ステートとデータのシミュレーション出力のログ

Simulink^® モデルの Stateflow^® チャートをシミュレートするときに、ローカル、出力およびアクティブステートのデータの値のログを Simulink.SimulationData.Dataset オブジェクトとして作成できます。シミュレーション後、シミュレーションデータインスペクターまたはロジックアナライザーを使用するか、MATLAB^® ワークスペースで、このオブジェクトにアクセスできます。データのログ作成のワークフローは次のとおりです。

チャートの信号ログを有効にして、ログ形式を選択します。信号のログの有効化を参照してください。
信号のログのステートおよびデータを設定します。ステートおよびデータのログ設定を参照してください。
チャートのシミュレーションを実行します。
ログデータにアクセスします。信号ログデータへのアクセスを参照してください。

信号のログの有効化

既定の設定では、モデルとチャートの信号のログ作成は有効にされています。信号のログを無効にするか、再度有効にするには、次を行います。

[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を開きます。
[データのインポート/エクスポート] ペインで、[信号のログ] を選択し、チャートのログ作成を有効にします。ログ作成を無効にするには、[信号のログ] をクリアします。詳細については、信号のログ (Simulink)を参照してください。
(オプション) 信号のログオブジェクトにカスタムの名前を指定します。既定の名は logsoutです。このオブジェクトを使用して、MATLAB ワークスペース変数内のログデータにアクセスできます。詳細については、信号ログを使用して、信号データをエクスポート (Simulink)を参照してください。
(オプション) [形式] フィールドで、信号のログの形式を選択します。オプションは次のとおりです。
- 配列
- 構造体
- 時間付き構造体
- データセット
既定の設定は [データセット] です。詳細については、時間、状態および出力データ形式 (Simulink)を参照してください。

ステートおよびデータのログ設定

ステート、ローカルデータ、出力データのログのプロパティを設定するには、チャート内から [Stateflow 信号のログ] ダイアログボックスを使用して行う方法と、コマンドラインからプログラムによって行う方法があります。

ステートおよびデータの個別ログ作成

1 回につき 1 つのステートまたはデータオブジェクトのログのプロパティを設定するには、[プロパティインスペクター]、モデルエクスプローラー、またはステートまたはデータオブジェクトのプロパティダイアログボックスを使用します。[ログ] タブを選択し、必要に応じてプロパティを変更します。詳細については、ログのプロパティを参照してください。

以下に例を示します。

sf_semantics_hotel_checkin モデルを開きます。
```
openExample("stateflow/SemanticsHotelCheckinExample")
```
この例の詳細については、実行時の Stateflow オブジェクトの相互作用を参照してください。
Hotel チャートを開きます。
[シンボル] ペインを開きます。[シミュレーション] タブの [準備] で、[[シンボル] ペイン] をクリックします。
[プロパティインスペクター] を開きます。[シミュレーション] タブの [準備] で、[プロパティインスペクター] をクリックします。
ログを作成する service ローカルデータを設定します。
1. [シンボル] ペインで、service を選択します。
2. [プロパティインスペクター] の [ログ] で、[信号データのログ] チェックボックスをオンにします。
ログを作成する Dining_area ステートを設定します。
1. Stateflow エディターで、Dining_area ステートを選択します。
2. [シミュレーション] タブの [準備] で、[自己アクティビティのログ] を選択します。あるいは、[プロパティインスペクター] の [ログ] で [自己アクティビティのログ] チェックボックスを選択します。
3. 既定では、このステートのログ名は階層信号名 Check_in.Checked_in.Executive_suite.Dining_area です。より短い名前をステートに割り当てるには、[ログ名] を [カスタム] に設定し、「Dining Room」と入力します。

複数の信号のログ作成

複数のステートやデータオブジェクトのログのプロパティを設定するには、[Stateflow 信号のログ] ダイアログボックスを使用します。ステート、ローカル、出力のすべてのデータのリストから、ログを作成するチャートオブジェクトを選択します。詳細については、ログのプロパティを参照してください。

