实现 FMU 模块

实现一个模块并为其分配一个功能模型单元 (FMU)。然后，您可以浏览该模块以查看 FMU。此示例将 FMU 模块与车辆 FMU 结合使用。

  1. 创建一个模型并添加 FMU 模块。

    如果您的 FMU 源代码缺失当前平台的二进制文件，您可以使用 fmudialog.compileFMUSources 函数为当前平台生成二进制文件。

  2. 在模块对话框中，在 FMU 名称参数中输入 FMU 文件的路径名称，然后点击确定或应用。文件扩展名 .fmu 是可选的。

    第一次点击确定或应用时，模块会标识要将您的 FMU 设置为哪个 FMU 模式（联合仿真或模型交换）。

    模块还会创建一个 slprj/_fmu/fmu_name 文件夹，并将 FMU 文件的内容解包到此文件夹中，该文件夹包括（可选）：

    • binaries - FMU 二进制文件

    • documentation - FMU 文档 HTML 文件

    • resources - FMU 源文件

    • sources - FMU 源文件

    • 其他支持文件，例如模块封装和描述文件

FMU 模块图标和端口标签更新为对应 FMU 的标签。在将模块与 FMU 关联后，如果要更改 FMU，请右键点击 FMU 模块，选择模块参数，然后在 FMU 名称中输入新 FMU 名称。本主题中的相应部分使用Simplify Interface for Structured Data with FMU Import Block示例中的 FMU。

浏览 FMU 模块

双击该模块。假设您点进了当前文件夹中名为 fmuVehicAOB.fmu 的 FMU。FMU 模块对话框会显示在 fmuVehicAOB.fmu 文件中定义的 FMU 参数。

“参数”选项卡

列出 FMU 模块参数。根据需要编辑值。您可以通过展开树视图来编辑结构体参数的元素。

输入和输出总线选项卡

这两个选项卡列出模块定义的输入和输出端口。类型对象字段列出具有总线或枚举类型的端口的总线对象或枚举类。FMU 模块使用 modelDescription.xml 文件中的元数据来确定总线和枚举类型端口的信号属性。

对于枚举类型端口，将输入和输出选项卡中的类型对象字段设置为 Inherit:Auto，以使下游和上游模块能够继承信号数据。

对于总线类型端口，将输出选项卡中的类型对象字段设置为 Auto generate，以使下游模块能够继承信号数据。总线端口不支持后向继承。您需要为具有总线类型输入端口的 FMU 提供兼容的总线类型输入信号。

使用 fmudialog.createBusType 函数在工作区中创建 FMU 使用的总线对象：

fmudialog.createBusType(gcb)

使用 fmudialog.createEnumType 函数在工作区中创建 FMU 使用的枚举类：

fmudialog.createEnumType(gcb)

“仿真”选项卡

启用与仿真相关联的自定义。

  • 要输入相对容差，请选择启用 FMU 容差并进行设置。

  • 要确定模型中模块的采样时间，请设置通信步长。要从 Simulink® 求解器继承步长，请设置为 -1。仅当 FMU 是联合仿真 FMU 时，此选项才可用。

  • 要在事件模式下进行仿真，请选中启用事件模式选项。仅当您的 FMU 用于联合仿真模式并且与 FMI 3.0 标准兼容时，此选项才可用。

  • 要启用日志记录，请选择启用 FMU 调试日志。

  • 在重定向调试日志至中，选择日志的目标位置。

    • 文件，保存到 slprj\_fmu\_logs_modelname\modelname_blockname.txt

    • 显示，显示在 MATLAB® 命令行窗口中。

    如果选中启用 FMU 调试日志复选框且重定向调试日志至参数设置为 Display，则不能使用 FMU 模块进行联合仿真。有关联合仿真和多个内核的详细信息，请参阅Run Co-Simulation Components on Multiple Cores

  • 在按返回状态过滤日志中，选中所需返回状态的对应复选框。

  • 使用 FMU 仿真方式参数指定 FMU 仿真的二进制文件。对于 64 位 Windows 二进制文件，将其指定为 x86_64-windows，对于 32 位 Windows 二进制文件，指定为 x86-windows。如果您在 Windows® 上有具有 Linux® 二进制文件的 FMU，并且要使用 Linux 二进制文件进行仿真，请将 FMU 仿真方式参数设置为 x86_64-linux。有关详细信息，请参阅Simulate FMU with Linux Binary on Windows (Simulink Compiler)。

“代码生成”选项卡

为 FMU 模块的生成代码指定 FMI API 的源。说明生成的代码是使用从源代码内联的 FMU 函数，还是使用函数指针从编译的二进制文件引用 FMI API。基于源代码的代码生成是嵌套 FMU、ERT 目标、GRT 目标和快速加速仿真模式的默认选项。有关示例，请参阅Integrate FMI APIs in Generated Code Using FMU Source Code or Binary。

更改模块输入、输出、参数和内部变量结构体

您可以使用以下参数更改 FMU 模块输入端口、输出端口和参数的布局：

参数操作设置
FMUInputMapping更改输入端口的层次结构。

'Flat' - 将输入分成单独的信号。

'Structured' - 将输入合并为一个信号结构体（总线）。

FMUOutputMapping更改输出端口的层次结构。

'Flat' - 将输出分成单独的信号。

'Structured' - 将输出合并为一个信号结构体（总线）。

FMUParamMapping更改参数的层次结构。

'Flat' - 将参数分成单独的参数，按参数名称和值列出。

'Structured' - 将参数合并为一个参数值结构体 (struct)。

FMUInternalMapping更改内部变量的层次结构

'Flat' - 将内部变量分成单独的信号。

'Structured' - 将内部变量合并为一个信号结构体（总线）。

使用 get_param 和 set_param 函数设置这些值。例如，假设某模块参数选项卡具有一个结构体构造：

参数包含在 struct 中。要单独列出参数，请将 FMUParamMapping 属性设置为 'Flat'：

set_param(gcb,'FMUParamMapping', 'Flat')

计时注意事项

您可以使用通信步长参数设置 FMU 模块的采样时间。与所有 Simulink 模块一样，此模块的采样时间设置 tC 必须是模型采样时间 tM 的整数倍。如果通信步长 tC 不是模型步长 tM 的倍数，则 Simulink 会生成错误。

另一方面，FMU 的局部步长 tL 是 FMU 设定的一部分，仅应用于 FMU 内部。为了正常运行，通信步长 tC 也必须是 tL 的整数倍。如果模型采样时间 tM 或模块采样时间 tC 与 FMU 局部步长 tL 不兼容，则 FMU 是否会在运行时产生错误取决于其具体实现。

FMU 模块支持导入具有时基时钟的 FMU。您可以使用时基时钟 FMU 变量控制 FMU 的执行速度。有关在 Simulink 中仿真具有时基时钟的 FMU 的示例，请参阅Import and Simulate FMU with Time-Based Clocks in Simulink。

FMU 故障排除

如果使用 FMU 时遇到问题，请执行下列操作：

  • 使用 FMU 检查工具验证您的 FMU。

  • 选中 FMU 模块的“仿真”选项卡上的启用 FMU 调试日志复选框。

  • 联系 FMU 供应商。

另请参阅

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