モデルの構成とコードの生成

ステップ 4 - 1: モデルの構成、コード生成およびシミュレーション

この例について

学習目的

コードを生成するためにモデルを構成します。
モデルチェックツールを使用し、不正確または不十分なコードを生成する条件とコンフィギュレーションを検出します。
モデルからコードを生成します。
生成コードのファイルの位置を特定し、識別します。
生成コードをレビューします。

前提条件

Simulink^® モデルとサブシステムを開いて変更する技能。
モデルのコンフィギュレーションパラメーターを構成する技能。
コード生成アドバイザーを使用する技能。
C コードを読む技能。
サポートされている C コンパイラがインストール済み。

必要なファイル

ThrottleControl モデルファイル

モデル例を開く

この例では次を使用します。

モデルを開く

この例では、単純でも機能としては完全なスロットルコントローラーのモデルを使用します。このモデルには冗長制御アルゴリズムがあります。このモデルでは、アルゴリズム設計の標準的なモデル構造と基本ブロックのセットが強調されています。

モデル ThrottleControl を開きます。

open_system('ThrottleControl')

コード生成のためのモデルの構成

モデルコンフィギュレーションパラメーターは、コード生成手法と結果の形式を決定します。

[Simulink Coder] アプリを開きます。

[コンフィギュレーションパラメーター] ダイアログボックスの [ソルバー] ペインを開きます。モデルのコードを生成するには、固定ステップソルバーを使用するようにモデルを構成しなければなりません。次の表では、この例のソルバーコンフィギュレーションを説明します。

パラメーター	設定	生成コードへの影響
タイプ	`固定ステップ`	コード生成に必要な一定の (固定) ステップサイズを維持します。
ソルバー	`離散 (連続状態なし)`	モデルの状態導関数を計算するための固定ステップの積分手法の適用
固定ステップサイズ	`.001`	基本レートの設定。システム内のレートの最小公倍数でなければならない

モデルコンフィギュレーションパラメーター [システムターゲットファイル] を [grt.tlc] に設定します。

メモ
汎用リアルタイムターゲット (GRT) のコンフィギュレーションには固定ステップソルバーが必要です。ただし、rsim.tlc システムターゲットファイルは可変ステップのコード生成をサポートします。

システムターゲットファイルは、特定のハードウェアまたはオペレーティングシステムプラットフォーム上で実行されるコードの生成およびビルド環境を定義します。たとえば、システムターゲットファイルのプロパティの 1 つに TLC 変数 CodeFormat の値があります。GRT の構成は固定ステップソルバーを必要とし、rsim.tlc は可変ステップのコード生成をサポートします。
[モデルコンフィギュレーションパラメーター] ダイアログボックスを閉じます。

MATLAB 関数としてモデルコンフィギュレーションを保存

モデルのコンフィギュレーションパラメーターの設定を、getActiveConfigSet 関数を使用して、MATLAB^® 関数として保存することができます。MATLAB コマンドウィンドウで次のように入力します。

thcntrlAcs = getActiveConfigSet('ThrottleControl');
thcntrlAcs.saveAs('throttleControlModelConfig');

出力された関数 (たとえば、throttleControlModelConfig) を、以下に使用できます。

モデルコンフィギュレーションのアーカイブ。
差分ツールによる異なるモデルコンフィギュレーションの比較。
他のモデルのコンフィギュレーション設定。

たとえば、モデル myModel のコンフィギュレーションを、スロットルコントローラーのモデルのコンフィギュレーションと一致するように設定できます。これは、myModel を開いて以下を入力することによって実行できます。

myModelAcs = throttleControlModelConfig;
attachConfigSet('myModel', myModelAcs, true);
setActiveConfigSet('myModel', myModelAcs.Name);

詳細については、コンフィギュレーションセットを保存するおよび保存したコンフィギュレーションセットを読み込むを参照してください。

モデルの条件とコンフィギュレーション設定のチェック

モデルのコードを生成する前に、コード生成アドバイザーを使用して、モデルの条件とコンフィギュレーション設定をチェックします。このチェックでは、不正確または不十分なコードの原因になる問題を特定します。

