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From File

将 MAT 文件中的数据加载到 Simulink 模型中

  • 库:
  • Simulink / Sources

  • From File block

描述

From File 模块将数据从 MAT 文件读入 Simulink® 模型,并在模块输出端以信号或非虚拟总线形式提供数据。您可以从 MATLAB® 路径中或路径外的 MAT 文件加载数据。模型可以包含多个从同一个 MAT 文件加载数据的 From File 模块。

您可以指定模块如何从文件中的数据构造输出,包括输出的采样时间、内插和外插行为,以及是否使用过零检测。

From File 模块图标显示向模块提供数据的 MAT 文件的名称。例如,如果使用 From File 模块从文件 myData.mat 加载数据,该模块将显示 myData.mat

MAT 文件数据

From File 模块可以从存储在 timeseries 对象或数组中的 MAT 文件加载数据,其中第一行包含时间数据,后续行包含标量或向量信号的数据。加载存储在 timeseries 对象中的数据时,支持更广泛的数据和输出类型,但要求 MAT 文件是 7.3 版。

注意

使用“数组”格式记录连接到 To Workspace 模块的信号的输出或状态会生成与 From File 模块预期的格式不同的数组。在用于记录的“数组”格式中,第一列包含时间值,在 From File 模块的数组格式中,第一行包含时间值。From File 模块和 To File 模块使用相同的数组格式。

数据注意事项

timeseries 格式

数组格式

支持的信号数据类型

  • halfint64uint64 之外的任何内置数据类型

  • 枚举数据类型

  • 最长 32 位字长的定点数据类型

double

信号数据复/实性

实数或复数

实数

信号数据要求

不能包含 NaNInf-Inf

不能包含 NaNInf-Inf

输出的类型

  • 标量、向量或多维信号

  • 总线

标量或向量信号

时间数据要求

  • 数据类型必须为 double

  • 值必须单调递增

  • 数据类型必须为 double

  • 值必须单调递增

MAT 文件版本

版本 7.3

所有版本

From File 模块只从 MAT 文件中的一个变量加载数据,而不管该 MAT 文件包含多少个变量。当您从包含多个变量的 7.3 版 MAT 文件中加载数据时,From File 模块会将数据加载到按字母顺序排列的第一个变量中。7.0 版和更早版本的 MAT 文件使用的排序算法更加复杂,因此当您从 7.0 版或更早版本的 MAT 文件加载数据时,请确保 MAT 文件只包含单个变量的数据。

MAT 文件版本

MAT 文件的版本也会影响 From File 模块加载数据的方式。当您从 7.3 版 MAT 文件加载数据时,在仿真期间,数据将以增量方式加载。当您从 7.0 版或更早版本的 MAT 文件加载数据时,在仿真启动时,所有数据都会加载到内存中。

要将 MAT 文件转换为 7.3 版,请使用 load 函数将 7.0 版或更早版本的 MAT 文件中的数据加载到基础工作区中,然后使用 save 函数且将版本指定为 '-v7.3' 将数据保存为 7.3 版的 MAT 文件。例如,假设您要将包含变量 inputData 的文件 myData.mat 转换为 7.3 版。请使用以下命令:

load('myData.mat');
save('myData.mat','inputData','-v7.3');

有关详细信息,请参阅MAT 文件版本

端口

输出

全部展开

使用从指定的 MAT 文件加载的数据创建的输出。根据您加载的数据,输出可能是标量、多维信号或非虚拟总线。From File 模块支持加载除 halfint64uint64 之外的所有内置数据类型的实数和复数数据。

From File 模块不支持为总线数组加载数据。

数据类型: single | double | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32 | Boolean | fixed point | enumerated | bus
复数支持:

参数

全部展开

包含要加载的数据的 MAT 文件的 MAT 文件名或路径。当文件不在 MATLAB 路径上或当前工作目录中时,请指定文件的路径。

您可以在文本框中键入路径或文件名,或通过点击浏览到一个 MAT 文件按钮浏览到 MAT 文件。 在 UNIX® 系统上,路径可以用波浪号 (~) 开头,表示这是您的主文件夹。

您无法从模型将数据记录到其中的文件加载数据。

提示

  • From File 模块支持从使用 To File 模块创建的文件加载数据,而无需对数据或文件进行任何修改。

  • 要确定当前工作目录,请在 MATLAB 命令行窗口中输入 pwd

  • 有关使用 From File 模块生成 C/C++ 代码的数据要求的信息,请参阅代码生成

编程用法

模块参数:FileName
类型:字符向量
值:MAT 文件名 | MAT 文件的路径
默认值:'untitled.mat'

From File 模块加载的 MAT 文件中数据的数据类型。默认情况下,From File 模块从文件中的数据或从定义信号数据类型的下游模块继承输出信号数据类型。如果 MAT 文件中数据的数据类型与继承的数据类型不匹配,则会发生错误。

