ソルバーのリセット

ソルバーのリセットによって計算コストが発生するため、ソルバープロファイラーはソルバーに自身のパラメーターをリセットさせるイベントを記録します。リセットの総数に加え、リセットイベントのタイプ別に内訳を確認することもできます。

メモ

ソルバーのリセットイベントには、複数の原因が考えられます。その結果、[統計] ペインの [ソルバーのリセットの総数] イベントの数は、各タイプのソルバーのリセットの和より小さい場合があります。

ゼロクロッシング

信号の不連続点で、いくつかのゼロクロッシングイベントが発生します。ゼロクロッシングイベントセクションからの跳ねるボールのモデル例を考えます。

モデル BouncingBallWithSwitch を開き、ソルバープロファイラーを開きます。

ソルバープロファイラーは 46 個のソルバーのリセットを記録し、そのうちの 45 個は Switch ブロックからのゼロクロッシングイベントによって発生したものです。ソルバーのリセットはステップサイズのプロットに緑色の点として表示されます。ステップサイズおよび [ソルバーのリセット] の強調表示を、Second-Order Integrator ブロックの出力 x (ボールの地面からの高さ) と比較します。ボールが地面から跳ねるときにソルバーのリセットが発生することを観察します。

離散信号

ソルバーのリセットは、このモデル例でみられるような、連続状態をもつブロックを駆動する離散信号がモデルにある場合にも発生します。

離散 Sine Wave ブロックは、離散サンプル時間 t_s = 2 の 1 rad/s の正弦波を出力します。

ソルバープロファイラーレポートは、連続ブロックを駆動する離散信号に起因して、4 つのソルバーのリセットが発生していることを示します。これらのリセットは、Sine Wave ブロックを実行するたびに発生します。

ZOH 信号

このタイプのソルバーのリセットは、試行またはマイナータイムステップ中にブロック出力が実行されない場合に発生し、積分またはメジャータイムステップ中のみ更新されます。その結果、ブロック出力は、あるメジャータイムステップから別のメジャータイムステップへ不連続に変化します。結果としてソルバーはリセットされます。固定マイナーステップのサンプル時間のサンプル時間を参照してください。

このモデル例は、正弦波基準信号を追跡する簡単なプラントおよびコントローラーを示します。この信号のソースは、サンプル時間が固定マイナーステップとなるように指定される Sine Wave ブロックです。

80 個の [ZOH Signal] ソルバーのリセットがシミュレーションにあるプロファイルセッションの結果から観察します。

メモ

ログの [連続状態] を選択するか、SaveStates パラメーターを有効にする場合、固定マイナーステップ信号によって駆動される連続ブロックの微分は NaN です。

これは、駆動する固定マイナーステップのサンプル時間ブロックがその値を各メジャータイムステップでのみ更新するためです。したがって、連続ブロックに駆動される信号は不連続であり、状態は微分不可能です。

プロットは、モデル例の Sine Wave ブロックおよび Integrator ブロックの出力を示します。

ヒント

ZOH 信号に起因して発生するソルバーのリセットは、離散信号によって発生するソルバーのリセットイベントと比較して深刻であり、シミュレーションの速度が大幅に低下する可能性があります。これは、ZOH 信号のリセットイベントがソルバーの各メジャーステップで発生するためです。これらのリセットを回避するために、必要に応じてシミュレーションを再設定します。

ブロック信号

ブロックの実行中に特定の条件が満たされる場合に、ソルバーをリセットするようにブロックを構成することもできます。Memory ブロックによる跳ねるボールの速度の取得の例にある、跳ねるボールのモデル sldemo_bounce を考えます。

130 個のソルバーのリセットがブロックによってトリガーされていることをプロファイリング結果から観察します。ソルバーのリセットイベントには、複数の原因が考えられます。この場合、ゼロクロッシングおよびブロックの変更によりソルバーのリセットイベントが発生します。

[Block Change] ソルバーのリセットイベントを発生させる設定の 1 つは、[x が飽和に達したときに dx/dt を再初期化] パラメーターです。この設定は、跳ねるボールのダイナミクスを適切にシミュレーションするために必要です。

初期リセット

シミュレーションを実行するとき、ソルバーは最初に自身のパラメーターをリセットする必要があります。このイベントは、ソルバープロファイラーレポートでは [Initial Reset] イベントとして表示されます。これは、シミュレーションの開始時に一度発生します。

内部

Simulink^® エンジンの内部で発生するリセットイベントにはいくつかあります。これらのリセットイベントは、エンジンが正確なシミュレーションのためにエンジン自体を正確に構成するために必要です。