ラピッドアクセラレー​タモードで分割シミュ​レーションはできます​か？

Simulinkのモデルをコマンドで分割シミュレーションを行っています。ノーマルモードではエラーなく動作するものが、ラピッドアクセラレータモードでは、下記のエラーが発生します。

??? エラー ==> succeed_sim_error at 17

'SolverType' is variable-step のとき、パラメーター 'FixedStep' は無視されます.

上記エラーは、下記”関連ソリューション”のDCDC_Buck.mdlと'succeed_sim_error.m'をダウンロードし、モデルを開いた状態でMATLAB-ファイルを実行することで、再現します。

ラピッドアクセラレータモードで、分割シミュレーションする方法があれば教えて下さい。

Answer 1

[MathWorks Support Team]

DCDC_Buck.mdlは、コマンドから分割シミュレーションできます。ただし、ラピッドアクセラレータを使用して分割シミュレーションを行うには、スクリプトsucceed_sim_error.m を修正する必要があります。修正したファイルが、下記関連ドキュメントのsucceed_sim_config.mです。

エラーが発生していた原因は、SIMSET 関数やSIMGET 関数を使用してSIM 関数のオプション設定を変更していた点にあります。ノーマルモードではプロパティが正しく解釈されて問題なく動きましたが、アクセラレータモードではプロパティが正しく解釈されず、エラーが発生しています。

SIM 関数のオプション設定について、正式にはコンフィギュレーションパラメータで設定されているプロパティを指定するため、このプロパティを使用してオプションを設定することで、エラーなくシミュレーションできます。下記にsucceed_sim_config.mのコードを記述します。

%%%継続シミュレーションの例題：succeeded_sim_config.m
%%%総シミュレーション時間を5分割し、一括して求めた結果と比較する。
clear all
clc

% 変数定義
t_start = 0; t_stop = 0.01; % 開始時間・終了時間
N = 5; t_div = (t_stop-t_start)/N; % 分割数・分割時間

%%一括シミュレーション
% （ポイント）コンフィギュレーションパラメータで設定する内容を、構造体で定義
paramNameValStruct1.SimulationMode = 'rapid'; % シミュレーションモード 'normal':ノーマルモード, 'accelerator':アクセラレータモード
paramNameValStruct1.StartTime = num2str(t_start); % 開始時間の設定
paramNameValStruct1.StopTime = num2str(t_stop);   % 終了時間の設定

simOut1 = sim('DCDCBuck',paramNameValStruct1); % 0～10秒間のシミュレーション

t1 = simOut1.find('tout'); % simOut1で得られた時間信号をベクトル信号に変換
y1 = simOut1.find('yout'); % simOut1で得られた出力信号をベクトル信号に変換

%%分割シミュレーション
t_total = []; y_total = []; % シミュレーション結果格納用変数

tic % 分割シミュレーションの実行時間を計測
for n = 1:N

      t_start_div = t_start+(n-1)*t_div; % 分割シミュレーションの開始時間
      t_stop_div = t_start + n*t_div;    % 分割シミュレーションの終了時間

      % コンフィギュレーションパラメータで設定する内容を、構造体で定義
      paramNameValStruct2.SimulationMode = 'rapid'; % シミュレーションモード 'normal':ノーマルモード, 'accelerator':アクセラレータモード
      paramNameValStruct2.StartTime = num2str(t_start_div); % 開始時間の設定
      paramNameValStruct2.StopTime = num2str(t_stop_div);   % 終了時間の設定

      Simulink.BlockDiagram.buildRapidAcceleratorTarget('DCDCBuck'); % 毎回繰り返しごとにリビルド
      simOut2 = sim('DCDCBuck',paramNameValStruct2); % 分割シミュレーション
      t2 = simOut2.find('tout'); % simOut2で得られた時間信号をベクトル信号に変換
      y2 = simOut2.find('yout'); % simOut2で得られた出力信号をベクトル信号に変換
      xInitial = simOut2.find('xFinal'); % 初期状態を最終状態値に設定

      paramNameValStruct2.LoadInitialState = 'On';   % 初期状態を設定するチェックボックスをONに設定
      paramNameValStruct2.InitialState = 'xInitial'; % 初期状態の変数を定義

      if n ~= N
          t2(end) = []; y2(end) = []; % 重複点の削除
      end
  t_total = [t_total;t2]; y_total = [y_total;y2]; % シミュレーション結果の結合
  end
  toc

hold on % 上書き処理開始
stairs(t1,y1), stairs(t_total,y_total,'r') % シミュレーション結果の階段プロット表示
hold off % 上書き処理終了
legend('一括','分割',2), grid on % 凡例 & 目盛り追加

なお、ラピッドシミュレーションで分割実行を行う場合、分割実行ごとにシミュレーションの開始時刻と終了時刻が変わるため、毎回モデルがビルドされます。例えばシミュレーションを5分割した場合は、5回ビルドされます。シミュレーションを早く求めるためにラピッドシミュレーションを選択したにも関わらず、ノーマルモードやアクセラレータモードよりも遅くなる可能性があります。実際、DCDC_buck.mdl で実行したところ、ノーマルモードやアクセラレータモードと比べて、シミュレーションに時間がかかっています。

なお、添付のスクリプトを実行して得られる経過時間を目安に、ノーマルモード、アクセラレータモード、ラピッドアクセラレータモードの3つからご利用用途に合わせてシミュレーションモードを選択してください。