加载标量或多维信号数据时,可以选择继承输出数据类型,也可以指定输出数据类型以匹配 MAT 文件中数据的数据类型。

要加载总线数据,请将输出数据类型设置为 “Bus: <bus object>”,并指定定义输出总线的 Simulink.Bus 对象的名称。

要加载枚举数据,请将输出数据类型设置为 “Enum: <class name>”,并指定定义枚举数据值的枚举类的名称。

点击显示数据类型助手按钮 以显示数据类型助手,帮助您设置数据类型属性。有关详细信息,请参阅使用数据类型助手指定数据类型

编程用法

模块参数OutDataTypeStr
类型:字符向量
值:'Inherit: auto' | 'double' | 'single' | 'int8' | 'uint8' | 'int16' | 'uint16' | 'int32' | 'uint32' | 'boolean' | 'fixdt(1,16,0)' | 'fixdt(1,16,2^0,0)' | 'Enum: <class name>' | 'Bus: <object name>' | '<data type expression>'
默认值:'Inherit: auto'

采样时间参数指定模块在仿真期间计算新输出值的时间。有关详细信息,请参阅指定采样时间

当您不希望输出具有时间偏移量时,请将采样时间参数指定为标量。要向输出添加时间偏移量,请将采样时间参数指定为 1×2 向量,其中第一个元素是采样周期,第二个元素是偏移量。

默认情况下,采样时间参数值为 0,表示没有时间偏移量的连续采样时间。对于离散信号,请将采样时间指定为离散采样间隔。例如,将采样时间指定为 0.1 以对每 100 毫秒采样一次的离散信号建模。将采样时间指定为 -1 以继承该值。

编程用法

模块参数SampleTime
类型:字符向量
值:标量 | 向量
默认值:'0'

用于确定在 MAT 文件数据中第一个采样之前仿真时间的输出值的外插方法。

方法描述示例
线性外插

模块如何确定输出值取决于 MAT 文件中数据的类型。

  • 对于 double 数据,From File 模块使用前两个采样对输出值进行线性外插。

  • 对于 Boolean 数据,From File 模块使用 MAT 文件数据中的第一个值作为输出值。

  • 对于所有其他内置数据类型,From File 模块:

    1. 将数据向上转换为 double

    2. 使用 MAT 文件数据中的前两个采样对输出值进行线性外插。

    3. 将外插的数据值向下转换为原始数据类型。

如果 MAT 文件数据只包含一个采样,则 From File 模块在输出端提供该值。

From File 模块加载枚举或定点数据时,请不要使用“线性外插”选项。

外插设置将应用于总线中的所有信号。如果总线中有任一信号包含枚举或定点数据,请不要使用“线性外插”选项。

Plot that shows the output for a From File block configured to linearly extrapolate the output value for simulation times before the first sample in the loaded data. The block loads data that starts 2 seconds into the simulation.

保持第一个值

From File 模块使用 MAT 文件中的第一个数据值作为输出值。

Plot that shows the output for a From File block configured to hold the first value in the loaded data for simulation times before the first sample in the loaded data. The block loads data that starts 2 seconds into the simulation.

接地值

From File 模块输出值取决于 MAT 文件中数据的类型。

  • 内置数值类型 - 0

  • Boolean - false

  • 定点数据类型 - 值 0 的表示形式,因为要进行定标且精度有限,该值可能不会精确为 0

  • 枚举数据类型 - 默认值

Plot that shows the output for a From File block configured to use the ground value as the output value for simulation times before the first sample in the loaded data. The block loads data that starts 2 seconds into the simulation.

提示

要生成构建 ERT 或 GRT 目标或使用 SIL 或 PIL 仿真模式的代码,请将第一个数据点之前的数据外插指定为“线性外插”。有关使用 From File 模块的 C/C++ 代码生成的详细信息,请参阅 代码生成

编程用法

模块参数ExtrapolationBeforeFirstDataPoint
类型:字符向量
值:'Linear extrapolation' | 'Hold first value' | 'Ground value'
默认值:'Linear extrapolation'

用于确定 MAT 文件数据中采样之间仿真时间的输出值的插值方法。

方法描述示例
线性插值

模块如何确定输出值取决于 MAT 文件中数据的类型。

  • 对于 double 数据,From File 模块使用需要输出值的仿真时间前后的数据值对输出值进行线性插值。

  • 对于所有其他内置数值数据类型,From File 模块:

    1. 将数据向上转换为 double

    2. 使用需要输出值的仿真时间前后的 MAT 文件数据值对输出值进行线性插值。

    3. 将外插的数据值向下转换为原始数据类型。

  • 对于 Boolean 数据,如果仿真时间在两个具有不同值的工作区数据点之间,则 From File 模块会将值转换定位在 MAT 文件数据点的中间。例如,如果数据从 true 转换为 false,则 From File 模块为 MAT 文件数据点之间的前半段区间的仿真时间提供输出值 true,为后半段区间的仿真时间提供输出值 false

如果 MAT 文件数据只包含一个采样,则 From File 模块在输出端提供该值。

From File 模块加载枚举数据时,请不要使用“线性插值”选项。

插值设置将应用于总线中的所有信号。如果总线中有任一信号包含枚举数据,请不要使用“线性插值”选项。

Plot that shows the output for a From File block configured to linearly interpolate the output value for simulation times between the samples in the loaded data.