[Simulink Coder] アプリを開きます。
[C コード] タブで、[C/C++ コードアドバイザー] をクリックします。ダイアログボックスが開き、モデル階層が表示されます。
ThrottleControl をクリックし、[OK] をクリックします。[コード生成アドバイザー] ウィンドウが開きます。
[コード生成アドバイザー] フォルダーを右クリックして、[選択したチェックを実行] を選択します。
[コード生成の目的に対するモデルコンフィギュレーションをチェック] チェックの結果を確認するには、左側のペインでこのチェックを選択します。結果は右ペインに表示されます。
チェック結果を確認したら、モデルアドバイザーチェックの警告またはエラーの修正で説明されているように、警告やエラーを修正できます。

モデルのコード生成

[Simulink Coder] アプリを開きます。
モデルコンフィギュレーションパラメーター [コード生成のみ] を選択します。
モデルコンフィギュレーションパラメーター [コード生成レポートを作成] を選択し、[適用] をクリックします。
コードを生成します。
診断ビューアーにメッセージが表示されます。コードジェネレーターは、標準 C とヘッダーファイル、および HTML コード生成レポートを生成します。コードジェネレーターは、ファイルを [ビルドフォルダー] に配置します。このフォルダーは、現在の作業フォルダーの配下にある ThrottleControl_grt_rtw という名前のサブフォルダーです。

生成コードのレビュー

コード生成レポートで、生成された C モデルファイルのリンクをクリックし、生成コードを確認します。レポートの次の項目を確認します。

同定、バージョン、タイムスタンプ、およびコンフィギュレーションのコメント。
ファイル内およびファイル間での移動を可能にするリンク
データ定義
スケジューラコード
コントローラーコード
モデルの初期化および終了関数
GRT システムターゲットファイルの呼び出しインターフェイス — output、update、initialization、start、および terminate

次のフィアルの調査を検討してください。コード生成レポートの [コンテンツ] ペインでリンクをクリックします。

ファイル	説明
`ThrottleControl.c`	スケジューラ、コントローラー、初期化、およびインターフェイスコードを含む C ファイル
`ThrottleControl_data.c`	生成されたデータ構造に値を割り当てる C ファイル
`ThrottleControl.h`	データ構造を定義するヘッダーファイル
`ThrottleControl_private.h`	生成したコードでだけ使用するデータを定義するヘッダーファイル
`ThrottleControl_types.h`	モデルデータ構造を定義するヘッダーファイル

詳細は、ビルドプロセスのファイルの依存関係の管理を参照してください。

この時点でデータを MAT ファイルに記録することを検討してください。例については、解析のためのログデータを参照してください。

実行可能ファイルの生成

[Simulink Coder] アプリを開きます。
モデルコンフィギュレーションパラメーター [コード生成のみ] をオフにして、[適用] をクリックします。
モデルを作成します。診断ビューアーのメッセージを確認します。コードジェネレーターはシステムターゲットファイルの選択に関連付けられているテンプレート makefile を使用して実行可能ファイルを作成します。外部のタイミングやイベントに依存せずに、ワークステーション上でこのプログラムを実行できます。
ファイル ThrottleControl.exe の作業フォルダーをチェックします。
実行可能ファイルを実行します。コマンドウィンドウで「!ThrottleControl」と入力します。! では、後続のコマンドがオペレーティングシステムに渡され、オペレーティングシステムによってスタンドアロンのプログラムが実行されます。
このプログラムでは、コマンドウィンドウに以下に示す 1 行が出力されます。
```
** starting the model **
```
この時点でデータを MAT ファイルに記録することを検討してください。例については、解析のためのログデータを参照してください。

ヒント

UNIX^® プラットフォームの場合、コマンドウィンドウで構文 !./executable_name を使用して実行可能プログラムを実行します。必要に応じて、構文 ./executable_name を使用して OS シェルから実行可能プログラムを実行します。詳細については、外部コマンド、スクリプト、プログラムの実行を参照してください。

重要なポイント

コードを生成するには、固定ステップソルバーを指定するようにモデルコンフィギュレーションを変更し、システムターゲットファイルを選択します。grt.tlc ファイルの使用には固定ステップソルバーが必要です。モデルに連続時間ブロックが含まれている場合、可変ステップソルバーを rsim.tlc システムターゲットファイルとともに使用できます。
モデルのデバッグが終わったら、パラメーターのインライン化が有効になるようにモデルを構成することを検討してください。
getActiveConfigSet 関数を使用して、今後の使用のためにモデルコンフィギュレーションを保存するか、あるいは他のモデルに適用します。
コードを生成する前に、コード生成アドバイザーでモデルをチェックすることを検討してください。
コードジェネレーターは、ファイルを作業フォルダーの配下にあるサブフォルダー (model_grt_rtw) に配置します。