【研发日记】Matlab/Simulink避坑指南(十一)——Delay周期Bug

2024-05-03 20:36

本文主要是介绍【研发日记】Matlab/Simulink避坑指南(十一)——Delay周期Bug,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

前言

背景介绍

问题描述

分析排查

解决方案

总结归纳


前言

        见《研发日记,Matlab/Simulink避坑指南(六)——字节分割Bug》

        见《研发日记,Matlab/Simulink避坑指南(七)——数据溢出钳位Bug》

        见《研发日记,Matlab/Simulink避坑指南(八)——else if分支结构Bug》

        见《研发日记,Matlab/Simulink避坑指南(九)——可变数组应用Bug》

        见《【研发日记】Matlab/Simulink避坑指南(十)——移位溢出Bug》

背景介绍

        最近在一个项目中,使用Simulink写一段嵌入式代码,功能是把一个信号的当前值和上一周期的值都同时拿来使用。乍一看感觉挺简单,想着直接用一个Delay模块就能搞定了,但是就这么一个小应用让我栽了跟头,在整个工程中排查了几个小时才找到问题。下面就来分享一下这一小段个人经历。

        一开始的模型搭建大概是下面这个样子:

问题描述

        按照上述示例,预想应该可以正常运行,但是实际运行时却跟预想的不一样,示例如下:

        我的系统运行周期是10ms,希望看到的是Out2输出一个慢10ms的信号,但是看到运行结果是慢了100ms

分析排查

        使用前段时间解锁的Debug技能《【研发日记】Matlab/Simulink技能解锁(一)——在Simulink编辑窗口Debug》,来调试一下上述模型,示例如下:

        使用Step Forward单步运行,打上Signal Value Lable,可以看到Out2的输出值并不是每10ms都更新,而是累积运行10步后才更新,更新的数据是100ms前Out1的值

        这时候我们把模型的Sample Time打开,看到的结果是信号源模块和Delay模块居然都是100ms,示例如下:

        信号源模块的100ms没有问题,但是Delay模块我是想让他10ms的,打开Delay模块的配置看到Sample Time设置的是-1,我们是想让他继承系统运行的10ms周期的,示例如下:

        根据上述结果推测,Delay模块没有继承系统的10ms周期,而是继承了信号源模块的100ms周期,所以Out2的输出值输出值出现了错误,问题应该就出在这里。

解决方案

        根据上面的分析,调整Delay模块的Sample Time,直接把它写成固定的10ms,示例如下:

        重新运行程序,问题不再出现,Bug修复完工,示例如下:

        

        至此,这个使用Delay模块做信号延迟的应用就算是没问题了,生的代码示例如下:

#include "DelayPeriod.h"
#include "DelayPeriod_private.h"/* Block signals (default storage) */
B_DelayPeriod_T DelayPeriod_B;/* Block states (default storage) */
DW_DelayPeriod_T DelayPeriod_DW;/* External outputs (root outports fed by signals with default storage) */
ExtY_DelayPeriod_T DelayPeriod_Y;/* Real-time model */
static RT_MODEL_DelayPeriod_T DelayPeriod_M_;
RT_MODEL_DelayPeriod_T *const DelayPeriod_M = &DelayPeriod_M_;
static void rate_scheduler(void);/**   This function updates active task flag for each subrate.* The function is called at model base rate, hence the* generated code self-manages all its subrates.*/
static void rate_scheduler(void)
{/* Compute which subrates run during the next base time step.  Subrates* are an integer multiple of the base rate counter.  Therefore, the subtask* counter is reset when it reaches its limit (zero means run).*/(DelayPeriod_M->Timing.TaskCounters.TID[1])++;if ((DelayPeriod_M->Timing.TaskCounters.TID[1]) > 9) {/* Sample time: [0.1s, 0.0s] */DelayPeriod_M->Timing.TaskCounters.TID[1] = 0;}
}real_T rt_urand_Upu32_Yd_f_pw_snf(uint32_T *u)
{uint32_T hi;uint32_T lo;/* Uniform random number generator (random number between 0 and 1)#define IA      16807                      magic multiplier = 7^5#define IM      2147483647                 modulus = 2^31-1#define IQ      127773                     IM div IA#define IR      2836                       IM modulo IA#define S       4.656612875245797e-10      reciprocal of 2^31-1test = IA * (seed % IQ) - IR * (seed/IQ)seed = test < 0 ? (test + IM) : testreturn (seed*S)*/lo = *u % 127773U * 16807U;hi = *u / 127773U * 2836U;if (lo < hi) {*u = 2147483647U - (hi - lo);} else {*u = lo - hi;}return (real_T)*u * 4.6566128752457969E-10;
}/* Model step function */
void DelayPeriod_step(void)
{/* Outport: '<Root>/Out2' incorporates:*  Delay: '<Root>/Delay'*/DelayPeriod_Y.Out2 = DelayPeriod_DW.Delay_DSTATE;if (DelayPeriod_M->Timing.TaskCounters.TID[1] == 0) {/* UniformRandomNumber: '<Root>/Uniform Random Number' */DelayPeriod_B.UniformRandomNumber =DelayPeriod_DW.UniformRandomNumber_NextOutput;/* Outport: '<Root>/Out1' */DelayPeriod_Y.Out1 = DelayPeriod_B.UniformRandomNumber;/* Update for UniformRandomNumber: '<Root>/Uniform Random Number' */DelayPeriod_DW.UniformRandomNumber_NextOutput = rt_urand_Upu32_Yd_f_pw_snf(&DelayPeriod_DW.RandSeed) * 2.0 + -1.0;}/* Update for Delay: '<Root>/Delay' */DelayPeriod_DW.Delay_DSTATE = DelayPeriod_B.UniformRandomNumber;rate_scheduler();
}

总结归纳

        那么这个代码调试过程,发现的问题可以积累下来这么几条小经验以供自己将来使用,也供广大网友参考:

        1Delay模块对信号的延迟1个时间单位,这个时间长度的绝对值取决于Delay模块运行周期。比如它在模型顶层10ms运行一次,那么就是延时10ms。如果在使能子模块中100ms运行一次,那么就是延时100ms.