零阶保持

From File 模块会将每一采样的数据值保持到下一个采样。MAT 文件数据中两个采样之间的仿真时间的输出值是仿真时间之前的采样的值。

Plot that shows the output for a From File block configured to use zero-order-hold interpolation for simulation times between the samples in the loaded data.

提示

要生成构建 ERT 或 GRT 目标或使用 SIL 或 PIL 仿真模式的代码,请将时间范围内的数据插值指定为“线性插值”。有关使用 From File 模块的 C/C++ 代码生成的详细信息,请参阅代码生成

编程用法

模块参数InterpolationWithinTimeRange
类型:字符向量
值:'Linear interpolation' | 'Zero order hold'
默认值:'Linear interpolation'

用于确定 MAT 文件数据中最后一个采样后仿真时间的输出值的外插方法。

方法描述示例
线性外插

模块如何确定输出值取决于 MAT 文件中数据的类型。

  • 对于 double 数据,From File 模块使用 MAT 文件中的最后两个采样对输出值进行线性外插。

  • 对于 Boolean 数据,From File 模块使用 MAT 文件中的采样值作为输出值。

  • 对于所有其他内置数据类型,From File 模块:

    1. 将数据向上转换为 double

    2. 使用 MAT 文件数据中的最后两个采样对输出值进行线性外插。

    3. 将外插的数据值向下转换为原始数据类型。

如果 MAT 文件数据只包含一个采样,则 From File 模块使用该值作为输出。

From File 模块加载枚举数据时,请不要使用“线性外插”选项。

外插设置将应用于总线中的所有信号。如果总线中有任一信号包含枚举数据,请不要使用“线性外插”选项。

Plot that shows the output for a From File block configured to linearly interpolate the output value for simulation times after the last sample in the loaded data. The block loads data that ends 2 seconds before the end of the simulation.

保留最后一个值

From File 模块使用 MAT 文件中的最后一个数据值作为输出值。

Plot that shows the output for a From File block configured to hold the last output value for simulation times after the last sample in the loaded data. The block loads data that ends 2 seconds before the end of the simulation.

接地值

From File 模块输出值取决于 MAT 文件中数据的类型。

  • 内置数值类型 - 0

  • Boolean - false

  • 定点数据类型 - 值 0 的表示形式,因为要进行定标且精度有限,该值可能不会精确为 0

  • 枚举数据类型 - 默认值

Plot that shows the output for a From File block configured to use the ground value as the output value for simulation times after the last sample in the loaded data. The block loads data that ends 2 seconds before the end of the simulation.

提示

要生成构建 ERT 或 GRT 目标或使用 SIL 或 PIL 仿真模式的代码,请将末尾数据点后的数据外插指定为“线性外插”。有关使用 From File 模块的 C/C++ 代码生成的详细信息,请参阅代码生成

编程用法

模块参数:ExtrapolationAfterLastDataPoint
类型:字符向量
值:'Linear extrapolation' | 'Hold last value' | 'Ground value'
默认值:'Linear extrapolation'

过零检测可定位模块输出中的不连续点,即过零点,并防止在不连续点附近使用过小的时间步(这种情况下可能会减慢仿真速度)。对于连续采样时间,当采样时间参数设置为 0 时,您可以为 From File 模块启用过零检测。

当数据包含时间相同的多个采样时,加载的数据会在模块输出中产生不连续点。例如,对于此输入数据,在时间 2 处出现不连续点。

time:     0 1 2 2 3
signal:   2 3 4 5 6

From File 模块还会根据您如何配置内插和外插在输出中产生不连续点。

  • 第一个数据点之前的数据外插设置为“接地值”会在所加载数据的第一个采样处产生不连续点。

  • 最后一个数据点之后的数据外插设置为“接地值”会在所加载数据的最后一个采样处产生不连续点。

  • 时间范围内的数据插值设置为“零阶保持”会在所加载数据的每个采样(包括最后一个采样)处产生不连续点。

固定步仿真中的过零检测不支持 From File。Simulink 不会检测与此模块相关联的过零。

有关详细信息,请参阅过零检测

提示

要生成用于编译 ERT 或 GRT 目标或使用 SIL 或 PIL 仿真模式的代码,请清除此复选框。有关使用 From File 模块的 C/C++ 代码生成的详细信息,请参阅代码生成

编程用法

模块参数ZeroCross
类型:字符向量
'off' | 'on'
默认值'on'

模块特性

数据类型

Boolean | bus | double | enumerated | fixed pointa | integer | single

直接馈通

多维信号

可变大小信号

过零检测

a 最高支持 32 位定点数据类型。

扩展功能

版本历史记录

在 R2006a 之前推出