以下に例を示します。

sf_semantics_hotel_checkin モデルを開きます。

openExample("stateflow/SemanticsHotelCheckinExample")

Hotel チャートを開きます。
複数の信号をログに記録するには、Shift キーを押しながらログ対象のステートを選択します。[シミュレーション] タブの [準備] で、[自己アクティビティのログ] を選択します。
ログバッジは、モデル内でログ記録される信号を示します。

出力端子の追加

出力端子を追加してチャートのアクティビティを監視できます。Stateflow エディターから、[シミュレーション] タブの [出力端子の追加] をクリックします。Stateflow チャートに新しい端子が表示されます。この端子をビューアーに接続して、チャートの子アクティビティを監視します。

コマンドライン API によるチャート信号のログ作成

ステートおよびデータオブジェクトのログのプロパティをコマンドラインからプログラムによって設定します。ステートまたはデータオブジェクトのログ作成を有効にするには、オブジェクトのハンドルを取得して、その LoggingInfo.DataLogging プロパティを 1 に設定します。Stateflow プログラムインターフェイスの詳細については、Stateflow API の概要を参照してください。

以下に例を示します。

sf_semantics_hotel_checkin モデルを開きます。

openExample("stateflow/SemanticsHotelCheckinExample")

ステート Dining_area に対応するStateflow.State オブジェクトにアクセスします。
```
diningState = find(sfroot,"-isa","Stateflow.State",Name="Dining_area");
```
ローカルデータ service に対応するStateflow.Data オブジェクトにアクセスします。
```
serviceData = find(sfroot,"-isa","Stateflow.Data",Name="service");
```

Dining_area ステートと service データのログ作成を有効にします。

diningState.LoggingInfo.DataLogging = true;
serviceData.LoggingInfo.DataLogging = true;

Dining_area ステートのログ名を、カスタム名 Dining Room に変更します。

% Enable custom naming
diningState.LoggingInfo.NameMode = "Custom";

% Enter the custom name
diningState.LoggingInfo.LoggingName = "Dining Room";

信号ログデータへのアクセス

シミュレーション時に、Stateflow により、ログデータは Simulink.SimulationData.Dataset (Simulink) 信号のログオブジェクトに保存されます。

たとえば、service ローカルデータと Dining_area ステートのアクティビティのログを作成するように sf_semantics_hotel_checkin モデルを設定するとします。シミュレーション開始後に、1 つ目のスイッチを 2 回切り替えてホテルにチェックインし、2 つ目のスイッチを複数回切り替えてルームサービスを注文します。シミュレーションを停止後に、シミュレーションデータインスペクター、ロジックアナライザー、または MATLAB ワークスペースで、ログデータを表示できます。

シミュレーションデータインスペクターでのログデータの表示

モデルをシミュレートすると、[シミュレーションデータインスペクター] アイコンが強調表示されて、新しいシミュレーションデータがあることが示されます。

シミュレーションデータインスペクターを開くには、[シミュレーション] タブで、アイコンをクリックします。
シミュレーション中にログに記録された信号を検証して比較します。シミュレーションデータインスペクター (Simulink)を参照してください。

ロジックアナライザーでのログデータの表示

モデルをシミュレートすると、[ロジックアナライザー] アイコンが強調表示されて、新しいシミュレーションデータがあることが示されます。ロジックアナライザーを使用するには、DSP System Toolbox™ または SoC Blockset™ がなければなりません。

ロジックアナライザーを開くには、[シミュレーション] タブで、アイコンをクリックします。
シミュレーション中にログに記録されたステートの表示、測定、比較を行います。ロジックアナライザー (DSP System Toolbox)を参照してください。