        2各个模块中的Sample Time参数,如果写成固定值,那么系统运行时就会优先采用这个周期。如果写成-1,那么就是交给系统自动分配一个有继承关系的运行周期。

        3除了上述自动分配的Sample Time,Matlab/Simulink中有很多处自动分配的功能,这种自动化功能大大地方便了我们的建模开发工作,但是引入了很多不确定性。所以如果我们对一些自动分配的规则没有熟练掌握时,还是要尽量自己手动开发

        以上就是本人在解决Delay模块周期Bug时,一些个人理解和分析的总结,首先介绍了基本的项目背景,然后描述了问题的想象,最后分析排查了Bug原因,并给出了问题解决方案。

        后续还会分享其他的,使用Matlab/Simulink进行研发时遇到的Bug,欢迎评论区留言、点赞、收藏和关注,这些鼓励和支持都将成文本人持续分享的动力。

        上述例程使用的Demo工程,可以到笔者的主页查找和下载。


        版权声明:原创文章,转载请注明出处与链接,违者必究!

这篇关于【研发日记】Matlab/Simulink避坑指南(十一)——Delay周期Bug的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/957588

相关文章

JDK21对虚拟线程的几种用法实践指南

《JDK21对虚拟线程的几种用法实践指南》虚拟线程是Java中的一种轻量级线程,由JVM管理,特别适合于I/O密集型任务,:本文主要介绍JDK21对虚拟线程的几种用法,文中通过代码介绍的非常详细,... 目录一、参考官方文档二、什么是虚拟线程三、几种用法1、Thread.ofVirtual().start(

从基础到高级详解Go语言中错误处理的实践指南

《从基础到高级详解Go语言中错误处理的实践指南》Go语言采用了一种独特而明确的错误处理哲学,与其他主流编程语言形成鲜明对比,本文将为大家详细介绍Go语言中错误处理详细方法,希望对大家有所帮助... 目录1 Go 错误处理哲学与核心机制1.1 错误接口设计1.2 错误与异常的区别2 错误创建与检查2.1 基础

使用Java填充Word模板的操作指南

《使用Java填充Word模板的操作指南》本文介绍了Java填充Word模板的实现方法,包括文本、列表和复选框的填充,首先通过Word域功能设置模板变量,然后使用poi-tl、aspose-words... 目录前言一、设置word模板普通字段列表字段复选框二、代码1. 引入POM2. 模板放入项目3.代码

macOS彻底卸载Python的超完整指南(推荐!)

《macOS彻底卸载Python的超完整指南(推荐!)》随着python解释器的不断更新升级和项目开发需要,有时候会需要升级或者降级系统中的python的版本,系统中留存的Pytho版本如果没有卸载干... 目录MACOS 彻底卸载 python 的完整指南重要警告卸载前检查卸载方法(按安装方式)1. 卸载

C++中处理文本数据char与string的终极对比指南

《C++中处理文本数据char与string的终极对比指南》在C++编程中char和string是两种用于处理字符数据的类型,但它们在使用方式和功能上有显著的不同,:本文主要介绍C++中处理文本数... 目录1. 基本定义与本质2. 内存管理3. 操作与功能4. 性能特点5. 使用场景6. 相互转换核心区别

Python动态处理文件编码的完整指南

《Python动态处理文件编码的完整指南》在Python文件处理的高级应用中,我们经常会遇到需要动态处理文件编码的场景,本文将深入探讨Python中动态处理文件编码的技术,有需要的小伙伴可以了解下... 目录引言一、理解python的文件编码体系1.1 Python的IO层次结构1.2 编码问题的常见场景二

Oracle Scheduler任务故障诊断方法实战指南

《OracleScheduler任务故障诊断方法实战指南》Oracle数据库作为企业级应用中最常用的关系型数据库管理系统之一,偶尔会遇到各种故障和问题,:本文主要介绍OracleSchedul... 目录前言一、故障场景:当定时任务突然“消失”二、基础环境诊断:搭建“全局视角”1. 数据库实例与PDB状态2

Git进行版本控制的实战指南

《Git进行版本控制的实战指南》Git是一种分布式版本控制系统,广泛应用于软件开发中,它可以记录和管理项目的历史修改,并支持多人协作开发,通过Git,开发者可以轻松地跟踪代码变更、合并分支、回退版本等... 目录一、Git核心概念解析二、环境搭建与配置1. 安装Git(Windows示例)2. 基础配置(必

在.NET项目中嵌入Python代码的实践指南

《在.NET项目中嵌入Python代码的实践指南》在现代开发中,.NET与Python的协作需求日益增长,从机器学习模型集成到科学计算,从脚本自动化到数据分析,然而,传统的解决方案(如HTTPAPI或... 目录一、CSnakes vs python.NET:为何选择 CSnakes?二、环境准备:从 Py

Docker多阶段镜像构建与缓存利用性能优化实践指南

《Docker多阶段镜像构建与缓存利用性能优化实践指南》这篇文章将从原理层面深入解析Docker多阶段构建与缓存机制,结合实际项目示例,说明如何有效利用构建缓存,组织镜像层次,最大化提升构建速度并减少... 目录一、技术背景与应用场景二、核心原理深入分析三、关键 dockerfile 解读3.1 Docke