CarMaker入门第五课-CarMaker for Simulink模块
本节课将介绍如何基于CarMaker用于Simulink联合仿真开发算法与验证用到的模块。
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CarMaker for Simulink块集可以在Simulink库浏览器中的块集和工具箱下找到。可以双击CarMaker for Simulink或简单地输入
>> CarMaker4SL
在Matlab命令窗口中：
CarMaker子系统中的CarMaker for Simulink块直接送入并运行，固定步长为1ms，与模型的其他部分无关。
CarMaker for Simulink块不具有Simulink意义上的连续状态。它们有内部状态变量，但这些状态变量是使用CarMaker内部求解器集成的，与Simulink无关。
CarMaker for Simulink仿真模型由一个子系统组成，该子系统包含一个个区块链。当Simulink执行CarMaker时，CarMaker区块链的所有区块必须按顺序精确执行一次。不允许涉及CarMaker的各个区块的代数循环。
用Simulink块替换现有的CarMaker功能有两种可能。
- 覆盖信号
- 使用特殊参数禁用不需要的CarMaker内部功能 不建议这样做。
- 替换、删除或重新排序CarMaker块
Sync_In和Sync_Out端口是CarMakerfor Simulink的一个重要概念。
- 它们保证了CarMaker块的正确执行顺序。
- 它们让用户准确地选择在什么时候用读CM Dict或写CM Dict块访问CarMaker字典变量。例如，这样就可以读取变量的最新值（而不是上一个周期计算的值），或者在CarMaker内部计算出变量的值后才超载。
在下面，将介绍CarMaker for Simulink库中最重要的元素。
CarMaker GUI块用于将Simulink模型连接到正在运行的CarMaker GUI进程。如果没有检测到正在运行的进程，它将提示用户打开一个新的CarMakerGUI，并手动重新连接未检测到的CarMaker GUI或取消连接尝试。
双击CarMaker GUI块也可以用来切换模型。
例如，在Matlab中已加载多个模型的情况下，激活某个模型。当点击CarMaker GUI中的Start按钮时，激活的模型就是要模拟的模型。还请注意，必须通过GUI以这种方式启动仿真。
读取CM Dict块读取CarMaker字典中的一个变量，并在该块的输出端口上提供它的策值，该变量不需要用模型中的Define CM Dict块来定义，任何现有的字典变量都可以读取。变量不需要用模型中的DefineCM Dict块来定义，任何现有的字典变量都可以被读取。
图 6.2 读取CMDict块参数对话框
在块的参数对话框中输入变量的名称。在模型中，该名称将显示在块的符号内。
当一个不存在的字典变量被定义为读取CM Dict块的参数时，Simulink将在仿真开始时报告以下错误。
变量'abcde'不在字典中。
一个Simulink模型可以在CarMaker字典中定义自己的变量，因为可能会有一些信号要用IPGControl监控或使用直接变量访问。此外，只有在CarMaker字典中定义的信号才能保存为CarMaker仿真结果文件的一部分。
Def CM Dict块定义了CarMaker字典中的变量。
当在Simulink模型中定义一个字典变量时，建议在其名称前加上模型的名称或其他方便的缩写。这使得使用 CarMaker GUI 或 IPGControl 等工具更容易识别字典中的模型变量。
例子: 在名为MyModel的Simulink模型中定义的字典变量xyz应该被命名为MyModel.xyz或MM.xyz。
重要的是不要用已经在其他地方定义的Define CM Dict块来定义一个字典变量。目前在这种情况下不会发出错误信息。
在参数对话框中输入变量的名称。在模型中，该名称将在块的符号中显示。
变量也可以被赋予一个单位。推荐使用这个单位，但也是可选的。IPGControl提供了一个CarMaker中使用的单位列表。指定一个单位可以作为变量的一种文档，并允许IPGControl将其与同一单位的其他字典变量显示在一个轴上。
如果变量的值是严格的单调的，随着时间的推移而增加，则应选择Strictly monotone复选框。同样，这也是像IPGControl这样的工具可以用来正确显示数值的信息。
变量的类型可以根据用户的需求和变量的取值范围来选择。可能的类型有浮点类型和整数类型。当有疑问时，建议使用Double。
对于离散变量（任何整数类型），其值从0开始，并且有一个合理的低上限（例如，一个指示灯要么开要么关），指定变量的离散状态数可能是有意义的。对于指示灯来说，会有两个离散值（0=off，1=on）。同样，这个信息主要是为IPGControl服务的，它以一种特殊的、节省空间的方式显示具有有限状态数的变量。在这个字段中指定一个0的值意味着没有特殊的状态信息。对于Double和Float类型，该字段的值被忽略。
当CarMaker for Simulink已经启动，但在第一次模拟运行之前，CarMaker字典还不知道将在模型中定义任何额外的字典变量。为了使CarMaker for Simulink在启动时知道这些变量，可以在模型目录（src_cm4sl文件夹）中创建一个名为startup.dict的文件，描述变量的属性。
该文件为ASCII格式，可以包含空行、以哈希标签开头的注释行和定义字典变量的行。每个包含变量定义的行都由五列组成，用制表符和空格分隔。
- 第1列：变量的名称
- 第2列：变量的单位。减号（-）表示变量没有单位。单位仅用于显示目的，在IPGControl等工具中。CarMaker for Simulink内部使用SI单位，不会自动转换单位。
- 第3列：变量类型。允许使用以下类型（及其对应的C型）。
double double
float float
ulongunsigned long
longsigned long
ushortunsigned short
shortsigned short
ucharunsigned char
charsigned char
- 第4栏：声明数量。
- 第5栏：特殊属性。同样，这些只是为了显示的目的。如果变量是单调且递增的，用户必须指定 "M"，否则为"-"。
例子：