MATLAB ワークスペースでのログデータの表示

信号のログオブジェクトにアクセスするには、MATLAB コマンドプロンプトで、以下のように入力します。

logsout = out.logsout

logsout = 

Simulink.SimulationData.Dataset 'logsout' with 2 elements

                        Name         BlockPath                        
                        ___________  ________________________________ 
    1  [1x1 State]      Dining Room  sf_semantics_hotel_checkin/Hotel
    2  [1x1 Data ]      service      sf_semantics_hotel_checkin/Hotel

ログに記録された要素にアクセスするには、関数 get を使用します。ログが作成された要素には、名前、インデックス、またはブロックパスでアクセスできます。

diningLog = get(logsout,"Dining Room")

diningLog = 

  Stateflow.SimulationData.State
  Package: Stateflow.SimulationData

  Properties:
         Name: 'Dining Room'
    BlockPath: [1×1 Simulink.SimulationData.BlockPath]
       Values: [1×1 timeseries]

serviceLog = get(logsout,"service")

serviceLog = 

  Stateflow.SimulationData.Data
  Package: Stateflow.SimulationData

  Properties:
         Name: 'service'
    BlockPath: [1×1 Simulink.SimulationData.BlockPath]
       Values: [1×1 timeseries]

ログデータおよびログが作成された各要素の時間にアクセスするには、Values.Data プロパティと Values.Time プロパティを使用します。以下に例を示します。

関数 table を使用して、ログデータを表形式でまとめます。

T1 = table(diningLog.Values.Time,diningLog.Values.Data);
T1.Properties.VariableNames = ["Time","Data"]

T1 =

  6×2 table

       Time       Data
    __________    ____

             0     0  
    1.8607e+06     1  
    1.9653e+06     0  
    1.9653e+06     1  
    1.9653e+06     0  
    2.2912e+06     1

T2 = table(serviceLog.Values.Time,serviceLog.Values.Data);
T2.Properties.VariableNames = ["Time","Data"]

T2 =

  6×2 table

       Time       Data
    __________    ____

             0     0
    1.7076e+06     0  
    1.8607e+06     1  
    1.9653e+06     2  
    1.9653e+06     3  
    1.9653e+06     4  
    2.2912e+06     5

関数 plot を使用して、ログデータを Figure ウィンドウに表示します。

X = serviceLog.Values.Time;
Y = serviceLog.Values.Data;
plot(X,Y,"-o")
xlabel("Time")
ylabel("Data")

Figure that shows the data logged during simulation.

ログ作成された値の配列を関数 xlswrite に渡すことにより、ログデータを Excel^® スプレッドシートにエクスポートします。
```
A = [double(diningLog.Values.Time) double(diningLog.Values.Data)];
xlswrite("dining_log.xls",A);
```

メモ

信号のログオブジェクトは、ログ記録中のデータに対して Stateflow チャートが書き込むたびに、データの値が変更されない場合でも、データ点を記録します。たとえば、この例では、値が 0 のデータ点は、チャートが時間 0 においてローカルデータ service を 0 に初期化するときと、デフォルト遷移が時間 1.7076e+06 において service を 0 に設定するときが該当します。

多次元データのログ作成

Stateflow では、多次元信号への各更新を単一の変更としてログに記録します。たとえば、行列 A の 2 つの要素を別々に更新すると、

A[1][1] = 1;
A[1][2] = 1;

ログデータでは 2 つの異なる変更が得られます。これに対して、行列 A を単一のコマンドで更新すると、

A = 1;

ログデータでは単一の変更が得られます。これは、i と j のすべての値に関して、コマンドが A[i][j] = 1 を暗示している場合であっても同じです。

データのログに関する制限

エクスターナルモードでモデルをシミュレートする場合、Stateflow データのログ作成はサポートされません。

[高速リスタート] が有効なチャートからステートアクティビティやデータのログを作成すると、最初の実行以降のすべての実行で、最初にログが作成されたデータ点が重複します。このようなデータ点を使用するアルゴリズムでは、この重複を考慮しなければなりません。

参考