较之后,更改模型参数以便更准确地表示所建模的系统。

运行并评估仿真

对模型进行仿真,并验证仿真结果与从模型化系统测得的数据是否相符。

导入数据

Simulink® 支持将数据导入到模型中。

  • 使用 Signal Builder 模块从 Microsoft® Excel® 文件(XLSX、XLS)或逗号分隔值文件 (CSV) 中导入输入信号。Simulink 将使用 Signal Builder 模块从 Excel 文件中导入的数据保存到模型中,并在您打开模型时将数据加载到内存中。

  • 对于大型数据集,可以使用 MATLAB MAT 文件和 Inport 模块。

运行仿真

使用测得的输入数据,运行仿真并保存结果。

评估结果

评估仿真的输出数据与测得的输出数据之间的差异。通过评估验证模型的准确性以及它表示系统行为的精确程度。判断模型的准确性能否充分表示正在建模的动态系统。

更改模型

确定改进模型要做的更改。模型更改包括:

  • 参数 - 某些参数最初是估计值和近似值。优化和更新参数。

  • 添加结构 - 系统的某些部分或细节未建模。添加缺少的细节。

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